血管生成擬態與食管癌浸潤轉移研究進展

艾力米熱·克比爾，陳思宇，胡靜，伊爾番·伊力哈爾，居來提·艾尼瓦爾

（新疆醫科大學，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

食管癌（Esophageal carcinoma，EC）在我國及其他國家中的發病率及死亡率仍較高[1]。盡管目前以手術為主的綜合診療模式取得了一定成效,但食管癌患者的預后仍較差。食管癌的浸潤與轉移是導致患者預后較差的重要原因之一,其內在的分子機制相關研究逐漸成為食管癌治療中重要的突破點[2]。以往研究觀點認為腫瘤的生長、轉移主要是依賴于腫瘤的經典新生血管途徑,然而在近年的研究中發現腫瘤實質內有類似血管的獨特管道結構,其僅由層基膜及腫瘤細胞構成,在管道中發現的血細胞提供了其具有類似血管作用的直接證據,這種新發現的管道構造被稱為血管生成擬態(VM)[3]。隨著對VM的研究深入,發現其與多種腫瘤發生發展及不良預后具有密切的相關性,且在食管癌相關研究中取得了一定進展,本文對VM與食管癌的浸潤轉移及預后相關研究進行回顧總結以其為臨床提供診療依據。

1 食管癌浸潤轉移機制研究現狀

由于食管獨特的解剖結構、相對無氧的微環境，長期外界的化學及物理刺激產生的局部炎性反應等原因，導致的食管癌往往具有較高侵襲性，食管癌可通過多種途徑發生鄰近組織的直接蔓延及向遠處轉移。腫瘤的浸潤轉移是一種較為復雜的過程，其往往包括基因突變，癌細胞的分離、癌細胞與基膜的附著、細胞外基質的降解，癌細胞的移出等多個步驟[4]。腫瘤血管的生成是腫瘤浸潤、轉移過程中必要前提，腫瘤形成新生血管的方式較多，如芽生式血管生成、套疊式血管生成、充塞式血管、馬賽克血管及血管生成擬態等[5]。不同方式可能會單獨或同時出現，最終形為腫瘤的生長提供營養的滋養血管。

VM與經典的腫瘤血管生成途徑最大的不同點在于前者是一種不依賴內皮細胞的全新腫瘤血管模式[6]。VM的形成過程主要包括癌細胞的自我變形、細胞外基質的重塑以及與現有血管相連，為腫瘤細胞血液供應[7]。VM的特點可大致概況為：①CD34（-），PAS（+），②VM是由腫瘤細胞直接參與VM的管壁構成,沒有血管內皮細胞，使得腫瘤細胞易脫落進入血液循環而發生血道轉移。③VM和腫瘤微血管相通,其內有血液流動滋養腫瘤細胞[8]。

2 血管生成擬態與腫瘤轉移

Konerding及Maniotis等人相繼在腫瘤微循環中觀察到與內皮細胞襯覆血管不同的瘤細胞襯覆血管,即血管生成擬態[9]。隨后在多種癌組織的微環境中均證實VM的存在，并認為具有VM的癌組織其惡性程度較高，侵襲及轉移能力更強，患者的預后較差。湯聰等人通過對44例腎透明細胞癌患者的臨床病理資料進行回顧性分析得出VM與腫瘤的病理分級、臨床分期具有密切的正相關關系[10]。趙君等人的研究發現VM的形成與腫瘤的大小、病理分級、淋巴結轉移的發生具有相關性[11]，陶明珠團隊在對肝細胞癌組織中血管生成擬態的研究中發現VM的形成與腫瘤的侵襲及遠處轉移能力相關，同時亦是病情進展的重要因素[12]。戴佳文等人的研究中發現胃癌的復發、進展與VM的形成密切相關，同時對患者總體預后具有重要影響[13]。上述觀點亦在多項薈萃分析中得以驗證[14-15]。這些研究說明VM在腫瘤病理過程中的重要性和獨特性，并且證明了VM與腫瘤的浸潤及轉移中有密切相關性。

VM的產生及作用原理尚不明確，VM產生過程復雜,涉及腫瘤微環境、上皮間質轉化（EMT）、腫瘤干細胞（CSC）、信號通路的調控等多種機制。對于其機制的研究仍是科研熱點。我們就以下關鍵因素展開探討：

（1）缺氧:癌細胞的惡性增殖及獨特的代謝方式致使耗氧量增加,形成瘤體內部缺氧微環境,缺氧被認為是VM發展的關鍵因素,缺氧環境能夠促進多種基因的表達、直接或間接的調節多種信號通路(如:增強Eph A2、VE-cadherin、Vimentin等的表達,減弱E-cadherin的表達),促進VM的形成以增加腫瘤的血液供給[16-17]。與此同時缺氧亦可促進重塑細胞外基質(ECM)、誘導EMT及CSC的形成進而促進VM的形成[18-19]。值得提出的是,缺氧誘導因子(HIF-1α)在基因的轉錄中起著重要的調節作用,其可上調EphA2的表達,使VM得以形成。腫瘤細胞外基質(ECM)重塑作為一個重要結構變化與VM形成相伴隨, 腫瘤細胞外基質重塑（ECM)離不開細胞外基質成份，而HIF-1α可通過直接調控相關基質金屬蛋白酶(matrix met alloproteinase, MMPS)降解多種細胞外基質成份,來輔助ECM。VM的形成使得腫瘤局部區獲得了相對充足的血供,促進了腫瘤的生長,腫瘤的惡性增殖使血供的“需求大于供應”導致未形成VM的區域腫瘤細胞因缺氧而凋亡,造成腫瘤內部形成惡性增殖與缺氧微環境的惡性循環,促進VM形成,最終形成"惡性增殖—缺氧環境—VM代償—再增殖-再缺氧-VM進一步形成"的循環。

（2）上皮間質轉化（EMT）：EMT指上皮細胞失去極性轉換成間質細胞的過程，在惡性腫瘤的侵襲及轉移過程中具有重要作用。陳瑜等人的研究中亦發現EMT與VM間存在相關性， EMT相關的E-cadherin及 p-actin的下調、Vimentin的上調與VM的發生也有著較好的相關性，這提示這EMT與VM間的機制可能存在著相似性亦或緊密關聯[20],研究人員認為EMT是VM發生的中要環節，EMT相關的誘導轉錄因子（Twist、Snail 、ZEB等）的表達及信號通路的激活（Wnt/β-catenin信號、Shh-Gli1信號通路等）亦被證實與VM的形成相關[21]。MMPs在EMT及VM形成中均發揮著重要作用，進一步驗證了EMT與VM之間密切的相關性。

（3）腫瘤干細胞（CSC）：CSCs是一種特殊類型的干細細胞，具有可塑性及動態性，能夠啟動和維持腫瘤增殖，部分亞群可參與腫瘤的浸潤與轉移。在一項唾液腺腺樣囊性癌（ACC）的研究中發現CD133 +癌干細胞通過VE-鈣黏著蛋白、MMP-2及MMP-9的表達，促進VM樣的形成，提高了腫瘤的遷移和侵襲能力[22]。在關于卵巢癌的一項研究中發現CSCs通過高表達MMPs來誘導腫瘤細胞和基質的重塑,促進VM形成為惡性腫瘤的生長和侵襲提供所必須的血供[23]。

綜上所述，VM的形成機制較為復雜，隨著研究的深入，更多內在機制正在被發掘，對于腫瘤浸潤及轉移的內在關聯仍需繼續研究探討， VM、EMT、CSCs等可互為因果，彼此促進，為腫瘤的浸潤轉移提供前提。

3 VM在食管癌浸潤轉移中的研究及臨床意義

VM在食管癌的浸潤及轉移中具有重要的意義。王龍團隊通過3年的隨訪發現，VM陽性食管癌患者的術后復發的風險明顯高于VM陰性患者，且惡性程度、臨床分期、淋巴結轉移與VM也具有一定相關性[24]。患者臨床分析、病理級別等勢必會與患者的預后具有影響，趙暉等人的研究亦證明預后與復發與VM具有相關性[25]。如前述，低分化的食管癌更易形成VM，說明VM作為腫瘤的營養血管會促進其侵潤轉移和惡性程度，從而影響其治療和預后。

雖然在食管癌的治療中目前沒有專門針對抗VM的靶向藥物，但是抑制VM生成的分子靶向藥物是食管癌治療的新方向。如在乳腺癌相關的研究中發現DMBT缺氧條件下，可通過降低VM相關蛋白表達、抑制細胞自噬等途徑來抑制VM的形成[26]。此外，多靶點的靶向藥物能夠通過抑制多種信號通路來發揮抗血管生成及抗腫瘤增殖的療效，在關于舒芬替尼、恩度的研究中發現，二者可抑制VM的形成，在抗腫瘤作用中起到協同作用[27-28]。此外中藥治療也在抗VM中具有一定療效，如李英紅團隊的研究表明加味通幽湯可降低缺氧環境中的食管癌細胞中VM形成及癌細胞的增殖[29]。可見對于抗VM治療是重要的抗腫瘤方案之一。