嬰幼兒血管瘤增殖、退化機制的研究進展

劉國林

血管瘤是嬰幼兒最常見的良性腫瘤之一，發病率在5%～10%左右，好發于頭面部。血管瘤發病率存在明顯的性別差異，女多于男，比例約為3∶1。在早產兒中，低出生體重是血管瘤發病的危險因素，體重每減少500g，患血管瘤的風險可增加40%[1]。嬰幼兒血管瘤具有獨特的生命周期，基本分為兩個階段，包括增殖期和退化期。出生后2周到4周被患兒家長發現，4周～1年內快速生長，1年后開始消退，80%患者在7～12歲左右就基本或完全消退。目前，血管瘤的增殖及退化演變機制仍不完全清楚。近年來，研究表明，許多因子參與了血管瘤增殖及退化過程。

1 與嬰幼兒血管瘤增殖有關的因子

1.1 雌二醇(E2)

雌激素主要由卵巢分泌，睪丸及腎上腺也能分泌少量，其與靶細胞受體結合后可促進細胞DNA、RNA和蛋白合成，刺激細胞分裂增殖。研究表明[2]，正常外周血清、血管畸形外周血清與血管瘤外周血清三者間E2表達均有統計學意義，并依次增加。血管瘤E2表達明顯高于其他二者；而血管畸形E2表達與正常兒童有差別，但相差不大。雌激素作為一種促有絲分裂原，能與胞核內的雌激素受體(ER)結合，發生構象改變，作用于轉錄輔助因子，導致特異性基因轉錄水平的變化，促進細胞DNA、RNA和蛋白質合成，刺激細胞分裂增殖。血管瘤中的E2在多種生長因子(VEGF、MMP、bFGF等)的參與下，通過與ER結合，可促進血管瘤內皮細胞的增殖。

1.2 VEGF

VEGF是一種糖基化分泌性多肽因子，分子量約48KD，VEGF mRNA不同剪接，形成6種VEGF變異體，分別含有121、145、165、183、189、206個氨基酸殘基，以二硫鍵連接成同源二聚體，具有促進血管內皮細胞分裂、增生，誘導血管形成等作用，是廣泛存在的內皮細胞特異性生長因子，它對內皮細胞有極強的促有絲分裂作用。王康敏等[3]通過免疫組化技術觀察VEGF的表達，在增生期血管瘤中均為陽性，且著色較強，而在消退期血管瘤中明顯降低，從而表明VEGF在血管瘤的形成過程中起著重要作用。

1.3 bFGF

bFGF是一種多肽生長因子，與肝素有很強的親和力，它能誘導中胚層的分化，刺激內皮細胞分裂增殖，誘導或促進毛細血管形成，增加膠原酶及纖維蛋白酶原激活劑的產生、釋放，后者是組織增生的關鍵產物。研究[3]發現bFGF在增生期血管瘤均為“2+”～“3+”，而在消退期逐漸降低，表明bFGF參與了血管瘤增生、消退的發展過程，提示bFGF在嬰幼兒血管瘤發生發展的演變過程中起著重要作用。

1.4 端粒體逆轉錄酶(TERT)

TERT是細胞內依賴RICA的DNA聚合酶，在細胞分裂過程中，為端粒末端不斷合成DNA，使細胞能夠持續分裂。其常在腫瘤細胞、生殖細胞及干細胞等具有強大分裂能力的細胞中呈高度表達，而該酶在成熟體細胞中很少表達。在增生期血管瘤中的TERT表達均明顯高于消退期血管瘤、血管畸形和正常皮膚組織[4]。

1.5 缺氧誘導因子-1α(HIF-1α)

血管瘤增殖期血管內皮細胞內可發現明顯增高的HIF-1α表達，而消退期的表達則明顯降低；再將血管瘤與血管畸形和正常皮膚比較，后兩者HIF-lα表達較血管瘤中有明顯差異(低表達)[5]。這說明血管瘤內可能存在著缺氧微環境，誘導HIF-1α產生，促進血管內皮細胞活躍增殖，尤其是在增生期。而血管畸形和正常皮膚中HIF-1α僅低表達，可能是在這些組織中并不存在缺氧現象，不存在誘導細胞增殖，促進血管形成的作用。

1.6 誘導型一氧化氮合酶(iNOS)

李勁松等[6]利用免疫組織化學染色檢測血管瘤和血管畸形組織中iNOS蛋白的表達時，發現血管瘤組織中iNOS的陽性表達率均顯著高于血管畸形，說明血管瘤與血管畸形除了在組織細胞形態和細胞增殖能力等不同外，在病理生理方面還存在有差異，因為iNOS是誘導型一氧化氮合酶，在靜息的細胞極低表達或缺乏，而在病理狀態下可以過度表達，可能誘導血管內皮細胞生長因子的表達進而促進血管內皮細胞的增殖和新生血管的形成。雖然增生期的iNOS蛋白陽性率比消退期高，但兩期比較卻沒有統計學差異，可能是由于在消退期血管瘤組織中所含消退期改變的成分多少不等而造成的，若所含消退期的成分多，則iNOS蛋白的陽性率也低；相反，若所含消退期的成分少，則iNOS蛋白的陽性率也高。

2 與嬰幼兒血管瘤退化有關的因子

2.1 Fas/FasL

Fas為非特異性抗原分子，在人體組織和細胞中都可表達或經激活誘導表達，在胸腺、肝臟、心臟、腎臟、卵巢、子宮、皮膚以及激活的T淋巴細胞、B淋巴細胞、淋巴瘤細胞、白血病細胞、造血系統細胞中廣泛存在。許多自身免疫性疾病、病毒感染和腫瘤發生都和Fas系統的異常相關。細胞Fas表達增加，使得細胞凋亡率增加。研究發現嬰幼兒血管瘤組織中Fas和FasL表達增加，尤其是在增殖晚期和消退早期的血管瘤組織中，Fas和FasL表達最顯著。Fas和FasL是一對和死亡受體通路相關的細胞膜表面分子，Fas和FasL在血管瘤組織中表達的增加，提示血管瘤的消退可能與Fas和FasL介導的細胞凋亡相關。研究顯示Fas在Jurkat細胞中表達量很高[7]，正常人臍靜脈內皮細胞Fas表達量很低，通過某種因子(如IFN-γ)刺激后的人臍靜脈內皮細胞Fas表達量可明顯增加[8]，廖洪躍等[9]采用Jurkat細胞中的Fas表達量作陽性對照，正常人臍靜脈內皮細胞Fas表達量作陰性對照，實驗結果顯示，培養的血管瘤內皮細胞Fas(+)細胞數量達(90.97±2.36)%。與陽性對照細胞Fas表達量接近，顯著高于陰性對照細胞Fas表達量，血管瘤內皮細胞高表達Fas蛋白，提示血管瘤內皮細胞的凋亡可能與Fas/FasL相關。

2.2 Rb及P21

Rb和P21抗原在小兒血管瘤增生期少量表達，在退化早期的血管瘤組織中陽性表達最強，陽性細胞率也最高，在血管畸形組織中僅有少量表達。Rb的表達在血管瘤各期中基本一致。在增生期血管瘤組織中PCNA抗原呈強陽性表達，而Rb及P21不表達或呈弱陽性表達，腫瘤組織內僅見少量凋亡細胞，退化期PCNA陽性表達率明顯降低，Rb及P21的陽性表達率呈明顯增高，血管瘤組織內可見大量的凋亡細胞[10]。Rb和P21表達和激活與血管瘤的退化有密切關系，其機制可能與Rb/P2l參與血管瘤內皮細胞凋亡和增殖的調控與介導有關。

2.3 C-myc

C-myc蛋白是一種轉錄因子，既具有轉錄功能又能抑制轉錄，對細胞有雙重作用，既促進增殖，又誘導凋亡，C-myc是細胞中對血清和生長因子作出迅速反映的早期應答基因。當環境中有足夠的生長因子存在時，myc蛋白與Eax形成雜合二聚體，調控ODC促進細胞生長。因此只要環境中有足夠的生長因子存在，C-myc表達，細胞仍呈增殖狀態。只有生長因子缺乏細胞不能增殖時，過度表達的C-myc可誘導細胞凋亡。研究[3]發現在增生期血管瘤雖有C-myc表達，但是由于VEGF、bFGF的高表達，細胞仍處于高增殖狀態，血管瘤生長。消退期C-myc表達水平增高，而VEGF、bFGF顯著降低或缺乏，細胞則以凋亡為主，提示由于細胞因子的表達水平不同，C-myc的作用不同。

2.4 葡萄糖轉運蛋白-1(GLUT1)

GLUT1是嬰幼兒的一種特異性標記物。GLUT1是一種單糖轉運蛋白，正常情況下在血液組織(腦、視網膜、胎盤、神經內膜)屏障的微血管內皮上有表達，而不在皮膚上表達。在增生早期，較多血管瘤內皮細胞表達GLUT1；增生中期，絕大部分微血管內皮細胞和散在分布的內皮細胞表達GLUT1；增生晚期，GLUT1表達迅速減弱；消退期血管瘤微血管內皮細胞不表達GLUT1。所有海綿狀靜脈畸形、動靜脈畸形、毛細血管畸形、正常皮膚軟組織中的小動靜脈和微血管均不表達GLUT1。提示GLUT1是血管瘤內皮細胞發展過程中的一種表型，而不是其固有特征，GLUT1表達是血管瘤內皮細胞適應代謝需要而產生的[11]。

2.5 p16

抑癌基因p16的表達產物(MTSI)是細胞周期素依耐性激酶(CDK4)的抑制蛋白，而CDK4是增殖周期從G1～S期轉化的關鍵因子，p16蛋白正是特異地與CDK4結合，使之失活，從而抑制細胞的過度分裂，成為細胞增殖過程中的負調控關鍵因子。p16基因缺失、突變、或過度甲基化等異常使細胞無節制的分裂增殖，失去控制，成為腫瘤發生的主要因素。p16蛋白在血管瘤消退期明顯高于增生期，而在血管畸形組織中不表達，提示p16對血管瘤內皮細胞有調控作用。在血管瘤形成的早期，由于bFGF、VEGF等血管形成因子起主要作用，引起內皮細胞分裂、增殖[12]，p16蛋白表達的缺失，又失去了對內皮細胞增殖的抑制作用，使血管瘤迅速生長。而在消退期p16的存在，抑制了內皮細胞由G1期向S期轉化，使內皮細胞的分裂增殖受到抑制，血管瘤消退。提示p16與血管瘤內皮細胞的增生抑制有關，而與血管畸形無關[13]。

2.6 TRAIL

TRAIL又稱Apo-2L，與FasL(Apo-1L)具有較高同源性。TRAIL有兩類受體：死亡受體(DR)和“誘騙”受體(DcR)，TRAIL與靶細胞膜上的特異性死亡受體結合，通過其下游的受體結合分子向細胞內傳遞死亡信號，最后通過Casepase引發細胞凋亡[14]。人體大多數正常組織細胞、外周淋巴細胞及腫瘤細胞都可表達TRAIL。Robert等在體外用TRAIL處理多種腫瘤細胞，結果發現這些細胞都可以發生凋亡，證明TRAIL可誘導細胞凋亡。黃鶯等[13]證實TRAIL在血管畸形中全部為陰性，與血管瘤中的表達存在顯著性差異，在血管瘤消退期的表達明顯高于增生期，表明TRAIL在血管瘤消退中起重要作用，可能血管瘤消退與TRAIL誘導的細胞凋亡有關。

2.7 糖皮質激素受體(GR)

在血管瘤增殖期，內皮細胞增殖活躍，血管內皮生長因子的蛋白質及mRNA表達明顯增加悶，糖皮質激素對血管內皮細胞的增殖有抑制作用[15]。體外實驗表明糖皮質激素能非常明顯地抑制血管瘤血管內皮細胞的增殖。動物實驗和臨床研究也表明體外糖皮質激素可能是通過誘導血管內皮細胞凋亡及抑制其增殖而促進血管瘤的消退。現已知道，糖皮質激素的生物學效應需通過GR介導，即激素和GR結合形成激素-受體復合物，與靶基因中的糖皮質激素反應元件相互作用，調節靶基因的表達，最終引起各種生物學效應。GR主要存在于增殖期血管瘤組織中，全部病例均表達為陽性或強陽性，而消退期血管瘤組織中雖然也存在GR，但其表達多為弱陽性。這就提示，在血管瘤的分期中血管內皮細胞增殖活躍者對糖皮質激素更敏感，治療效果會更好。

2.8 Caspase-3基因

Caspase-3是Caspase家族中最重要的成員，大多數觸發細胞凋亡的因素，最終均需要通過Caspase-3介導的信號傳導途徑導致細胞凋亡，是凋亡執行過程中的重要使者[16]，同時又是Fas介導細胞凋亡蛋白酶級聯反應中的核心蛋白酶[17]。抑制Caspase-3酶活性或拮抗Caspase-3功能可使細胞凋亡受抑，說明Caspase-3對細胞凋亡是必需的[18]，錢江等[19]采用原位雜交法檢測血管瘤及正常皮膚組織Caspase-3mRNA的表達，發現在血管瘤的增生期，Caspase-3多為胞質表達，進入血管瘤的退化期，Caspase-3主要是胞核表達，退化期血管瘤內皮細胞Caspase-3表達水平高于增生期，而在正常皮膚組織中全部為陰性，表明Caspase-3在血管瘤發生發展中可能有一定的作用。Caspase-3通過執行內皮細胞凋亡功能而參與血管瘤的退化過程。

2.9 survivin基因

survivin基因作用于各種凋亡通路末端效應分子，是抑制細胞凋亡的重要成分，是迄今為止發現的最強的凋亡抑制因子之一。有資料顯示[20]survivin能抑制細胞凋亡，促進細胞的增殖，參與調節細胞的有絲分裂，并可能參與血管形成。Caspase-3mRNA表達和survivin蛋白表達呈負相關，說明體內Caspase-3和survivin相互影響，相互拮抗。這些可能是促使血管瘤從增生走向消退的原因之一。survivin是抑制凋亡的蛋白，部分通過抑制或阻止細胞內的Caspase-3的活化起抑制凋亡的作用。Caspase-3是凋亡途徑中的關鍵效應分子，激活的Caspase-3能使許多與細胞結構和細胞周期相關的蛋白或激酶失活，從而導致細胞凋亡。研究顯示survivin的表達與Caspase-3的表達呈負相關，證實survivin可通過抑制Caspase-3的表達起作用。

血管瘤增殖過程存在一個低氧氣，高雌激素環境，缺氧環境導致上調缺氧誘導因子-1α，在多種生長因子(VEGF、bFGF等)的參與下，通過與ER結合，可促進血管瘤內皮細胞的增殖。在消退過程，糖皮質激素抑制血管瘤血管內皮細胞的增殖，多種因子誘導血管瘤內皮細胞凋亡，促使血管瘤內皮細胞消退。

嬰幼兒血管瘤雖然是良性腫瘤并且大部分能自然消退，但病程難以預測，消極的等待觀察將對患兒家屬產生極大的心理壓力。對于生長快速且在重要組織器官周圍的血管瘤，能否提前干預其生長，如何干預才能減少功能障礙和并發癥的發生，可否應用抑制血管瘤增殖的因子或誘導內皮細胞凋亡的因子，促使血管瘤早期消退，尚需進一步研究。

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