VWF在癌癥靜脈血栓中的研究進展

范婧瑤，黃立娟

(哈爾濱醫科大學附屬第二醫院 檢驗科，黑龍江 哈爾濱150086)

靜脈血栓栓塞(VTE)是指靜脈中異常凝血，完全或不完全的血管阻塞以及靜脈回流障礙引起的疾病。VTE作為一種常見的、潛在致命性疾病，每年在1000人中發生0.7至1.4例，主要見于年齡大于55歲的患者。

癌癥和VTE之間有著密切的聯系，對患者生存率有顯著的負面影響，是VTE患者死亡的主要原因之一。在癌癥患者中，靜脈血栓形成的風險取決于多種因素，包括年齡、種族、癌癥類型和分期以及治療方式等。癌細胞已被證明與凝血因子和血小板相互作用，促進血管生成、腫瘤生長和轉移。癌細胞可以表達組織因子(tissue factor，TF)，并啟動凝血途徑，還有報道稱其可高表達纖溶酶原激活物抑制劑-1(PAI-1)，從而抑制纖維蛋白溶解。除了TF和PAI-1外，癌細胞還分泌其他物質，如血小板激動劑ADP、凝血酶以及癌細胞源性的癌粘蛋白，也可干擾凝血。

血管性血友病因子(VWF)是一種糖蛋白，參與止血過程。VWF的水平升高，不僅與血栓形成風險增加相關，也與癌癥患者腫瘤大小、分期和轉移相關，例如，結直腸癌、卵巢癌、膠質母細胞瘤、食道癌和肺癌等。在Khorana和Vienna癌癥相關血栓的評估體系中，加入血漿VWF水平或ADAMTS-13活性兩個指標，可顯著增加其對患者VTE的預測價值。近年來，癌癥患者血漿VWF水平與VTE的發生、發展的作用逐漸被人們所認識，但在國內少有報道，因此本文結合國外文獻和循證醫學資料，對癌癥伴VTE的患者中，VWF的作用機制及研究進展進行綜述。

1 VWF的基因與結構

VWF糖蛋白由12號染色體的短臂上的一個基因編碼，該基因包含52個外顯子和51個內含子。ZhouYF等人重新構建了VWF的結構模型，VWF的基本單體由2050個殘基組成，有四個重復結構域，組裝順序為：D1-D2-D’-D3-A1-A2-A3-D4-C1-C2-C3-C4-C5-C6-CK[1]。其中，A1、A2和A3為功能性結構域，參與止血過程中血小板和纖維蛋白的結合，A2結構域可與ADAMTS-13結合調節VWF水平，A3結構域有助于VWF在腫瘤組織內聚集[2]。VWF蛋白在生成過程之中，其單體首先在內質網中通過CK結構域形成二聚體，然后在高爾基體和高爾基體后室通過D’D3結構域，頭對頭，尾對尾，連接成VWF多聚體。在此期間，將產生分子量不一的VWF蛋白，其中超大多聚體(ultra-large VWF，ULVWF)可多達100個亞基[3]。

2 癌癥中VWF的合成和分泌

目前，巨核細胞(MKs)和內皮細胞(ECs)被認為是唯一合成VWF的細胞。VWF儲存于巨核細胞，ECs中的Weibel-Palade小體(WPB)以及血小板的α顆粒之中。血小板中的α顆粒必須經過血小板活化才能釋放VWF，并且需要纖維蛋白和凝血酶的作用，而ECs沒有被激活時，仍會合成小分子VWF，因此血漿VWF主要來源于ECs。儲存的VWF多聚體是螺旋結構，當其被分泌時按一定順序通過細胞膜到血液中，呈線形結構[4]。血液流動剪切應力會影響VWF的結構，從而影響止血作用。

一些非ECs來源的癌細胞也可表達VWF基因，如骨肉瘤細胞SAOS2、肝細胞癌細胞HEPG2和BEL7402、膠質瘤細胞M049和胃癌細胞BGC823[5-8]。在這些癌細胞中沒有發現其他ECs標記物表達，這表明VWF的表達并不是癌細胞向ECs轉變的結果。此外，如肺癌細胞、尿路上皮癌細胞、結腸癌細胞等都能促進ECs分泌VWF，使VWF血漿水平升高[9-10]。

3 癌癥中VWF的活性調節

ADAMTS-13是一種金屬蛋白酶，是調節血漿VWF活性的關鍵。分子量不一的VWF蛋白被血小板、ECs分泌到血漿中，其中包括具有生物活性的ULVWF。隨后，ULVWF將被與A2結構域結合的ADAMTS-13剪切，避免VWF聚集，調控凝血作用[11]。因此， ADAMTS-13的活性是調控VWF多聚體分布和活性的關鍵。與健康人相比，局限性或播散性腫瘤患者的ADAMTS-13活性均降低，Bauer等人的實驗發現，與健康皮膚微血管相比，黑色素瘤微血管中ADAMTS-13活性顯著下降，ULVWF沉積，VWF的半衰期延長[12]。

癌癥還可以誘導ECs活化，并促進炎性介質、促血管因子的分泌。ECs活化后，ECs中的WPB將釋放大量的ULVWF到血管內。除了促進ECs活化之外，癌細胞也可能直接促進VWF在腫瘤組織的局部積累。通過免疫組織化學染色檢測結腸癌患者的癌組織，發現與正常結腸組織相比，VWF明顯沉積在腫瘤間質ECs下，推測可能是由癌細胞誘導的ECs分泌VWF或血管通透性增加所引起的[13]，對于胃癌和肺腺癌患者的腫瘤組織，同樣發現腫瘤間質中VWF的表達明顯高于鄰近非腫瘤實質[10]。

4 VWF在癌癥轉移中的作用

在癌癥轉移中血小板的活化起重要作用，患者化療前血小板計數增加，VTE風險升高。在乳腺癌、胃癌、肺癌、腎癌和結直腸癌中，血小板增多的患者多預后較差，且生存率低以及化療反應降低。血小板釋放的生長因子也可促進腫瘤的生長和侵襲。同時，血小板可以促進癌細胞對內皮的黏附，從而促進癌細胞跨內皮的外滲和遷移。另外，平足蛋白通過與其受體CLEC-2結合誘導血小板活化，促進癌細胞轉移和血栓形成，通過給小鼠尾靜脈注射抗平足蛋白抗體NZ-1，可明顯抑制癌細胞向小鼠肺組織的轉移[14-15]。

VWF的分子大小、血流剪切速率等均會影響VWF與血小板的相互作用，可能也在癌癥轉移中發揮作用。血管損傷后，血小板會快速募集，通過GPⅠbα受體與VWF A1結構域結合，聚集在ECs表面，使血小板受體GPⅡb/Ⅲa與VWF、纖維蛋白原、纖維蛋白等更穩定結合[16]。在Pépin等人的研究中，病例組為20例新診斷為伴有VTE的癌癥患者(包括乳腺癌、肺癌、胃癌、結腸癌等)，對照組為140例普通癌癥患者，與對照組相比，病例組的VWF水平顯著升高，并且與腫瘤分期正相關[17]。因此VWF在促進癌癥進展中起重要作用。用抗VWF抗體處理固定的血小板可顯著降低結腸癌細胞的黏附。此外，使用靶向GPⅠb抑制劑，顯著降低癌細胞和血小板之間的相互作用，以及癌細胞與ECs的黏附，抑制癌癥轉移[18]。

除了與血小板相互作用，VWF也可能直接參與腫瘤轉移。Suter等人報道了GPⅠb基因在乳腺癌細胞上表達，這些細胞與VWF作用導致癌細胞的遷移和擴散[19]。抗VWF治療能抑制腫瘤轉移，S.Karpatkin等人發現抗VWF治療對結腸癌的肺轉移抑制率為64%，對黑色素瘤和膀胱癌的轉移抑制率為45%和46%[20]。在小鼠模型中使用抗VWF抗體治療，抑制胃癌細胞的轉移[5]。

5 VWF在癌癥中的促炎癥作用

炎癥和先天免疫是癌癥進展的關鍵因素。癌細胞通過作用于ECs或白細胞來促進血栓形成，釋放促炎因子，包括白細胞介素1β(IL-1β) 和腫瘤壞死因子α(TNF-α)，促進ECs血栓前改變。癌細胞還通過分泌粒細胞集落刺激因子和IL-6誘導粒細胞和血小板增多。VWF在促進免疫細胞的聚集和遷移中起重要作用。Marianne E Nome等人的研究發現在乳腺癌患者中，VWF和癌癥浸潤性肥大細胞均升高[21]。Carina Hillgruber等人的實驗發現，與對照組小鼠相比，給予抗VWF治療的小鼠白細胞募集顯著減少[22]。

中性粒細胞胞外網絡(NETs)是一種炎癥介質，由DNA、解聚的核小體、組蛋白等構成。在血流受限血栓模型中發現血栓內部同時存在NETs、VWF和血小板[23]。VWF能夠連接并固定NETs，促進中性粒細胞與ECs的黏附。NETs相關組蛋白可以激活ECs，進而促進VWF的釋放。Ella Grilz的研究表明，癌細胞也可以促進NETs形成和血栓形成，NETs標志物(瓜氨酸組蛋白H3)可以預測癌癥患者VTE的風險[24]。因此，癌癥中VWF可以與炎癥介質相互作用，以促進ECs的活化以及白細胞的募集和黏附，從而促進血栓形成。

VWF在調節血管通透性方面也發揮重要作用，這可能有助于免疫細胞募集和滲透到細胞外基質。腫瘤組織中含有浸潤性白細胞、淋巴細胞和巨噬細胞等，這些細胞對腫瘤增長、轉移和免疫抑制有重要影響。

6 癌癥患者的抗栓治療

癌細胞與凝血系統的相互作用不僅增加血栓形成風險，而且還促進了癌癥進展和轉移。與沒有VTE癌癥患者相比，癌癥伴VTE患者的生存率更低，預后更差。在此情況下，癌癥患者的抗栓治療愈發重要。

癌癥患者的抗栓治療總體原則與普通VTE患者相同，VTE的預防和急救的治療方案都適用于癌癥患者VTE，但其有效性和安全性不全相同。應根據病情和風險評估，確定最佳治療方法。

6.1 特異性VWF拮抗劑

特異性VWF拮抗劑是近年研究VTE治療的新方法，有抗血小板和抗炎的作用，可能在血栓形成、血管內皮損傷等方面發揮治療作用。特異性藥物，如抗體、納米體、重組ADAMTS-13等，通過抑制VWF/ADAMTS-13通路，達到治療血栓的目的。

抗VWF抗體可以作用于多個步驟，如血小板和ECs的聚集和黏附等。不同的抗VWF抗體作用于不同的靶點。這類藥物不會過多的減少血小板，并且出血風險也較小，在臨床中可允許使用不同的劑量。納米體是另一類新的具有高度特異性的藥物。Caplacizumab(ALX-0081)能阻斷VWF與GPⅠb的相互作用。Flora Peyvandi等人的實驗中，使用ALX-0081可以有效緩解血栓性血小板減少性紫癜(TTP)癥狀，但是有出血風險[25]。目前該藥物尚未針對靜脈血栓患者進行研究。此外，Kopic K等人的實驗發現，通過重組ADAMTS-13(BAX930)裂解VWF A2結構域，可抑制血栓形成[26]。目前同樣沒有關于靜脈血栓患者的研究。

特異性VWF拮抗劑可能是一個有前景的治療方法。但是，是否可應用于癌癥患者的治療仍不確定，還需要更多的體內外實驗和臨床數據，以確定在臨床實踐中的作用。

6.2 影響VWF的非特異性藥物

目前臨床常用藥物，如他汀類、肝素等，均會影響VWF的水平以及活性。近年來發現他汀類藥物具有其他非降脂作用，例如抗血栓、抗炎作用。Amirhossein Sahebkar等人的meta分析表明使用他汀類藥物后VWF顯著降低[27]。但是他汀類藥物治療癌癥相關靜脈血栓的效果仍不明確。

肝素是臨床常見的治療和預防VTE的藥物。其中，低分子肝素(LMWH)可結合VWF A1結構域，干擾VWF與GPⅠb的相互作用，從而抑制血栓形成。LMWH可抑制VWF活性，對動脈血栓患者的治療和預后有良好效果。在癌癥患者中，使用LMWH輔助抗栓治療可延長患者的生存期。國際臨床實踐指南建議LMWH持續治療3-6個月，美國臨床腫瘤學會建議持續治療至少6個月，而英國血液學標準委員會和歐洲醫學腫瘤學會指南建議，抗凝治療可無限期持續。

6.3 其他藥物

抗血小板藥物常用于預防和治療動脈血栓。Peter M Rothwell等人的隨機對照試驗發現，使用阿司匹林可降低癌癥轉移的風險，并且每日服用阿司匹林明顯降低癌癥患者死亡率[28]。抗血小板藥物還可能降低癌癥VTE的發病率。但使用抗血小板藥物治療癌癥VTE的臨床試驗結果仍存在爭議。

維生素K拮抗劑(VKAs)是VTE的主要治療藥物之一，作用機制是抑制維生素K環氧化物還原酶，導致維生素K依賴性凝血因子的濃度降低。但是，癌癥患者使用VKA治療，會增加復發和出血的風險。VKA治療的癌癥患者VTE的復發風險大約增加3倍，出血的風險增加2-6倍[29]。VKA治療需要長期密切監測國際標準化比率(INR)，預防出血或血栓栓塞，相對于VKA，LMWH治療的復發風險更低。

直接口服抗凝劑(DOACs)，如直接凝血酶抑制劑(達比加群)、直接Ⅹa因子抑制劑(阿哌沙班、利伐沙班、依杜沙班)，口服更方便，藥效更可預測，是一種新興的治療趨勢。一項前瞻性臨床試驗發現LMWH和直接Ⅹa因子抑制劑療效相似，直接Ⅹa因子抑制劑的血栓復發率較低，但出血風險較高[30]。然而，DOACs在癌癥患者VTE中的有效性和安全性未進行評估，治療指南尚不推薦使用DOACs。

盡管治療指南略有不同，但有一個普遍的共識，癌癥相關靜脈血栓至少需要3-6個月的低分子肝素治療，后續治療再根據患者情況進行調整口服抗凝劑或VKA等。這些藥物在癌癥患者治療血栓中起重要作用。

7 總結與展望

癌癥相關VTE形成風險與以下因素有關：癌癥類型和分期、患者相關因素(如年齡、性別等)和治療相關因素(如手術、化療和支持治療)。肺癌、胃癌、胰腺癌、腦癌和卵巢癌比其他癌癥具有更高的形成血栓風險。癌細胞本身也會直接或間接誘發高凝狀態，如促進TF分泌，激活ECs和血小板等。

VWF是一種多功能蛋白質，與炎癥、癌癥進展和轉移的血栓并發癥均有關聯。VWF介導白細胞黏附和遷移，固定NETs，調節血管通透性，從而促炎癥反應。VWF與血小板的相互作用對癌癥轉移很重要，VWF也可能直接參與腫瘤轉移。有研究認為VWF是結腸癌早期檢測的生物標志物，而VWF/ADAMTS-13可作為肝細胞癌早期診斷的生物標志物[31]。

目前仍有些研究結果存在爭議，比如Hanna L Obermeier等人實驗中癌癥伴VTE患者的血漿VWF水平升高，ADAMTS-13水平減少[32]。但是Mazetto等人的研究表示血漿VWF和ADAMTS-13水平均升高[33]。VWF/ADAMTS-13平衡關系還需要更多的實驗數據。另外，VWF升高可能僅是由于ECs和血小板的活化或炎癥反應，而不一定是血栓形成的原因。