抗凝對非小細胞肺癌治療的機制研究

馬敏婷　劉承媛　綜述　魏素菊　審校

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抗凝對非小細胞肺癌治療的機制研究

馬敏婷劉承媛綜述魏素菊審校

近年來越來越多的研究開始關注惡性腫瘤患者并發的凝血功能異常，不僅導致血栓形成，還與腫瘤的生長、浸潤侵襲、轉移等密切相關，從而直接影響預后。肝素作為傳統抗凝劑已眾所周知，且抗凝藥物已出現在惡性腫瘤治療指南中。美國臨床腫瘤學會（ASCO）、歐洲腫瘤內科學會（ESMO）以及美國臨床藥學學會（ACCP）等機構推薦低分子肝素作為治療癌癥相關血栓的首選，然而預防性應用抗凝藥物對控制惡性腫瘤、延長PFS及OS的機制仍不明確。本文將從多方面介紹抗凝藥物對控制惡性腫瘤的復發轉移及延長生存的病理生理學機制。

惡性腫瘤高凝機制抗凝治療非小細胞肺癌

19世紀Jean首次指出癌癥與血栓相關，隨后Armand Trousseau報道了胃癌與靜脈血栓的聯系［1］。惡性腫瘤患者血液呈高凝狀態，并發血栓相關疾病風險提高，如DVT、PE及動脈閉塞相關中風及心絞痛［2］。Horste一項薈萃分析提示癌癥患者靜脈血栓發生率升高，平均風險發生率約每年13/1 000（95%CI，7-23）［3］。最近發布的《2012年中國惡性腫瘤發病及死亡分析》報告提示肺癌發病率及死亡率位居第1位。其相關致死率繼疾病本身排名第2［4］。然而研究發現傳統抗凝藥物及新型抗凝血藥物具有抗腫瘤功能。

1　抑制組織因子

組織因子（TF）是凝血級聯反應過程中主要的激活因子，啟動外源性凝血系統。在惡性腫瘤等病理情況下，TF高度表達，為腫瘤進展的決定因素及主要驅動程序［5-6］。TF高表達可激活凝血系統，誘發血栓形成腫瘤細胞保護層，有助于其免疫逃逸［7］，同時誘發腫瘤生長和腫瘤血管生成。有實驗探索了以TF作為靶點的共軛抗體藥物（antibody-drug conjugate，ADC）即TF HuMab，證明其可快速目標內化，殺傷抑制腫瘤細胞，故TF HuMab可能成為抑制腫瘤的新型靶點治療［8-9］。一項研究證實NSCLC細胞中TF的下調減少了裸鼠腫瘤的生長［10］，抑制和調控TF的表達可控制腫瘤的進展。胰腺癌中應用低分子肝素后循環中表達的TF水平相對對照組明顯降低［11］。低分子肝素可抑制癌細胞生長［12］。Ettelaie等［13］用不同濃度的低分子量肝素培養5種癌細胞，結果發現癌細胞通過膠原蛋白-Ⅳ侵襲受到抑制，細胞遷移的速度明顯減少，且侵襲與轉移速率的下降也與TF蛋白表達及其活動減少有密切關系。低分子量肝素抑制TF的表達可能與NFκB有關。實驗研究數據表明Ⅶa和TF相互反應激活PAR2，從而激活ERK1/2和IκBα/NF-κB信號轉導通路κ調節IL-8，TF和Caspase-7基因表達，并最終促進腫瘤細胞轉移［14］。另外低分子量肝素可影響NFκB介導的組織因子mRNA的表達從而抑制腫瘤增長［13］。Versteeg等［15］研究證實組織因子抑制劑可阻礙腫瘤生長，其可直接抑制TF-Ⅶa途徑，不僅抑制PAR2的激活，同時擾亂了TF的相互整合。Ixolaris作為TF-FⅦa-Ⅹa凝血起始復合物抑制劑應用在膠質母細胞瘤和黑色素瘤模型中，證明其通過TF信號復合物專門抑制PAR2，來抑制原發腫瘤生長及血管生成［16］。

2　抑制血管內皮生長因子

血管內皮生長因子（VEGF）啟動血管生成需uPA 和uPAR（尿激酶型纖溶酶原激活物/尿激酶受體）系統的細胞外基質蛋白降解，uPAR為VEGF介導血管生成及腫瘤轉移的關鍵點［17］。尿激酶原激活劑對腫瘤細胞最初轉移至關重要，一項利用高度侵襲性人類惡性腫瘤（PC-hi/diss）作為實驗，證實腫瘤細胞通過生成纖溶酶，激活腫瘤衍生的uPA促進腫瘤細胞向血管內游走逃生。此外，通過體內外實驗證實PC-hi/ diss入侵、逃逸和傳播可能通過基質蛋白裂解產生uPA增強纖溶酶。進一步研究指出尿激酶型纖溶酶原激活物抑制劑可抑制腫瘤侵襲［18］。另外，VEGF也可上調內皮細胞uPA、uPAR的表達。肝素及含特殊化學修飾的肝素制品可與各種內源性蛋白結合，其中就包括多種血管生成因素，并顯示出良好的抑制信號通路作用。腫瘤細胞發生轉移的前提是與內皮細胞（ECs）相互作用，ECs的激活可釋放血管性血友病因子（vWF），在小鼠腫瘤模型中，ECs激活后釋放vWF并發生血小板聚集，在缺乏VWF環境下應用低分子肝素阻斷ECs激活可抑制腫瘤惡化［19］。miR-10b過表達可誘導細胞遷移、血管形成，在血管內皮細胞中肝素可以下調其表達［20］。低分子肝素牛磺膽酸鈉結合物具有低抗凝活性，在小鼠模型中，其抗凝活性約為低分子肝素的12.7%，但其可強烈抑制VEGF依賴性受體磷酸化［21］。

3　抑制選擇素

選擇素（selectin）是血管細胞黏附分子，介導腫瘤細胞與血小板、白細胞和血管內皮細胞相互作用，肝素阻斷選擇素與腫瘤細胞表面黏蛋白配體結合，從而阻斷上述細胞相互聚集，抑制了腫瘤細胞的轉移［22］。實驗對P-選擇素、L-選擇素缺失的小鼠接種黑色素瘤前短時間內注射肝素，結果為P-選擇素缺失的小鼠組對單劑量注射肝素在腫瘤轉移方面沒有影響，而L-選擇素缺失組腫瘤的轉移降低，證明肝素抑制腫瘤轉移作用與選擇素有關。而肝素抑制腫瘤轉移中L-選擇素可能在P-選擇素之后表現［23］。最近研究人員從海洋無脊椎動物中提取了一種肝素類似物（HS），可抑制P-選擇素，且不引起出血，在肺癌細胞實驗證實軟體動物的硫酸乙酰肝素（HS）可大大減弱血小板與腫瘤細胞形成復合物［24］。

4　抑制凝血酶

凝血酶（Thrombin）是凝血級聯反應中的主要效應蛋白酶，顯現出促凝和抗凝的特性。凝血酶催化纖維蛋白原轉化為纖維蛋白，促進血塊穩定。凝血酶不僅可使腫瘤細胞對細胞因子的增殖反應增強，還增強腫瘤細胞與血小板的黏附及細胞基質的侵襲，增強腫瘤血管生成及腫瘤微環境的組織重建。凝血酶通過腫瘤細胞中高表達的PARs-1（蛋白酶活化受體）促進侵襲和發展［25］。凝血酶可激活MMP-2，破壞細胞基底膜，促進腫瘤纖維蛋白基質中腫瘤細胞增殖。抗凝血酶Ⅲ（AT-Ⅲ）是最重要的天然凝血酶抑制劑。APC（活化的蛋白C）可與受體PAR-1或EGFR結合，通過啟動MAPK和PI3K信號途徑通路促腫瘤的增長，與細胞外MMP-2和MMP-9作用降解細胞外基質，從而促進腫瘤轉移［26］。在動物模型中，凝血酶抑制劑-水蛭素可以減少腫瘤的生長［27］。肝素抗凝作用主要通過與抗凝血酶Ⅲ（AT-Ⅲ）結合，增強抑制Ⅱ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ和Ⅻ凝血因子的活化作用，阻礙血栓形成。達比加群脂是新一代口服抗凝藥物，為凝血酶抑制劑，在4T1小鼠腫瘤模型中，凝血酶抑制劑與化療藥物聯合組較單獨應用達比加群脂或化療藥物組相比腫瘤細胞更小、肺轉移更少。數據顯示單獨應用達比加群脂組抑制腫瘤誘導循環的TF+微粒釋放，也使腫瘤誘導活化血小板數減少40%，表明達比加群脂對預防血栓及治療惡性腫瘤是有益的［28］。

5　抑制肝素酶

肝素酶（heparanase）可裂解硫酸乙酰肝素蛋白糖的硫酸乙酰肝素（HS）側鏈，上調VEGF-A、VEGF-C和參與細胞存活及增殖活化的信號通路。可上調TF表達，并與內皮細胞及腫瘤細胞表面的TFPI相互作用，使TFPI解體，增加凝血活性［29］。腫瘤細胞肝素酶高表達，與轉移密切相關。利用人體黑色素瘤細胞研究證實肝素酶具有潛在臨時緊密結合VLA-4整合蛋白活性，這是黑色素瘤轉移擴散的重要組成部分。SDC-4為傳遞肝素酶復合物的蛋白多糖，通過黏著斑蛋白染色，證實SDC-4可上調VLA-4，低分子肝素雖不能代替肝素酶結合SDC-4，但可與其競爭性結合，并且低分子肝素可阻斷肝素酶，有降低VLA-4的功能［30］。作為硫酸乙酰肝素的類似物，肝素與肝素酶親和力很高，同時肝素酶可降解肝素，替換硫酸乙酰肝素作為肝素酶的底物，肝素被認為是肝素酶的有效抑制劑。有研究［31］表明肝素的硫酸化程度與抑制肝素酶活性的程度密切相關。肝素通過與腫瘤細胞起源的內皮細胞相互作用，對其細胞外信號調節激酶傳導途徑下游的磷酸化起到抑制作用［32］。也可通過抑制黏著斑激酶（FAK）表達，阻止腫瘤細胞向纖連蛋白基底膜黏附［33］。PG545是硫酸乙酰肝素的類似物，具有抗血管、乙酰肝素酶作用，乙酰肝素酶通過切割細胞外基質的HS造成細胞播散及轉移，而PG545正作用在此關鍵點，乳腺癌模型中，其顯著抑制腫瘤生長及肺轉移［34］。

6　抑制血小板

腫瘤患者血小板（PLT）偏高，肺癌患者中更為普遍。血液高凝狀態、血小板聚集增多可導致腫瘤轉移。血小板顆粒中富含各種生長因子和趨化因子，可上調促血管新生介質的表達，促進腫瘤增長［35-36］。血小板活化可釋放大量轉化生長因子β（TGFβ），激活TGFβ/Smad和NF-κB信號轉導通路，誘導腫瘤細胞類上皮間質轉換，腫瘤細胞轉移潛能提高。血小板衍生微粒可表達和轉運功能性受體，刺激細胞因子的釋放，激活細胞內PI3K-Akt、ERK信號轉導通路，促進腫瘤血管生成和遠處轉移［37］。Gil-Bernabe等［38］研究指出血小板血栓快速與單核巨噬細胞聚集與肺轉移的發生密切相關。在MCF-7細胞中血小板暴露于肝素顯著減少，VEGF和血管生成潛力的降低。抗凝劑通過干擾PAR1可減少凝血酶生成。進一步研究證實在抗凝劑中加入PAR1受體激動劑，VEGF釋放和血管生成潛力增加，而當加入PAR1受體拮抗劑，則出現了降低。故抗凝治療通過減少血小板生成血管的潛力而延長腫瘤患者生存期、控制轉移［39］。

7　展望

目前抗凝藥物的研究非常多，而肝素常常用于預防和治療腫瘤相關的血栓栓塞，越來越多臨床證據表明：肝素可提高腫瘤患者生存，動物模型中證明可減弱轉移能力。肝素需每天皮下注射和誘導血小板減少，近年來口服抗凝劑具有代替肝素常規治療的潛力［40］。然而抗凝對控制惡性腫瘤的具體機制仍不明確，仍需進一步探索。

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（2015-12-08收稿）

（2016-01-15修回）

（編輯：楊紅欣校對：周曉穎）

馬敏婷專業方向為惡性腫瘤的診斷及化療、靶向等治療。

E-mail：996243716@qq.com

Mechanism of anticoagulation therapy for non-small cell lung cancer

Minting MA，Chengyuan LIU，Suju WEI
Correspondence to：Suju WEI；E-mail：weisuju@126.com
Department of Medical Oncology，Fourth Hospital of Hebei Medical University，Shijiazhuang 050011，China

In recent years，a number of studies have focused on malignant tumor patients with coagulant function abnormality，which causes thrombus complications，tumor growth，infiltration of closely related cells，transfer，and so on.These factors directly affect prognosis.Heparin is a widely known anticoagulant，and anticoagulation drugs have been included in malignant tumor treatment guidelines.Ameaican Society of Clinical Oncology（ASCO），European Society for Medical Oncology（ESMO），and American College of Clinical Pharmacy（ACCP）recommend low-molecular-weight heparin as the first choice for the treatment of cancer thrombosis.However，the prophylactic use of anticoagulant drugs in patients with tumor control disease，as well as the prolonged PFS and OS mechanism，is still unclear.The recently published"Report of incidence and mortality in China"（2012）suggests that lung cancer incidence and mortality ranked first place.This review will introduce several aspects of anticoagulant drugs that can be used to control the recurrence of malignant tumor metastasis and prolong the survival mechanism of pathophysiology.

malignant tumor，high coagulation mechanism，anticoagulant therapy，non-small cell lung cancer

10.3969/j.issn.1000-8179.2016.04

河北醫科大學第四醫院腫瘤內科（石家莊市050011）

魏素菊Weisuju@126.com