血小板在腫瘤轉移中的研究進展

朱小雙，孫軼華

(哈爾濱醫科大學附屬腫瘤醫院 檢驗科，黑龍江 哈爾濱150081)

血小板是巨核細胞的衍生物，在止血、血栓形成和損傷修復等過程中均可發揮重要作用。同時，在腫瘤的發生發展過程中，腫瘤細胞可以誘導血小板發生活化并聚集，這一過程稱為腫瘤細胞誘導的血小板聚集(TCIPA)。受腫瘤影響的血小板含有大量的活性生物分子，可以調節腫瘤細胞的血管生成，并為原發性腫瘤的轉移建立一個相對適宜的轉移前微環境，從而促進腫瘤的侵襲轉移[1,2]。因此，了解血小板對腫瘤轉移的作用，有助于對有潛在轉移風險的患者進行早期診斷，從而提高癌癥患者的有效生存期。本文依據目前國內外文獻報道就血小板在腫瘤的發生發展中的作用機制作一簡要綜述。

1 血小板的作用

血小板是成熟的巨核細胞胞漿裂解后脫落下來的小塊胞質，其特征是無細胞核，有細胞器，是人體中數目最多、形態最小的血細胞。血小板具有特定的形態結構和生物學功能，正常人血液中數量約為每立方毫米10-30萬個。

血小板在止血、傷口愈合、炎癥反應、血栓形成以及器官移植等生理和病理過程中均可發揮重要作用。然而，近年來大量研究表明，血小板還可促進腫瘤的侵襲、遷移及增殖[3，4]。超過30%的惡性實體瘤患者血小板計數增多，并與患者預后密切相關[5]。一方面，活化后的血小板可以增強腫瘤細胞的粘附性，并減弱來自血液和血管相互作用的剪切力以及NK細胞的免疫識別和殺傷作用。另一方面，血小板還可以釋放二磷酸腺苷(ADP)、整合素α6β1等多種調節因子 ，促進腫瘤細胞的血源性轉移以及在相應靶器官上的定植[6]。此外，Haemmerle M等人[6]證實，腫瘤細胞可以誘導血小板活化，活化后的血小板可以形成血小板微粒(PMP)，并向血液中釋放外泌體、脂質、RNAs和生長因子等物質，促進腫瘤轉移。Wang W等人[7]證實，活化的血小板分泌趨化因子(C-C基序)配體3(CCL3)及其受體CCR5通過NF-κB途徑可以誘導基質金屬蛋白酶(MMP-1)上調，從而提高甲狀腺癌細胞的遷移能力?？梢姡“迮c腫瘤轉移的發生密切相關，因此，廣泛了解血小板與腫瘤細胞的相互作用機制可以為降低腫瘤轉移提供契機。

2 腫瘤誘導血小板活化

血小板與腫瘤轉移過程密切相關。腫瘤細胞可誘導血小板活化，活化后的血小板在腫瘤細胞的轉移擴散以及癌癥患者血栓形成過程中具有關鍵作用[8]。因此，深入了解腫瘤誘導血小板活化聚集的機制顯得尤為重要。

腫瘤細胞分泌的ADP，凝血酶，基質金屬蛋白酶(MMP)，白介素-6(IL-6)，組織因子(TF)等物質可以激活血小板[9,10]。活化后的血小板通常表現在血小板磷脂酶C的活化，細胞內Ca2+的增加和Ras樣GTP酶(GTPase Rap1b)的激活[9]。Marta Zarà等人[9]在乳腺癌的研究中發現，腫瘤細胞中的纖維蛋白原與整聯蛋白αIIbβ3結合能夠誘導血小板活化(TCIPA)。Ward等人[10]證明，腫瘤相關抗原CD97可誘導血小板活化，并直接參與溶血磷脂酸(LPA)介導的信號轉導促進腫瘤細胞侵襲和外滲。Riedl J等人[8]證實了在腦腫瘤中的平足蛋白(podoplanin)可以激活循環中的血小板，并與患者的血小板聚集和血栓形成風險增加有關。還有研究發現，腫瘤細胞可以誘導血小板釋放ADP，并且發現釋放的ADP激活其受體P2Y12是血小板活化的必要條件[10]。

3 腫瘤影響血小板RNA的表達

血小板微粒是血小板在活化過程中釋放的一種超微膜性囊泡。腫瘤細胞可以激活血小板形成PMP，PMP包含多種類型的RNA，如mRNA，核糖體RNA(rRNA)，microRNA和轉移RNA (tRNA)等[11]。研究表明，血小板通過在腫瘤微環境中與腫瘤細胞交換活性生物分子而參與癌癥的的病理生理過程，交換過程中可以導致受腫瘤影響的血小板的RNA表達譜發生改變[12]。同時，PMP 來源的RNA可以有效促進腫瘤細胞的侵襲遷移[13]。

Yao B等人[14]通過高通量測序和RT-qPCR發現，乳腺癌患者血小板中TPM3 mRNA的表達顯著升高，并且與乳腺癌的轉移密切相關,同時血小板TPM3 mRNA可通過微泡進入乳腺癌細胞，增強乳腺癌細胞遷移能力。在轉移性非小細胞肺癌患者血小板中存在626種上調的RNAs(mRNAs和ncRNAs)和1497種下調的RNAs，其中ncRNA和miRNA等參與了TCIPA以及腫瘤的發生發展[14]。同時，來自PMP的miRNA具有調節免疫監視的功能，miRNA-183可以抑制自然殺傷細胞的激活，從而促進腫瘤轉移[15]。另外還有研究表明，PMP來源的miR-939可促進卵巢癌細胞發生EMT[16]。因此，基于血液的“液體活檢”，血小板的RNA表達譜可作為診斷腫瘤生物學進程的重要生物標志物，從而為癌癥的診治提供更為多樣化的診斷策略。

4 血小板對腫瘤血管生成的影響

血小板是促血管生成及抗血管生成因子的主要轉運載體。Martín-Granado V等人[17]發現，血小板有介導腫瘤細胞血管生成的作用。Ren P等人[18]在結直腸癌的研究中發現，核仁蛋白hUTP14a的表達與結直腸腫瘤組織中微血管密度(MVD)呈正相關，hUTP14a可上調血小板衍生的生長因子A(PDGFA)的轉錄和分泌來促進腫瘤血管生成。

此外，ETS轉錄因子是細胞內最大的轉錄調控因子家族之一，在腫瘤的侵襲，分化以及血管生成等過程中都可以發揮重要作用[19]。在結直腸癌中，高表達ETS的變異體5(ETV5 )可以上調血小板衍生生長因子B(PDGF-B)的表達，從而增強腫瘤相關的血管生成[19]。同時，PDGF-B還可以通過PDGFR-β/ Src / STAT3途徑激活CRC細胞中的血管內皮生長因子A，并發現與CRC組織中的ETV5的表達呈正相關。這些發現表明，EVT5 和PDGF-B的表達在腫瘤相關血管生成中具有重要作用。

可見，血小板在腫瘤轉移中以多種不同方式促進血管生成，但是血小板顆粒分泌不同的促血管生成和抗血管生成因子的確切機制僅部分闡明。因此，需要對血小板在血管生成方面所涉及的信號通路、受體及釋放的顆粒進一步的探索，從而為腫瘤轉移提供新的治療方案。

5 血小板協助腫瘤細胞進行血源性轉移

血小板在腫瘤轉移過程中具有多重作用。有研究表明，血小板可以使腫瘤細胞免受血流剪切力和NK細胞的攻擊，并協助腫瘤細胞抵抗失巢凋亡。此外，血小板衍生生長因子能夠促進腫瘤細胞間充質樣變化 ，從而加快腫瘤細胞向靶器官的轉移[20]。因此，了解血小板在腫瘤轉移過程中的作用或許可以調控腫瘤的轉移能力。

5.1 血小板協助腫瘤細胞免疫逃逸

機體免疫系統參與腫瘤免疫監視的細胞主要有自然殺傷細胞(NK)、細胞毒性T細胞(CTL)、腫瘤相關巨噬細胞(TAM)及樹突狀細胞(DC)等，這些免疫相關細胞對腫瘤轉移具有抑制作用。因此，免疫逃逸是腫瘤成功實現轉移的必要條件。其中，NK細胞的抗腫瘤作用在很大程度上受到血小板的影響[21]。在血液循環中，活化后的血小板可以聚集在腫瘤細胞周圍，抑制NK細胞的功能，協助腫瘤細胞進行免疫逃逸。

腫瘤細胞主要通過兩種機制逃避NK細胞的抗腫瘤功能。一種是“免疫誘餌”機制，即血小板誘導腫瘤細胞中可溶性NKG2D配體的釋放，從而掩蓋NK細胞對腫瘤細胞的識別，同時可以抑制NK細胞脫顆粒及IFNγ等炎性細胞因子的產生[22]。此機制有效的抑制了NK細胞對腫瘤細胞的免疫清除。另一種機制是血小板衍生的TGFβ介導的對CD226 / CD96-CD112 / CD155軸的抑制[22]。Cluxton CD等人[21]已經證實了血小板能強有力地抑制NK細胞表面CD226和CD96及其在腫瘤細胞上的相關配體的表達，從而進一步增強血小板對NK細胞的抑制作用。同時，NK細胞的免疫識別作用受各種表面受體控制，這些受體包括TNF / TNF受體家族成員，而腫瘤細胞激活后的血小板衍生的RANKL可上調TNF受體，從而有效抑制NK細胞的抗腫瘤作用[21]。Robinson等人[23]證明GAL3ST1是缺氧誘導因子(HIF)的靶基因，血小板與GAL3ST1結合可以保護腎癌細胞免受自然殺傷細胞介導的細胞毒性作用，從而促進腫瘤細胞免疫逃逸。Rachidi等人[24，25]發現了血小板表達對接受體糖蛋白A重復序列(GARP)，GARP可以激活TGF-β，并與血小板分泌的乳酸聯合作用，從而有效抑制黑色素瘤及結直腸癌的T細胞免疫。 這些研究證實了血小板會干擾體內先天性的免疫系統來協助腫瘤轉移。

5.2 血小板增強腫瘤細胞的抗“失巢凋亡”能力

從原發腫瘤灶脫離的腫瘤細胞會經歷細胞凋亡的一種特殊類型，稱為“失巢凋亡”(anoikis)。失巢凋亡是一種細胞程序性的死亡形式，抵抗失巢凋亡是腫瘤細胞實現成功轉移并建立繼發性腫瘤的一個必備特點?！笆С病焙蟮哪[瘤細胞通過調節基質硬度、增強氧化應激、產生促存活的可溶性因子、觸發上皮間質轉化(EMT)以及加強自我更新能力等獲得抵抗anoikis的能力[26]。Tanaka等揭示了[27]大腸癌腫瘤細胞可以通過自身BDNF-TrkB信號通路參與對anoikis的抑制，促進腫瘤細胞得以向靶器官轉移。另有研究表明，血小板也具有增強腫瘤細胞的抗“失巢凋亡”的能力。Haemmerle等人[4]證明了血小板激活的RhoA-MYPT1-PP1通路可以介導YAP1去磷酸化并促進其核易位，從而誘導生存基因表達并抑制anoikis的發生。由此可見，腫瘤細胞脫離原發灶后，一方面需要通過自身機制抵抗凋亡，另一方面血小板在腫瘤細胞的抗anoikis及促進腫瘤細胞存活過程中也具有舉足輕重的意義。然而，血小板對腫瘤細胞抗anoikis的作用機制仍知之甚少，對于血小板增強腫瘤細胞的抗失巢凋亡能力的作用機制仍需要進一步探索。

5.3 血小板促進腫瘤細胞外滲

血小板在腫瘤轉移過程中除了協助腫瘤細胞免受免疫監視以及抵抗失巢凋亡之外，在腫瘤細胞粘附和外滲到相應靶器官的過程中也具有重要作用。腫瘤細胞外滲是腫瘤細胞粘附于內皮細胞，穿過血管基膜到達轉移灶的過程。

Mammadova-Bach E等人[20]證實了血小板上整合素α6β1和腫瘤細胞表達的ADAM9之間相互作用可以有效的促進腫瘤轉移。整合素α6β1依賴于血小板-腫瘤細胞之間的相互作用誘導血小板活化并促進腫瘤細胞的外滲。此研究表明在血小板促進腫瘤轉移的機制中，整合素α6β1可能是抗轉移療法中潛在的治療靶點。同時，血小板和粒細胞參與腫瘤的外滲轉移級聯反應。在腫瘤細胞跨內皮細胞轉移的過程中，血小板與腫瘤細胞接觸后分泌CXCL5和CXCL7趨化因子有利于招募粒細胞進而促進腫瘤細胞外滲[28]。而阻滯CXCL5/7受體或短暫耗竭血小板或粒細胞被證明可有效抑制腫瘤細胞的外滲速度[28]。因此，血小板可能通過釋放趨化因子及細胞因子等增強血管內皮通透性以促進腫瘤細胞外滲。

6 小結與展望

血小板在介導腫瘤轉移的過程中通過循環腫瘤細胞的誘導作用形成TCIPA，TCIPA的機制為原發腫瘤和循環腫瘤細胞的轉移提供了許多優勢。同時，血小板在協助腫瘤細胞抵抗血流剪切力，實現免疫逃逸，抑制腫瘤“失巢凋亡”過程中具有不可小覷的作用。此外，血小板還可以與腫瘤細胞通過多方面的相互作用，使血小板顆粒中的生物活性分子大量釋放，從而導致腫瘤細胞暴發性的轉移。然而，血小板RNA表達圖譜在腫瘤生物學方面的變化仍然需要探索和完善，TCIPA更深入的機制有待進一步闡述，同時研究靶向腫瘤相關的血小板分泌的生物活性分子的藥物可能是未來治療腫瘤疾病的一個關鍵方向和領域。