结直肠癌淋巴管生成与淋巴转移的研究进展＊

周松涛 高峰 张鑫 徐明 任彦武

（1甘肃中医学院 甘肃兰州 730000；2兰州军区兰州总医院肛肠外科 甘肃兰州 730050）

近年来，随着人民生活水平的不断提高，饮食习惯和饮食结构的改变以及人口老龄化，我国结直肠癌的发病率和死亡率均保持上升趋势。临床上有无淋巴结转移是决定结直肠癌患者病理分期、治疗及预后评判的关键因素。结直肠癌淋巴管生成在淋巴结转移中的作用已得到证实，但是其具体机制和过程还有待进一步研究。

1 淋巴管的结构特征

淋巴管系统归属于循环系统，毛细淋巴管除上皮、牙釉质、角膜、晶状体、软骨、脊髓和脑等处无其分布外，几乎遍布于全身各处［1］。与血管相比 ，淋巴管的管壁更薄 ，内皮通常只有一层内皮细胞组成，细胞连接较疏松 ，有较大的间隙 ，而且没有连续的基底膜，管腔宽大，形状不规则［2］。使肿瘤细胞容易穿过管壁进入管腔。因为淋巴管于全身广泛的分布成为癌细胞转移的路线。肿瘤转移是一个复杂多步骤的过程，主要包括瘤细胞脱离原发灶、穿越基底膜、进入血管和淋巴管、穿出脉管进入组织形成转移灶或经过淋巴网进入淋巴结，由癌细胞的微小转移发展成肿瘤转移［3］。

2 淋巴管生成调节因子及其发生机制

2.1 淋巴管内皮细胞的生成 Oliver等［4］发现在小鼠胚胎形成的8.5d，淋巴管内皮透明质酸受体1（LYVE-1）和血管内皮生长因子受体3（VEGFR-3）首先表达于将要生成淋巴管的附近血管，LYVE-1是淋巴管内皮细胞及巨噬细胞表面特异性膜蛋白，为淋巴管内皮透明质酸的特异性受体。VEGFR-3是第一个被发现的淋巴管内皮标志物，是酪氨酸激酶受体家族，为高度糖基化的单链跨膜糖蛋白。Francois等［5］在小鼠实验中发现在胚胎形成后的第9天有SOX18在将要生成淋巴管的附近血管中极化表达，做为一个分子开关诱导淋巴管内皮细胞的分化。SOX18归属于SOX（SRY＿related HMG＿box）基因家族，是一类编码转录因子的基因，其产物具有一个HMG基序保守区，参与诸如性别决定、骨组织的发育、血细胞生成、神经系统的发育、晶状体的发育等多种早期胚胎发育过程。SOX18直接激活转录果蝇 prospero同源异形盒蛋白-l（Prox-1）基因，Prox-1基因编码产生 Prox-1，Prox-1是淋巴管系统早期萌芽的淋巴管内皮细胞亚群的标志物，在胚胎期诱导淋巴管芽的生长、延伸以及淋巴管内皮细胞的表型改变。Wigle等［6］于小鼠胚胎第9.5d，发现前肢处开始出现散在的Prox-1阳性细胞。第10.5d，前主静脉一侧内皮细胞表达Prox-1，而另一侧不表达。Prox-1阳性细胞以出芽方式向头侧定向迁移，迁出的细胞表达 LYVE-1、VEGFR-3诱导淋巴管的生成。此外另一个转录因子核荷尔蒙受体COUP-TFII也已被证明是调节Prox-1表达必不可少的调节因素，于将要生成淋巴管的附近血管中表达［7］。SOX18、COUP-TFII、Prox-1表达于将要生成淋巴管的附近血管促进形成淋巴管内皮细胞的先驱细胞。先驱细胞分层形成淋巴囊，主要的淋巴管丛在小鼠胚胎形成的11.5d出现［8］。

2.2 淋巴管网络的形成 Kukk等［9］在小鼠实验中发现，血管内皮生长因-C（VEGF-C）以旁分泌的方式作用于淋巴内皮细胞，可以选择性地调节淋巴细胞存活，促进淋巴内皮细胞增生、迁移，形成管腔样结构。实验证明中断爪蟾蝌蚪和斑马鱼VEGF-C的生成，可引起淋巴内皮细胞形成淋巴丛的障碍［10、11］。VEGFR-3是一种酪氨酸激酶受体，在淋巴内皮细胞分化前在血液中高表达，VEGF-C和VEGF-D能够与表达于淋巴管内皮细胞的受体VEGFR-3结合并使其活化，将信号跨膜传入细胞内，产生生物学效应，导淋巴管内皮细胞肌动蛋白的重组，刺激内皮细胞增生［12］。VEGF-C／VEGFR-3信号是诱导淋巴内皮细胞的增殖、迁移、生长，调控淋巴管网络形成的重要因素［13］。

Yuan等［14］在纯合子NRP-2突变小鼠中发现小淋巴管和毛细淋巴管缺乏或数量明显减少，但血管系统和集合淋巴管发育正常，说明NRP-2选择性的调节胚胎淋巴管发育。NRP-2是跨膜糖蛋白NRPs家族中的一员，是VEGF-C的一个辅助复合受体，在循环系统中只在静脉和淋巴管的内皮细胞中表达。Karpanen等［15］发现 VEGF-C 和 VEGF-D 都结合Nrp-2，这一结合和 VEGFR-3诱导 VEGF-C／VEGFR-3信号机制相同。这一研究表明Nrp-2和VEGFR-3可共同提高淋巴管内皮细胞同VEGF-C亲和力，促进淋巴管网络的形成。

3 肿瘤淋巴管生成的因素

1996年，第一个淋巴管生成因子VEGF-C被确定［16］。Skobe等［17］发现在乳腺癌裸鼠模型中过度表达的VEGF-C可以明显的促进淋巴管生成，增加区域淋巴结和肺部的转移。发生机制是VEGF-C的高表达能诱导肿瘤相关的淋巴管扩张，进而促进肿瘤细胞进入淋巴管。Tammela等［18］进一步证实VEGF-C能促进肿瘤淋巴生成，还发现VEGF-C能引起血管内皮细胞之间的间隙扩大，使肿瘤细胞更容易进入血管内。研究证明VEGF-C的表达与食管癌、胃癌及乳腺癌的淋巴结转移及预后密切相关［19］。

Achen等［20］发现另一个与 VEGF-C结构相似的淋巴管生长因子 VEGF-D也能与 VEGFR-3结合，刺激淋巴管的生成。Rutanen等［21］在动物实验中发现成熟的VEGF-C和VEGF-D也可结合VEGFR-2，促进血管的生成。Schimanski等［22］在实验中发现VEGF-C和VEGF-D在胃癌患者切除的肿瘤组织的表达水平与淋巴结转移率、病理分期和术后复发率呈正相关。VEGF家族的另一成员VEGF-A在胚胎期淋巴管生成时不发挥作用，但Hirakawa等［23］在实验中发现，过度表达VEGF-A的转基因小鼠与对照组在相同的致癌因素下，皮肤癌病理分期、淋巴管生成、区域和远处的淋巴结转移率明显升高。

最近研究证实了一些其他因子也能诱导肿瘤淋巴管的生成，成纤维细胞生长因子-2（FGF-2）能调控VEGF-C和VEGF-D在肿瘤细胞中的表达进而诱导淋巴管的生成及淋巴结转移，同时发现其在肿瘤细胞中高表达［24］。肝细胞生长因子（HGF）通过激活VEGFR-3诱导癌周淋巴管的生成及淋巴结的转移，其在肿瘤细胞中呈高表达［25］。类胰岛素生长因子-1，2（IGF-1，IGF-2）通过调控 VEGF在胃癌细胞MKN45中的表达诱导癌组织的淋巴管生成［26］。在肿瘤发生时淋巴管内皮细胞合成血管生成素－2（Ang-2）明显增高，Ang-2的表达与黑色素瘤患者淋巴管生成及病情进展呈正相关［27］。实验证明血小板源性生长因子-BB（PDGF-BB）在小鼠纤维肉瘤细胞中表达诱导肿瘤内淋巴管生成并促进淋巴结的转移［28］。内皮素-1（ET-1）能增强 VEGF-A／C 和VEGFR-3的表达进而诱导肿瘤淋巴管的形成［29］。

4 结直肠癌淋巴管生成与淋巴结转移的关系

淋巴道转移是结直肠癌转移的主要途径，而肿瘤淋巴结转移则是重要的预后指标，研究结直肠癌转移中与淋巴管生成的作用有助于寻找抗肿瘤治疗的新靶点。淋巴管的密度的增加引起肿瘤细胞与淋巴管的接触机会增高；新生的淋巴管内皮细胞间隙增大；结构与功能发生变化的原有淋巴管和新生淋巴管协同促进转移脉管系统形成等是引起肿瘤淋巴结转移的机制。目前对瘤周增生淋巴管在淋巴结转移中的价值较肯定，但对肿瘤细胞能否通过瘤内受损淋巴管转移至区域淋巴结尚不明确，对肿瘤内LVD是否具有功能尚存在争议。徐继业等［30］研究70例结直肠癌患者手术切除的标本时发现VEGF－C的表达与淋巴结转移有关，而与患者的年龄、性别、癌的大体形态以及浸润深度等因素无关，VEGF-C的表达与瘤周的淋巴管密度有关，而与瘤内的淋巴管密度无统计学意义。认为VEGF-C可能促进结直肠癌淋巴道转移的重要因素之一，VEGF-C这一作用有可能是通过促进瘤周淋巴管增生并促使其扩张实现癌细胞淋巴道转移的。Skobe等［17］认为过度表达VEGF-C的肿瘤中常可见开放淋巴管，其内常伴有肿瘤细胞，而瘤周淋巴管则明显增粗，并且其淋巴管可侵入到肿瘤中央部位，能明显增加淋巴结的转移率。Von Marschall等［31］在胰腺癌裸鼠模型实验中发现，在肿瘤组织过度表达VEGF-C／VEGF-D能引起瘤内淋巴管生成及淋巴结转移增加。Kojima等［32］在65例结直肠癌T1期行根治性切除患者实验中发现，随着癌组织的VEGF-C表达的升高淋巴结转移也明显升高，而VEGF-C、VEGF-A的表达与肿瘤的浸润深度无关。Kazama等［33］发现结直肠癌淋巴结转移率、微淋巴管密度、Duke分期和肿瘤分化类型与VEGF-C的表达有关，而与VEGF-D的表达无关。

5 结语及展望

抑制肿瘤血管新生是当前治疗肿瘤的最重要策略中的一种，抗淋巴管新生与抗血管新生治疗相比也有相似的优点：可用于多种肿瘤；针对遗传稳定性的内皮细胞不易产生耐药性，副作用小；可联合化疗。靶向治疗药物目前已经越来越受到关注，通过抑制肿瘤血管生成来治疗转移性结直肠癌的VEGF-A单抗贝伐单抗（avastin）已经获得美国FDA的审批用于治疗转移性／复发性结直肠癌。大多数学者认为新的淋巴管形成与肿瘤的转移、预后密切相关。VEGF-C、VEGF-D、VEGFR-3、Prox-1、LYVE-1、Podoplanin等参与新的淋巴管生长、形成，可作为肿瘤的转移和预后的标志物。而它们发生机制的每一个环节都可能成为控制肿瘤生长、转移以及治疗肿瘤的理想靶点，通过抑制这些信号通路传导，达到抗肿瘤淋巴转移的目的。虽然在肿瘤淋巴管生成与肿瘤淋巴转移中还有许多问题尚未明确，但随着研究的不断深入，抗肿瘤新生淋巴管治疗有望成为结直肠癌生物治疗的新模式，具有良好的临床应用前景，将提高结直肠癌的整体治疗水平。

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