新生淋巴管在结直肠癌淋巴结转移中的研究进展

裴永彬，刘 云（综述），张学明，赵增仁*（审校）

（1.河北医科大学第一医院普外科，河北石家庄 050031；2.河北省唐山市工人医院肛肠科，河北唐山 063000）

新生淋巴管在结直肠癌淋巴结转移中的研究进展

裴永彬1，刘 云（1综述），张学明2，赵增仁1*（审校）

（1.河北医科大学第一医院普外科，河北石家庄 050031；2.河北省唐山市工人医院肛肠科，河北唐山 063000）

结直肠肿瘤；淋巴结；综述文献

结直肠癌（coclorectal cancer，CRC）是世界第3大恶性肿瘤，在西方国家曾是仅次于肺癌的肿瘤死因［1］。在医学技术不断进步的今天，尽管CRC全球发病率有下降趋势，但其在我国癌谱中的位置却不断攀升［2］。CRC患者起病隐匿，起初症状不明显，早期以淋巴转移为主［3］。国内外大量临床研究证实CRC组织中存在大量新生淋巴管，并且与早期淋巴结转移之间关系密切［4］，动物实验模型也表明淋巴管生长因子促进肿瘤细胞通过淋巴管转移。这些结果突出了新生淋巴管在淋巴结转移中的关键作用。现就新生淋巴管在CRC淋巴结转移研究中的最新进展综述如下。

1 淋巴管生成相关因子及分子标记物研究回顾

早在20世纪90年代初就有人发明了5'-核苷酸酶-碱性磷酸酶双染法区分淋巴管和血管，但无法进一步研究淋巴管的形成机制。近年来，随着分子生物学的迅猛发展，一些淋巴管特异性标记物及

淋巴管新生相关因子相继被发现，为进一步阐明肿瘤淋巴管形成机制的研究开辟了道路。其中具有代表意义的有血管内皮生长因子C（vaseular endothelial growth factor-C，VEGF-C）、血管内皮生长因子D（vaseular endothelial growth factor-D，VEGFD）、血管内皮生长因子受体3（vaseular endothelial growth factor receptor-3，VEGFR-3）、淋巴管内皮细胞标志物同源盒基因（Prox-1）、肾小球足细胞膜蛋白（Podoplanin，又称D2-40）、淋巴管内皮细胞透明质酸受体1（lymphatievessel endothelial receptor-1，LYVE-1）。

1.1 VEGF-C和VEGF-D：VEGF-C和VEGF-D是促淋巴管生成因子，它们与微淋巴管的形成密切相关。其作用机制是VEGF-C通过旁分泌方式与其受体Flt-4结合形成信号通道，促进淋巴管内皮细胞增生、迁移并抑制内皮细胞的凋亡；VEGF-D与VEGFC高度同源，并以同样方式促进淋巴管的发生。此外，相关研究［5］还发现VEGF-A与其受体VEGFR-2结合，使Flt-4受体表达增高，上调淋巴管内皮细胞对VEGF-C的反应性，间接促进淋巴管的产生。

1.2 VEGFR-3：VEGFR-3即Flt-4，是一种高度糖基化的酪氨酸激酶受体，也是第一个被发现的淋巴管内皮标记物，最早由Joukov等［6］报道为淋巴管特异性标记物，但随后的一些研究显示VEGFR-3不仅表达于淋巴管内皮，而且也表达于正常乳腺、纤维腺瘤及胚胎早期的血管内皮、肝和脾窦中，因此还不能作为淋巴管特异性标记物。其主要作用是与VEGF-C和VEGF-D特异性结合促进淋巴管增生，对淋巴管生成的起重要调节作用。

1.3 Prox-1：Prox-1是一种核心蛋白转录因子，属于果蝇同源异型盒基因prospero的同系物。能调控淋巴管内皮细胞的分化或迁移，是最基本的淋巴管生成调控因子。Prox-1基因敲除后血管系统的发育不受影响，而淋巴管出芽受阻，Prox-1阳性表达的脉管同时也表达VEGFR-3，表明Prox-1是淋巴管发育不可或缺的因子，参与了淋巴内皮细胞分化和迁移的调控。但其主要表达于非内皮细胞，特异性识别淋巴管时可与LYVE-1联合检测。

1.4 肾小球足细胞膜蛋白：Podoplanin也称D2-40，是肾小球足细胞膜上的黏蛋白，相对分子质量为43 000，可控制细胞的形态，也是一针对癌胚抗原M2A的IgG2a型单克隆抗体，它能识别表达于正常组织和癌组织的淋巴管内皮细胞上的M2A抗原［7］。Breiteneder-Geleff等［8］于1999年研究发现它仅表达于淋巴管内皮，并通过电镜进一步研究，发现D2-40主要表达于淋巴管内皮细胞的腔面，在非腔面和细胞间质少量表达，而在大淋巴管及血管内皮中均不表达，因此是目前较为理想的淋巴管标志物。近来D2-40抗体在淋巴管内皮细胞的鉴别中应用较多，其主要识别Podoplanin Fc段融合蛋白，在鳞癌中具有识别和标记淋巴管的能力。

1.5 LYVE-1：LYVE-1由322个氨基酸残基组成，属于Ⅰ型整合膜糖蛋白，与CD44同源。LYVE-1可从周围组织将透明质酸跨膜传递至淋巴管腔。研究［9］发现当组织损伤或在病理状态下，透明质酸循环增加。同时，其代谢产物还可诱导炎症反应，增加趋化因子的分泌和聚集树突细胞。LYVE-1曾被认为是淋巴管特异性标记物，但随后的相关研究发现LYVE-1还在肝血窦内皮细胞、肾上腺及胰腺上皮细胞中表达。Wardrop等［9］主张将LYVE-1与其他分子标记物联合用于检测CRC组织中的淋巴管密度。

1.6 其他相关因子及分子标记物：Jay等［10］发现成纤维细胞生长因子2（fibroblast growth factor-2，FGF-2）通过增加VEGF-C、VEGF-D在组织中的表达水平来刺激淋巴管内皮细胞增殖、分化，促进淋巴管的生成。Cao等［11］研究发现血小板衍生生长因子BB（platelet-derived growth factor-BB，PDGF-BB）通过酪氨酸激酶途径介导淋巴管生成，并且封闭VEGF-C、VEGF-D与VEGFR-3基因不能阻断淋巴管产生。Soumaoro等［12］发现COX-2也能通过增加VEGF-C在组织中的表达，间接促进CRC的淋巴管生成。肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF）最早被发现在CRC患者血清中含量升高，最近发现HGF也是促淋巴管生长因子家族中的一员，但需要通过VEGF-C、VEGF-D与VEGFR-3途径起作用。胰岛素样生长因子（insulin-like growth factor-1，2，TGF-1，2）在淋巴管内皮细胞中与其受体结合能介导淋巴细胞的增殖和迁移，并且该过程可能与VEGF-A有关。桥粒相关转膜糖蛋是一种表达于细胞间连接处的桥粒蛋白，它只表达于淋巴管内皮细胞，而不表达于血管内皮细胞，具有淋巴管内皮细胞的超微结构特点，是一种新的淋巴管内皮标志物，但主要用于研究人体正常组织中淋巴管的分布特点。

2 CRC组织中新生淋巴管产生的机制和特点

2.1 CRC新生淋巴管的产生机制：关于淋巴管的起源目前主要有两种学说，一种认为淋巴管是由间质中的前驱细胞-淋巴管胚细胞直接分化而来；另一种认为淋巴管源自胚胎静脉内皮细胞上的囊泡，

以出芽方式在局部形成淋巴管网。随着淋巴管生成相关因子及特异性分子标记物的相继发现，人们对淋巴管产生机制的研究进入了一个崭新阶段。血管和淋巴管都是由原始静脉内皮细胞分化而成的。Prox-1能特异性表达于胚胎淋巴管和肿瘤淋巴管，在淋巴管形成过程中，Prox-1对淋巴管内皮细胞的出芽生殖起到了关键作用。

目前已证实VEGF-C、VEGF-D与VEGFR-3结合能通过调节MEK/ERK和PI3-激酶/Akt途径，促进淋巴细胞的增殖和迁移，导致CRC患者新生淋巴管的产生。体外实验发现将VEGF-C高表达的癌细胞株种植于裸鼠后，发生淋巴结转移的几率为100％［13］。而其他内皮细胞生长因子，如FGF-2、COX-2、PDGF-BB、HGF、TGF-1，2等作为次级淋巴管生成因子，均在一定程度上参与了淋巴管的生成过程。

2.2 CRC组织新生淋巴管的特点：CRC组织中新生淋巴管分布具有异质性，即表现为在肿瘤边缘区淋巴管最丰富，呈极度扩张状态，而在肿瘤内部、中央淋巴管较稀疏，呈条索状，主要分布在癌巢周围，管腔常呈闭塞状态。电镜下还可见到淋巴管分支和瓣膜。与正常肠黏膜淋巴管相比，肿瘤淋巴管除了形态不规则外，伴行血管常缺如，反映了新生淋巴管对CRC淋巴结转移的独立性。Padera等［14］认为肿瘤内部淋巴管为无功能的淋巴管，而有功能的淋巴管位于肿瘤周边，肿瘤就是通过肿瘤周边有功能的淋巴管发生淋巴道转移的。这种分布异质性确切原因目前还不明了，有研究［14］认为其形成机制可能是，肿瘤内部的高压力，导致淋巴管管腔塌陷，而不能进入实体肿瘤内部；也可能是淋巴管新生相关因子的异质性表达导致的结果，有待于进一步研究证实。肿瘤内部及边缘淋巴管各自的作用目前还不清楚。

3 CRC新生淋巴管与淋巴结转移的关系

越来越多的研究资料表明CRC组织新生淋巴管与淋巴结转移关系密切，CRC患者新生淋巴管密度与肿瘤局部复发具有显著相关性。微淋巴管由单层内皮细胞构成，这与微血管解剖结构相似，但与微血管内皮不同的是微淋巴管内皮细胞间常有大的内皮间隙，相互连接不紧密，基底膜也不完整，因而癌细胞更易进入微淋巴管而发生淋巴道转移。在众多相关研究［15-17］中，我们还发现皮肤黑色素瘤、头颈部鳞癌、膀胱移行细胞癌、非小细胞肺癌等肿瘤内的新生淋巴管与发生淋巴结转移有关，而乳腺癌、宫颈癌、前列腺癌患者虽然也有淋巴道转移，但尚未发现证据证明肿瘤内新生淋巴管与发生淋巴结转移无明显相关性［18-19］。尽管头颈部鳞癌和宫颈癌的组织分化类型相似，都起源于扁平鳞状上皮细胞，但二者新生淋巴管的类型却大不相同。这说明肿瘤局部微环境对淋巴管的产生具有特殊意义，测定肿瘤局部淋巴管密度有临床预测价值。在CRC的研究中，Holmqvist等［20］发现肿瘤边缘淋巴管密度是决定直肠癌患者预后的独立危险因素。目前认为VEGF-C蛋白的高表达是一个有用的预测CRC预后的指标，但同时也有研究发现结直肠肿瘤内部VEGF-C mRNA的表达与淋巴结转移无关。而VEGF-D mRNA和蛋白的表达与CRC患者临床病理类型、淋巴结转移、预后均有相关性。因此，猜测在CRC患者体内VEGF-C、VEGF-D与VEGFR-3三者在分子水平上，在疾病不同进展阶段中表达的失衡是导致淋巴管新生及淋巴结转移的主要原因，但其具体机制还不确定，还需要大量形态学及功能学实验来验证。Miyazaki等［21］研究发现已发生淋巴结转移的CRC患者血清中具有较高的血清VEGF-C浓度，测定血清中VEGF-C有助于该类患者的术前分期。Elagoz等［22］发现在肿瘤组织中bFGF的高表达与发生淋巴管浸润和淋巴结转移有关。国外学者发现淋巴管生成相关因子的表达与一种特殊的肿瘤相关性巨噬细胞TAMs有关，该细胞增殖导致的炎症侵入与淋巴管浸润密切相关，淋巴管生长因子可引起淋巴管内皮细胞LEC中淋炎症趋化因子的分泌增加，刺激肿瘤细胞产生炎症趋化因子受体，进而促进肿瘤细胞进入淋巴管，发生转移［23］。但在体内这一现象的具体发生过程尚不明确。总之，CRC淋巴管生成在肿瘤转移中的作用已得到众多研究证实，但是其具体机制和过程还有待进一步研究。

4 CRC新生淋巴管的研究展望

4.1 新生淋巴管与CRC早期诊断：在西方发达国家，鉴于早期疾病筛查的普及，CRC发病率和病死率均有所下降，而我国CRC患者术后5年生存率仍不足50％。如何提高CRC患者生存率是我国医务工作者一项重要而艰巨的任务。目前临床上常用的CRC筛查方法包括粪便潜血检测、乙状结肠镜及结肠镜检查术、结肠气钡双重造影、CT仿真肠镜、血清学CEA检查等均不能兼顾特异性及敏感性的双重要求。随着对新生淋巴管产生机制的深入研究，我们坚信在不久的将来人们通过检测某个相关因子在患者体内的高表达来判断是否有新生淋巴管产生而

达到CRC早期诊断、早期治疗的目的。国内已有学者［24］通过研究检测直肠癌组织微淋巴管密度与直肠远端扩散长度的关系来指导保肛手术的选择时机，避免了患者术后永久造口的痛苦，改善其生活质量。

4.2 新生淋巴管与CRC抗肿瘤治疗：新生淋巴管的发现不但为深入研究恶性肿瘤淋巴结转移机制指引了方向，同时也给CRC复发和转移的患者带来了希望。目前临床上治疗CRC主要以手术为主，传统化疗药物对于改善转移性和复发性CRC患者的远期生存率已凸显其局限性。而以基因治疗为主的新辅助化疗方案正得到逐步认可，已有多个贝伐单抗与联合化疗对晚期结肠癌一线治疗的临床试验结果证明其有效率在45％以上。美国FDA已批准将贝伐单抗用于提高晚期CRC患者的生存率。应用西妥昔单抗联合治疗已有肝转移的CRC患者，能使手术切除率提高到50％。最近Griffioen［25］更提出新生淋巴管将成为CRC治疗的新靶点。鉴于抗血管生成基因治疗在临床上获得的巨大成功，我们相信抗新生淋巴管的基因治疗模式也将发挥其巨大潜力。

综上所述，我们认为在蛋白水平上检测CRC组织中新生淋巴管能有效评估患者预后，因为肿瘤局部微环境才是造成淋巴结转移的“大本营”。在分子水平上定量检测各种淋巴管生长因子，反映的是机体作为一个整体而表现出来的客观现象，对研究CRC的发病机制有指导意义。这能在一定程度上缓和当前相关研究结论不一致的矛盾。但无论在哪种水平上的研究，新生淋巴管对于了解CRC病情评估、判断预后、找到抗癌治疗新靶点方面均具有潜在价值。我们还需要通过大量的基础实验研究进一步揭示CRC新生淋巴管的发生、发展机制及其形态学和功能学特征，为探索CRC治疗新手段提供理论依据。

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（本文编辑：刘斯静）

R735.35；R735.37

A

1007-3205（2013）01-0113-05

2012-06-04；

2012-11-23

河北省卫生厅青年科技课题（20100263）

裴永彬（1977-），男，河北邯郸人，河北医科大学第一医院主治医师，医学硕士，从事肿瘤诊治研究。

*通讯作者

10.3969/j.issn.1007-3205.2013.01.049