雷帕霉素治療小兒卡波西血管內皮瘤及從狀血管瘤的研究進展

彭勇 孔祥如 李長春

【摘 要】卡波西樣血管內皮瘤以及叢狀血管瘤是臨床發生率較低的內皮源性交界性腫瘤。其具有局部侵襲性、病情發展快等臨床特點。哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（Mammalianrapamycintargetprotein;mTOR）是一種可調節細胞生長以及增殖的關鍵因子。本文就雷帕霉素治療小兒卡波西血管內皮瘤及從狀血管瘤的作用機制、信號轉導途徑以及臨床研究進展進行綜述。

【關鍵詞】雷帕霉素;卡波西樣血管內皮瘤;叢狀血管瘤;哺乳動物雷帕霉素靶蛋白

【中圖分類號】R682.12 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-3783（2018）05-03-0-01

引言：臨床將卡波西樣血管內皮瘤（Kaposi - like hemangioendothelioma;KHE）以及叢狀血管瘤（tufted angioma，TA）劃分為血管腫瘤中的特殊類型。臨床對卡波西樣血管內皮瘤以及叢狀血管瘤的認知逐漸加深，國外學者對其經常引起的一種病理特征描述為卡梅現象（Kasabaeh—MerrittPhenomenon，KMP）[1]。有前瞻性臨床研究表明雷帕霉素的信號轉導途徑、作用機制等對抑制KHE以及TA具有突出作用。雷帕霉素發現伊始具有抗真菌作用，后經臨床證實均有免疫抑制作用，而后隨著臨床研究的深入，雷帕霉素具有抗腫瘤的作用機制也被臨床發現，其對腫瘤血管生成的抑制性作用值得臨床重視。現就雷帕霉素對卡波西樣血管內皮瘤以及叢狀血管瘤的影響進行綜述。

一、雷帕霉素作用途徑

mTOR激活渠道：以人胰島素生長因子（insulin-like growth factor;IGF）、表皮生長因子（epidermal growth factor;EGF）等生長信號與相應受體結合后使磷脂酰肌醇3激酶（（phosphati dyl i nosi tolnase，;P13K）鏈信號途徑激活，進而特異性地活化蛋白激酶B（Protein kinase b;PKB）活化，PKB直接激活mTOR。mTOR可調控細胞的增殖、周期調控生長以及凋亡等作用。具體作用機制是其自身的結構特異性，作為絲/蘇氨酸蛋白激酶可通過使結構域磷酸化下游底物，包括翻譯起始因子elF—4、EeEF2、4E.BP1等諸多相關翻譯因子與翻譯蛋白，翻譯抑制蛋白、翻譯延長因子以及核糖體s6激酶等是促進細胞增殖、生長以及周期進展蛋白的重要翻譯因子[2]。

雷帕霉素（rapamycin，RPM）是一種吸水性鏈霉菌發酵液中提取的一種具有抗腫瘤作用、抗真菌作用的大環內酯類抗生素。RPM對mTOR的作用機制為：RP，與細胞內受體FK506結合蛋白形成復合物，此類復合物具有高親和力的特點。RAPA—.雷帕霉素相關蛋白（FKBP）—12與mTOR復合物的結合位點（FKBP12-rapamycin binding，FRB）憑借其特點產生結合，進而使得mTOR的蛋白激酶催化活性被強烈抑制，通過阻斷多種翻譯因子的作用機制進而使生長因子信號的傳達受阻，抑制蛋白酶催化活性是RPM控制細胞生長、增殖以及將細胞周期抑制在G1期的重要作用機制。

二、雷帕霉素抑制卡波西樣血管內皮瘤以及叢狀血管瘤的具體作用

卡波西樣血管內皮瘤以及叢狀血管瘤是一種臨床發生率極低的內皮源性交界性腫瘤。部分卡波西樣血管內皮瘤以及叢狀血管瘤增長速度較快或者體積較大導致患者體內血小板水平嚴重降低，凝血因子被大量消耗，這種KMP現象多發生于病灶面積高于5cm?。此外根據流行病學調查顯示當病灶侵襲發展至深筋膜下的情況下血小板以及凝血因子水平更加容易下降。出現卡梅現象后在停藥期間患者容易出現病情反復，利用長春新堿以及激素類藥物等不能完全控制病情，且卡梅現象出現后病情發展較快，加之停藥后會出現嚴重的副作用，多個中心報道KHE以及TA具有一定死亡率[3～4]。所以總結mTOR在治療KHE以及TA時發揮的作用機制對提升臨床治療水平有重要意義。

雷帕霉素在近些年被臨床廣泛關注，國內外學者均表明雷帕霉素可抑制腫瘤新生血管的形成。有研究表明KHE以及TA血管新生、淋巴管新生、增殖以及代謝與雷帕霉素抑制mTOR信號的下游生長因子傳導有關。有國外學者通過選取衛生無病的鼠做標本進行體外培養，通過處死鼠選取鼠主動脈環的完整切片，然后檢測主動脈環上采用雷帕霉素后新血管的芽生情況，研究檢測發現主動脈環上新血管的芽生在雷帕霉素濃度在0.1ng/ml時被明顯抑制，隨著雷帕霉素的濃度不斷升高新血管的生長速度越緩慢，當雷帕霉素濃度達到1ng/ml時新血管的發生幾乎被完全抑制。此外雷帕霉素抑制血管形成的作用在臨床中也被廣泛報道。有國外學者利用雞胚尿囊膜（ Chick chorioallantoic membrane ;CAM）模型發現應用低劑量雷帕霉素可有效抑制人肝癌誘發的模型的新生血管的形成，與長春堿的效果較為接近，臨床治療KHE以及TA引起的血小板降低、凝血因子降低時運用氫化可的松+長春堿的治療方案達不到預期目標，血小板水平無法改善，治療無法控制病情，而利用雷帕霉素治療后血小板水平明顯上升，證實了其具有抗腫瘤以及抗血管形成的作用[5]。KHE以及TA在血管新生、淋巴管新生時檢測病灶可發現均含有淋巴內皮成分。臨床試驗表明瘤體組織通過酶聯免疫檢測可得到關于淋巴內皮細胞所產生的抗原D2-40以及Prox—1。雷帕霉素可抑制抗原D2-40以及Prox—1的表達，表明其具有抑制KHE以及TA淋巴管新生。有研究設立了三個模型，分別為傷口愈合、腫瘤形成與轉移以及血管新生，均表明了雷帕霉素對淋巴管的新生具有抑制作用[6]。

有學者在研究中制作大鼠標本，利用氫氧化鈉堿性灼傷角膜以及堿性成纖維細胞生長因子（basic fibroblast growth factor;bFGF）作為誘發因素，成功建立大鼠以及兔角膜血管模型，通過研究對動物模型應用雷帕霉素觀察其抗血管生成作用，發現帕霉素可明顯抑制大鼠以及兔模型中角膜新生血管的生成，由于KHE以及TA是一種極為罕見的疾病，目前沒有前瞻性、多中心以及大樣本對照研究，應用全身激素長期療效并不穩定，具有一定的耐藥性，且對患兒長期應用激素可導致生長發育受阻，撤藥之后導致病情反復，KHE以及TA均可通過血管內皮生長因子的生成以及內皮細胞的增殖、遷移進行侵襲性發展。為防止促KHE以及TA新生血管形成以及內皮損傷，研究雷帕霉素抗血管形成的作用較為重要。胰島移植的相關性研究以及動物實驗均證實了雷帕霉素具有抗血管生成的作用，KHE以及TA是非常少見的血源性腫瘤，發病時期多集中于嬰幼兒時期，腫瘤增殖階段多集中于嬰幼兒階段，腫瘤組織微環境的缺氧以及酸性可激活新生血管生成信號途徑，進而使腫瘤血管生成速度加快。KHE以及TA腫瘤血管生成機制較為復雜，是一種多途徑傳導、多因子參與以及多層次發展的復雜過程。此外在雷帕霉素抑制血管內皮細胞增殖以及遷移的前瞻性研究中也有相關研究提示雷帕霉素可抑制內皮細胞外向生長的報道，不同濃度下RAPA以及重組體血管內皮生長因子、堿性成纖維細胞生長因子均與內皮細胞增殖、遷移速度密切相關。有學者表明雷帕霉素通過阻斷mTOR信號的下游傳導可調控內皮細胞增殖以及遷移，

三、雷帕霉素抑制KHE以及TA腫瘤血管形成的機制

KHE以及TA好發皮膚可引起皮膚改變，其造成皮膚質地變硬，當其影響速度逐漸超過腫瘤血管生成速度，加之腫瘤細胞代謝旺盛可形成激活缺氧誘導因子—1的腫瘤微環境，可增強下游轉錄基因促進腫瘤血管生成速度。關于KHE以及TA腫瘤血管形成的具體作用機制包含了多個方面，一是KHE以及TA腫瘤細胞生成因子腫瘤組織微環境在激活后會活化血管內皮生子因子（Vascular endothelial and factors;VEGF）并激活內皮細胞。通過調節血管內皮細胞黏附因子（（Platelet endothelial cell ad-hesion molecule-1，PECAM-1）、基質降解促使癌細胞轉移以及腫瘤血管生成是腫瘤血管生成的主要作用機制。其作用機制二是腫瘤組織以及內皮細胞遷移、增殖。腫瘤血管生成涉及了多種生長因子、蛋白水解酶（ proteolytic enzyme;PZ）以及胞外基質等，如其作用機制三是內皮細胞以及腫瘤細胞通過釋放PZ進而降解血管及基底膜、外周細胞基質并誘發細胞外基質重塑。作用機制四是新生血管以及血管網形成，并依靠PECAM-1等多種因子與已存在的血管網連接。關于雷帕霉素抑制腫瘤血管生成的機制尚無前瞻性研究確切表明，綜合目前臨床研究成果，雷帕霉素的具體作用機制可能與抑制缺氧誘導因子—1（Hypoxia-inducible factor，HIF-1）、VEGF的生成以及內皮細胞增殖以及遷移，進而抑制腫瘤新生血管的形成以及減少內皮損傷等[7～10]。有研究表明促進腫瘤新生血管的VEGF、bFGF等轉錄活性是促進腫瘤新生血管生成的重要機制。雷帕霉素對此作用渠道進而增強下游基因。有研究為降低腫瘤微血管密度便通過體外培養CT腺癌細胞，觀察雷帕霉素顯著抑制了CT腺癌細胞VEGF的分泌，通過再次建立B16黑色素瘤細胞發現證實了雷帕霉素確實可以抑制VEGF的分泌，但在關于對VEGF的上游調節因子如低氧誘導因子以及轉化生長因子（transforming growth factor;TGF）mRNA的研究中，雷帕霉素對上述兩種因子并無顯著影響。有研究推測，對HIF1的影響可能只停留在蛋白水平上，在腫瘤細胞中雷帕霉素的影響機制包括在轉錄以及翻譯水平上，雷帕霉素對VEGF而言，涉及到了轉錄以及翻譯等深層次水平上。最近有研究表明雷帕霉素可通過降低腫瘤細胞VEGF受體的作用，并在多發性骨髓瘤細胞的研究中指出，腫瘤細胞分泌血管生成因子VEGF以及bFGF，進而提高VEGF受體1以及VEGF受體3的表達。mTOR的信號轉導途徑以及細胞外調節蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK）的信號傳導途徑即通過影響VEGF受體1以及VEGF受體3的表達，雷帕霉素通過影響這兩種信號傳導途徑有效抑制了腫瘤細胞的凋亡[11]。關于雷帕霉素在KHE以及TA中作為mTOR信號傳導途徑抑制劑發揮的具體作用值得進一步探討。

雷帕霉素作為mTOR抑制劑還可通過抑制內皮細胞增殖影響KHE以及TA腫瘤血管形成。KHE以及TA病灶中含有的D2—40以及Prox—1對淋巴內皮細胞新生有重要作用。在目前一項前瞻性研究中不同濃度的RAPA以及重組體血管內皮因子、纖維生成因子誘導下培養人臍靜脈內皮細胞，可以發現內皮細胞的增值與遷移速度顯著降低，與未添加雷帕霉素的對照組相比具有顯著差異，證實了雷帕霉素可降低內皮細胞的增殖與遷移，并且呈現劑量依賴性，較低劑量的雷帕霉素即可有效抑制臍靜脈內皮細胞增殖以及形態構成管樣結構，此項研究結果說明了血管內皮生長因素對雷帕霉素較為敏感。臨床諸多研究表明雷帕霉素對內皮細胞的抑制作用可能與其抗腫瘤血管生成有著重要關聯。

雷帕霉素的作用機制還包括促進腫瘤新生血管血栓形成，雷帕霉素除對抗新生血管形成有顯著效果外對已形成的腫瘤血管同樣具有促血栓形成的作用。有研究通過將雷帕霉素應用于荷瘤小鼠觀察其是否誘發腫瘤微血管局部小血栓形成的作用，活體顯微鏡檢測可發現雷帕霉素作用過的皮下移植瘤生長，而部分出現選擇性誘發局部小血栓的現象。有研究表明通過倒置顯微鏡觀察腫瘤周圍組織或者正常組織在雷帕霉素的影響下并無血栓形成，推測形成血栓的原因可能是于腫瘤局部最初開放的腫瘤血管才可產生作用。其主要作用機制通過局部腫瘤血管內皮細胞損傷以及凋亡對組織因子形成了強刺激作用，進而阻斷了局部血流，這也是正常組織中無血栓形成的原因。

雷帕霉素還具有抑制內皮組細胞的作用。其主要作用機制雷帕霉素通過對骨髓內的內皮祖細胞原有的新生血管以及內皮組織修復特性產生抑制作用。臨床關于內皮組細胞的研究還較少，對內皮前體細胞增殖以及分化潛在的抑制作用尚無深入研究。

四、小結

2010年起，逐漸有報道雷帕霉素可控制KHE以及TA所伴隨的卡梅現象，相較于長春新堿等藥物更加有效，本文總結了雷帕霉素的治療KHE以及TA的作用機制，雷帕霉素通過對mTOR的下游bFGF、VEGF等因子進行調節以及抑制內皮細胞的增殖、遷移等是其治療KHE以及TA的理論基礎，值的廣泛關注，臨床對雷帕霉素調控mTOR信號途徑作用機制進行深入研究有助于對KHE以及TA靶向性治療。

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