胃癌组织中血管生成拟态的临床意义

廖世平，高 青

重庆医科大学第一附属医院消化内科，重庆 400016

胃癌组织中血管生成拟态的临床意义

廖世平，高 青

重庆医科大学第一附属医院消化内科，重庆 400016

血管生成拟态为肿瘤组织提供了不同于经典血管的血供途径，抗血管生成拟态治疗已成为抗肿瘤研究的热点，并已成为判断肿瘤预后不良的标志。本篇就胃癌血管生成拟态的历史、分子调节机制及其临床意义作一综述。

血管生成拟态;胃癌;预后

实体肿瘤血供形成包括无血管生成阶段和血管生成阶段［1］，后一阶段被认定为肿瘤进展及转移的标志。长期以来，人们一直认为肿瘤内皮血管生成是其获得血供的惟一途径。但在1999年由美国Iowa’s大学的Maniotis和Folberg在研究人眼葡萄膜黑色素瘤微循环中发现的一种全新的肿瘤血液供应模式［2］，它是由肿瘤细胞构成管壁，模拟血管的功能，输送红细胞和/或血浆。这种VM最突出的特点是，细胞外基质中充满了PAS阳性和/或层黏连蛋白阳性物质，红细胞可以自由流动于这种通道［3］，达到重塑肿瘤内微循环的目的。肿瘤生物学研究领域将其命名为血管生成拟态(vasculogenic mimicry，VM)。这种血管形成是由具有胚胎样多能性及高侵袭性的肿瘤细胞模拟血管功能形成的新通路。VM为抗肿瘤血管治疗靶点提供了新方向。

1 血管生成拟态的发现

与经典的肿瘤血管生成相比，VM特征为:血管壁主要由肿瘤细胞构成;血管腔内层无内皮细胞，而是一层基底膜样结构;拟态血管周围很少见到肿瘤中心性坏死现象;标记内皮特异性的免疫组化［凝血因子Ⅷ(FⅧ)、荆豆素(Ul-ex)］、CD31、CD34 和 KDR 等阴性;仅存在于高侵袭性肿瘤，而不存在于低侵袭性肿瘤或良性肿瘤［4］。这种以内皮化的肿瘤细胞代替血管内皮细胞的血液供应方式被称为血管生成拟态(vasculo-genic mimicry，VM)。目前在多种肿瘤中发现了血管生成拟态，如黑色素瘤、肝癌、卵巢癌等。肿瘤细胞通过该通路获得营养供应以满足其快速生长的需要，从而具有较高的侵袭力和恶性度，也使传统的抗血管治疗难以取得好的疗效［5］。

2 VM形成的微环境

肿瘤微环境为慢性炎症环境，并可引起15%的癌变发生［6］。齐蕾等［7］指出，肿瘤微环境转移结构由侵袭性癌细胞、肿瘤相关巨噬细胞、内皮细胞3部分直接相邻组成。其认为肿瘤微环境诱导癌细胞发生瞬间基因改变后，癌细胞在肿瘤早期即可发生侵袭和微转移。肿瘤相关巨噬细胞越多，分化越低，新生血管越丰富。而新生血管往往是扭曲、内皮细胞和基底膜不完整，易于癌细胞侵入，形成自身血供，促进VM形成。

2.1 VM的分子机制 VM形成的分子机制还不完全清楚，但研究发现，多种分子均参与VM构成。

2.1.1 基质金属蛋白酶(matrix metallopept idases，MMPs):是一组金属离子依赖的蛋白酶，能降解细胞外基质中的各种蛋白成分及基底膜，并诱导促进血管形成。在人体胃组织中，它可以正常表达，在上皮再生或组织重塑时可以被上调。在肿瘤组织中，能使肿瘤细胞易于移出癌巢、进出血管，从而促进侵袭和转移［8］。也可以调节细胞间黏附力，促进肿瘤细胞在血管内聚集和穿出血管形成转移灶。Yang等［9］研究提出在胃癌组织中高表达的MMP-9与胃癌5年生存率呈负相关，与肿瘤大小、浸润深度、低分化程度、TNM分级呈正相关，并可促进血管生成，形成VM。

2.1.2 缺氧诱导因子-α(HIF-α):van der Schaft等［10］在Ewing氏肉瘤研究中发现在拟态血管周围HIF-1α蛋白呈强阳性表达，而在CD31染色阳性的正常的血管周围无表达。并在荷瘤老鼠血管内证实拟态血管周围为缺氧状态，推测缺氧可能激活了HIF-1α的表达，从而进一步促进了血管生成拟态的形成。HIF-1α是氧反应通路中最重要的一个环节，对缺氧反应极其敏感。由缺氧诱导的HIF-1α是在缺氧及局部缺血下的转录调节器，既可以攻击下调基因，也可以上调VEGF［11-12］。线粒体内的活性氧促使HIF-1α稳定性增加，而HIF-1α又可激活Met原癌基因，从而促使细胞外基质扩散、流动、侵入，达到肿瘤的转移及VM的形成［12］。

2.1.3 水通道蛋白(AQPs):AQPs是一类存在于细胞膜或细胞内囊泡中的能通透水的蛋白质分子。La Porta等［13］指出AQPs水通道蛋白与细胞迁移有关，它可使水分子内流，利于板状伪足伸展及细胞迁移。AQP-1可以促进血管生成和形成水通道蛋白-1，影响细胞外形，诱导纤维型肌动蛋白组织的重性组、极化、在胞质膜一侧影响肌动蛋白的细胞骨架结构，形成拟血管网。但AQPs在胃癌中形成的机制尚未明确。

2.1.4 半乳糖凝集素-3(GAL-3):半乳糖凝集素-3(GAL-3)是一种β-半乳糖苷结合蛋白，它可以调节多基因表达，包括血管内皮的VE黏连蛋白、纤连蛋白、内皮分化、MMP-2等。Mourad-Zeidan等［14］研究发现，清除GAL-3可以降低VM形成，降低肿瘤发生率及转移率。但在胃癌组织中的机制尚需进一步研究。

3 肿瘤细胞的可塑性

肿瘤干细胞，被认为是肿瘤启动细胞，也认为是肿瘤血管启动细胞［15］。Seftor等［16］发现从人体中移植的黑色素瘤MUM-2存在两个克隆:(1)MUM-2B，这显示了其具有上皮及间质样表型，并具有高侵袭性，而同时也发现VM存在于肿瘤细胞。(2)MUM-2G，这显示其具有间质表型并具有低侵袭性，并在肿瘤组织中很少发现VM。酪氨酸激酶的表达可以催化多种信息转导蛋白，这在高侵袭性黑色素瘤细胞中可以被上调［17］。高侵袭性黑色素瘤细胞的免疫荧光法研究得出，VM管道周围的酪氨酸激酶活性明显较高。E-phA2、酪氨酸激酶受体，也在高侵袭性黑色素瘤细胞中明显表达。因此，抑制酪氨酸激酶可以明显抑制VM形成［18］。并且短暂抑制EphA2，也可以降低VM形成。

4 肿瘤细胞的免疫逃逸

肿瘤细胞逃避宿主的免疫监视，可通过以下几种机制［19］，包括分泌免疫因子(如转化生长因子-β和IL-10、20、21)，下调细胞表面 MHCⅠ类抗原，和表达死亡配体(如FasL在肿瘤细胞上的表达)。Nakamura等［20］指出，在胃癌细胞中RCAS1(SiSo细胞中的受体结合性癌抗原)表达致死配体，可以降低淋巴细胞的渗入并使其凋亡。但是RCAS1引起哪个淋巴细胞族凋亡目前研究不清。RCAS1表达可能与肿瘤分化或病理类型相关。分化越低，RCAS1表达越明显，新生血管密度越高。

5 VM在胃癌中的研究

VM结构的特殊性使得肿瘤细胞与血液直接接触，经研究指出肿瘤细胞只占血管面积的3%，所以VM是因为血管壁的破坏从而使依赖内皮细胞血管的肿瘤细胞迁移或是肿瘤细胞暴露，部分肿瘤细胞可脱落下来随血液流动，促进了肿瘤细胞的血道转移［21］，有VM的患者比无VM的患者预后差。构成VM的肿瘤细胞具有高度恶性，肿瘤细胞分化低，可塑性强，分泌多种肿瘤浸润转移相关蛋白，降解周围结缔组织和VM结构中PAS阳性基底膜样结构。Li等［22］在对胃癌研究中发现，对胃癌组织进行CD31/PAS双重染色并CK8＆18免疫组化染色显示VM。VM组包括PAS染色阳性，外部为胃癌细胞，并可见红细胞充填其内。而且，对层黏连蛋白进行免疫组化染色，并显示层黏连蛋白PAS阳性率高，肿瘤边缘的VM显示率也高，证明提供充足的肿瘤血供可以侵入临近的正常组织。同时VM阳性组及VM阴性组进行HIF-1α、VEGF、MMP-2、MMP-9免疫组化染色(PAS及CD31为阴性为VM组，PAS及CD31为阳性为VEGF组)，4种因子的染色指数均高于VM阴性组。Kaplan-Meier生存分析示VM组较VM阴性组生存期短，并提出在胃癌中VM及TNM分期为肿瘤预后差的两个独立因素，而在VM阳性组中的年龄、性别、肿瘤大小、部位、淋巴结转移，无明显差异［22］。

VM存在于胃癌中，特别是分化差的胃癌。VM阳性的患者比VM阴性的患者容易致血行转移及远处复发，并且是一个预后差的指标。由于在血管生成拟态中，肿瘤细胞直接与血液接触，肿瘤更容易和更早地发生血行转移，临床上这类肿瘤对常规化疗不敏感，恶性程度更高，预后更差。而抗经典血管生成的抗肿瘤制剂对拟态血管无明显影响，甚至可加速VM形成，疗效差［23］，可能与免疫逃逸及多重耐药相关［24］。因此，结合针对血管生成拟态的抗肿瘤治疗引起了人们的很大关注［25］。

6 展望

胃癌由于具有早期诊断困难、发展快以及预后差等许多特点而受到人们的关注。手术切除仍是胃癌治疗的主要手段，但术后的高转移率和高复发率是影响其预后的主要因素。因而胃癌的抗血管生成治疗将逐渐成为有效的肿瘤综合治疗手段，但目前关于胃癌抗血管生成治疗的研究尚需进一步研究。这可能与胃癌除存在肿瘤血管生成途径以外，还能通过VM来获得血液供应有关。随着研究的不断深入，VM形成的胚胎学、干细胞学和肿瘤学将进一步得到深入了解，对于恶性肿瘤复发和转移的治疗也必将开拓一个新的视野。

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Clinical significance of vasculogenic mimicry on gastric carcinoma

LIAO Shiping，GAO Qing
Department of Gastroenterology，the First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University，Chongqing 400016，China

Vasculogenic mimicry(VM)provided a new model of tumor blood supply，which is different from the classic vascular supply，and is the indicator of the poor prognosis.Anti-VM therapy has been the center on the antitumor research.This study focuses on the history of VM on gastric carcinoma，research of the molecular mechanisms and clinical significance of the latest research progress.

VM;Gastric carcinoma;Prognosis

R735.2

A

1006－5709(2012)11－0997－03

2012-06-05

10.3969/j.issn.1006-5709.2012.11.005

高青，主任医师。E-mail:gaoqing27@yahoo.com.cn