APP下载

乳腺癌凝血紊乱机制研究进展

2014-03-06马瑞爽史家岚

医学研究杂志 2014年8期
关键词:凝血酶纤溶内皮细胞

刘 玥 周 晋 刘 岩 司 宇 马瑞爽 史家岚

一、乳腺癌患者获得性促凝因素

在乳腺癌患者的促凝紊乱因素中,获得性的促凝血因素最为常见,这些获得性的促凝因素包括癌症本身的炎性状态,外科手术治疗以及术后的长期制动,循环不畅导致血流瘀滞,放、化疗药物的应用,中心静脉置管,以及获得性抗纤维蛋白酶缺乏,包括癌症终末期处于消耗状态,分解代谢过度的恶液质,都不同程度的影响了静脉血栓栓塞形成原因三大因素:静脉血流瘀滞,静脉血管壁血管内皮损伤和血液高凝状态[9~11]。此外,在其他常见的共存危险因素如吸烟及口服避孕药、肾病综合征、糖尿病、尿毒症、妊娠等情况伴发时乳腺癌患者血液高凝状态风险进一步增加。以上这些促凝因素都可引起凝血、纤溶等功能异常,从而增加乳腺癌患者血栓形成风险。

癌症患者的凝血系统激活是多因子共同作用的复杂过程。一般来讲,乳腺癌的血栓前状态机制与宿主对癌症的反应、急性期反应、炎症状态、坏死和血流动力学障碍等因素相关。肿瘤相关的凝血激活可能是间接作用(宿主细胞介导)或是直接作用(肿瘤细胞介导)。在第1 种间接作用情况下,恶性肿瘤细胞与宿主细胞作用(尤其是单核-吞噬细胞系),会释放肿瘤坏死因子,白介素,引起内皮细胞损伤。另一种直接作用情况下,肿瘤细胞可以通过释放以下两种物质直接激活凝血系统:①癌性促凝物质CP(cancer procoagulant)一种Ⅹ因子黏附半胱氨酸蛋白酶,它可以直接活化Ⅹ因子并且不依赖于Ⅶ因子[12];②具有前促凝活性的组织因子(TF),是一种可与Ⅶ因子形成复合物通过激活Ⅹ因子触发凝血启动的跨膜糖蛋白,TF 可存在于正常组织中,尤其是单核-吞噬细胞系统,但是正常生理状态下不表达,只在炎症刺激下会表达TF,但是恶性肿瘤细胞会持续表达TF,但是只有当肿瘤细胞发生凋亡时伴随磷脂酰丝氨酸释放时解密TF,才会使TF 具有活性继而与Ⅶ因子结合成复合物,然后激活Ⅹ因子触发凝血级联瀑布,形成血栓。

包括乳腺癌细胞在内的肿瘤细胞本身可以直接激活凝血系统或是间接通过刺激单核细胞整合表达出多种的前促凝物质,随后激活凝血酶原,纤维蛋白生成聚集,最终形成血栓[4]。此外还有研究显示在TNM 分期为Ⅰ、Ⅱ期的乳腺癌患者血清中CP 水平高于Ⅲ、Ⅳ期患者,这种变化可能是由于在晚期乳腺癌患者体内产生的抗体会封闭阻断部分CP 的活性[13]。

二、凝血系统各组分变化

凝血系统包括“内源性凝血通路”“外源性凝血通路”及“凝血酶的共同通路”“凝血酶生成”“纤维蛋白生成”。乳腺癌细胞可以直接激活凝血系统或是刺激单核细胞整合表达前促凝物质,随即致凝血酶原激活,纤维蛋白生成,最终导致乳腺癌患者血栓形成。另外在乳腺癌患者中,化疗及手术均可引起内皮细胞损伤,导致TF 暴露,启动外源性凝血级联瀑布,形成血栓前高凝状态。有研究证实,在乳腺癌患者外周血还有抗磷脂抗体,可对抗多种凝血蛋白从而诱发血栓[13]。

三、纤维蛋白溶解系统功能异常

正常生理状态下,凝血和纤溶相互协调处于动态平衡,一旦这种动态平衡被打乱就会出现出血或是血栓性疾病,因此乳腺癌患者的高凝状态必然伴发着纤溶功能的异常,二者互为转化,纤溶异常也是乳腺癌患者高凝状态的另一增强因素。组织型纤维蛋白溶酶原激活剂(tissue -type plasminogen activator,tPA)是纤溶系统主要的激活剂,在乳腺癌患者较正常个体是明显减低的。此外,两个抑制纤溶的蛋白,纤溶酶原激活物抑制剂(plasminogen activator inhibitor,PAI)和凝血酶活化的纤溶抑制剂(thrombin -activable fibrinolysis inhibitor,TAFI),之前都有相关报道显示是增高的,且提示血浆中TFPI 水平与动脉血栓形成危险因素密切相关,并且TFPI 反映了内皮细胞的功能障碍[14]。因此,纤溶系统活化剂的减少以及抑制剂的增多纤溶能力降低,导致乳腺癌患者高凝状态的产生。是否有继发的纤溶亢进仍待进一步研究。

也有报道称尿激酶型纤溶酶原激活物(uPA)、Ⅰ型纤溶酶原激活物抑制剂(PAI -Ⅰ)在乳腺癌周围组织的蛋白降解和乳腺癌的基质形成机制中发挥重要作用,可能与其组织浸润程度,血管生发以及转移相关。uPA/PAI -Ⅰ低表达提示乳腺癌复发危险性低,反之,则复发风险高。因此可能提示此标志物将来可能成为乳腺癌治疗研究的新靶向。另有研究显示受损的纤维蛋白溶解能力所致低纤溶也是动静脉血栓的危险因素[10]。

1.抗凝血酶(AT):遗传或获得性的抗纤维蛋白酶缺乏,即AT 的减少亦会增加血栓形成风险。已有实例证实在纯合子蛋白C,蛋白S 或高半胱氨酸缺乏以及Ⅰ型抗凝血酶缺乏是由于肝素结合位点缺陷。编码血栓调节蛋白的基因(一种在内皮细胞和乳腺癌细胞上发现的整合膜蛋白在蛋白C 的活化过程中作为凝血酶的辅因子作用)突变也与乳腺癌患者血栓栓塞发生密切相关。

2.蛋白C 系统:包括蛋白C,蛋白S 和血栓调节蛋白TM,TM 加速PC 的激活,当凝血酶与TM 结合对PC 的激活作用扩大至上千倍。PC 只有在与凝血酶结合时才能被激活,激活后的PC 即活化蛋白C(APC),蛋白S 对APC 亦有增强作用APC 的主要功能:①灭活FⅤa 和FⅧa,通过降低凝血活酶生成速度,发挥抗凝作用;②通过增强纤维蛋白溶酶原激活物的活性,起促进纤溶作用。

3.组织因子途径抑制物(TFPI):具有促凝活性的自身抗体的产生,组织因子(TF)与TF 途径抑制物(TFPI)表达异常组织因子途径抑制物通过抑制组织因子,从而作用于外源性凝血通路发挥作用。

4.肝素:有相关报道在乳腺癌患者应用低分子质量肝素可通过促进内皮细胞释放t -PA,增强纤溶活性,以及抗FⅩa 及凝血酶而起到降低其血栓发生率[14]。

四、内皮功能改变

在正常的脉管中,内皮细胞提供了一个无血栓生成的表面,在对脉管损伤的应答,调节白细胞的黏附,血小板的活化、聚集和血液凝固中起到很重要的作用。在标准化疗的乳腺癌患者的血浆中,vWF、内皮蛋白C 受体(EPCR)、血栓调节蛋白(TM)等内皮损伤的标志物增高。且与疾病的活化和(或)急性期反应物水平相关。乳腺癌患者标准化疗损伤血管内皮细胞,也有研究显示应他莫昔芬治疗乳腺癌会增加自发性VTE 风险[5]。内皮细胞被认为是血栓形成的主要因素,血管内皮细胞覆盖整个循环系统表面,作为一个重要的自分泌和旁分泌组织,合成及分泌一系列抗凝和促凝因子,直接影响凝血系统的平衡。而当血管内皮受到刺激时,这种平衡被打乱。

FⅤ和F Ⅷ的灭活主要依赖于活化的蛋白C(APC),APC 活性减低,将导致灭活因子Ⅴ和Ⅷ的能力减弱。蛋白C 的活化主要是通过TM 与凝血酶以1∶1 的比例结合,形成凝血酶原复合物启动蛋白C 系统,EPCR 则通过与蛋白C 结合并将其递呈给凝血酶-血栓调节蛋白复合物而增强蛋白C 活化。所以说,EPCR 和TM 是体内蛋白C 活化的重要组成成分,二者均由均由血管内皮分泌产生,当乳腺癌化疗,手术或内分泌治疗导致内皮细胞受损功能紊乱,内皮细胞表面凝血酶调节蛋白(TM)及内皮细胞蛋白C 受体(EPCR)表达降低,蛋白C 的活化受损,APC 活性减低,从而引发血栓形成[14]。

另外乳腺癌患者外周血中的循环促凝物质(一些肿瘤细胞释放的体液因子、细胞活素和炎症因子等)也促使内皮细胞表面的抗凝血/凝血的平衡状态被打破转变为易栓状态。炎性细胞因子(如TNF -α、白介素等)可能对血栓的形成发挥一定的作用,可以减少血栓调节蛋白TM 的表达,从而抑制内皮组织纤维蛋白溶解的活性,增加内皮组织E 选择素和vWF 因子的生成量[15]。有可能协同化疗药物导致内皮细胞损伤,进而影响内皮细胞表面EPCR 及TM 的表达而影响APC 活性进而引发乳腺癌患者血栓栓塞。血流及血液黏滞度的改变亦可视为乳腺癌患者高凝状态的危险因素之一。

五、微 粒

微粒是直径为0.1 ~1.0μm 的表面满布磷脂的小囊泡,可来源于多种不同的细胞(如血小板、白细胞、内皮细胞、肿瘤细胞等),其表面携带有证明其来源细胞的特殊抗原,在细胞活化或凋亡的过程中,细胞PS 外翻,伴随细胞膜表面囊泡化,微粒释放[11,16]。PS 在凝血的过程中起着重要的作用,为凝血因子提供附着和反应的磷脂表面,而越来越多的证据表明微粒在止血与血栓过程中起重要作用[16]。乳黏素可作为PS 特异性标记抗体检测细胞凋亡和活化,也可作为潜在抗凝剂阻断血栓生成[13]。在乳腺癌患者外周血中微粒水平增高,微粒的来源主要为血小板、乳腺癌细胞、内皮细胞、组织因子。乳腺癌患者各种细胞均处于活化或损伤状态,标准化疗的乳腺癌患者更具有内皮功能异常或障碍、血管炎等,这些都会导致细胞膜表面PS 外翻以及微粒释放加剧患者血栓前高凝状态,微粒不仅为凝血提供磷脂表面,内皮细胞及单核细胞源性的微粒还可能表达组织因子级联扩大凝血作用。血小板源性微粒的促凝活性是活化血小板的50 ~100 倍[17]。血小板源性微粒携带FⅤ/Ⅴa,糖蛋白(GP)Ⅱb/Ⅱa GPⅠb/Ⅸ凝血因子的膜受体,并且与内皮源性微粒共同携带数量可观的vWF(MP 联合的vWF 比游离的可溶性的vWF 更具活性)更易于促进发挥其促血栓形成性质[18]。

六、免疫因素

有研究显示乳腺癌患者中抗磷脂抗体可以对抗多种凝固蛋白,可与动静脉血栓密切相关。如众所周知的抗磷脂抗体综合征(APS)在乳腺癌患者中已有系统性临床试验抗磷脂抗体可以影响内皮和血小板的功能,抗蛋白S 抗体可以减少生理性抗凝潜能,抗-tPA 可以损伤纤溶活性[10]。

七、遗传异常

早期有研究报道认为在癌症患者抗活化的蛋白C 引发的高凝和血栓状态与编码凝血因子Ⅴ的核酸1691 上的第506 的精氨酸被一个APC 切割点的谷氨酰胺替代形成的突变相关,即Ⅴ因子Leiden 突变或VR506Q,是遗传性血栓形成最常见的突变[19]。

遗传或获得性抗纤维蛋白酶缺乏症所致的抗纤维蛋白酶减少也增加血栓形成的风险。其他一些静脉血栓栓塞遗传性相关危险因素如纯合子补体蛋白C(PC)、蛋白S(PS)、同型半胱氨酸缺乏,Ⅰ型抗纤维蛋白酶缺乏症是由于在肝素结合位点的基因缺陷,血栓调节蛋白基因(一种在内皮细胞和癌症细胞上发现的整合蛋白,可以作为凝血酶的辅因子在补体蛋白C 的活化中起重要作用)的可能突变也与血栓栓塞和肺动脉栓塞密切相关[4,20]。

综上所述,乳腺癌患者高凝状态是由多因素参与的共同作用的结果,其中新近发现的乳腺癌患者多细胞来源微粒的促凝活性研究更进一步补充了以往不能单独应用内外源性凝血通路解释的高凝状态,补充和完善了乳腺癌患者血液高凝状态的机制,为微粒水平做为早期诊断乳腺癌患者血栓发生的新检测指标提供理论依据,进一步补充了乳腺癌血栓栓塞新的可能观测指标。Shi 等研究的乳黏素可以作为一种潜在的抗凝制剂和特异性标志抗体,细胞膜表面PS 变化为其作用靶点,可阻断PS 从而对凝血通路进行干预,为乳黏素检测和治疗乳腺癌血栓并发症的可行性提供了理论基础和技术支持[21~24]。早期发现乳腺癌患者的血栓危险因素,积极给与抗凝治疗,能更好地改善患者生存质量,还有另外一些高凝状态危险因素和更有效的抗凝干预治疗仍需要进一步的探索和发现。

1 DeSantis C,Siegel R,Bandi P,et al. Breast cancer statistics,2011[J].Cancer Journal for Clinicians,2011,61(6):408 -418

2 Agnelli G. Venous thromboembolism and cancer:a two-way clinical association[J]. Thrombosis Haemostasis,1997,78(1):117 -120

3 Rickles FR,Edwards RL. Activation of blood coagulation in cancer:Trousseau's syndrome revisited[J]. Blood,1983,62(1):14 -31

4 Varki A. Trousseau's syndrome:multiple definitions and multiple mechanisms[J]. Blood,2007,110(6):1723 -1729

5 Levine MN. Prevention of thrombotic disorders in cancer patients undergoing chemotherapy[J]. Thrombosis Haemostasis,1997,78(1):133 -136

6 Mayer EL,Campigotto F,Geddings J,et al. Rosuvastatin lowers circulating tissue factor antigen - bearing microparticles in metastatic breast cancer:a phase Ⅱ,multi - dose,randomized trial (MicroSTAT Trial)[J]. Blood,2013,122(21):579

7 Gordon SG,Mielicki WP. Cancer procoagulant:a factor X activator,tumor marker and growth factor from malignant tissue[J]. Blood coagulation Fibrinolysis,1997,8(2):73 -86

8 Edwards RL,Silver J,Rickles FR. Human tumor procoagulants:registry of Subcommittee on Haemostasis and Malignancy of the Scientific and Standardization Committee,International Society on Thrombosis and Haemostasis[J]. Thrombosis Haemostasis,1993,69(2):205

9 Prandoni P,Lensing AWA,Piccioli A,et al. Recurrent venous thromboembolism and bleeding complications during anticoagulant treatment in patients with cancer and venous thrombosis[J]. Blood,2002,100(10):3484 -3488

10 Trappenburg MC,van Schilfgaarde M,Bredewold EO,et al. Elevated numbers and altered subsets of procoagulant microparticles in breast cancer patients using endocrine therapy[J]. Thrombosis Research,2011,127(4):363 -369

11 Toth B,Liebhardt S,Steinig K,et al. Platelet -derived microparticles and coagulation activation in breast cancer patients[J]. Thromb Haemost,2008,100(4):663 -669

12 Davila M,Amirkhosravi A,Coll E,et al. Tissue factor‐bearing microparticles derived from tumor cells:impact on coagulation activation[J]. Journal of Thrombosis and Haemostasis,2008,6(9):1517 -1524

13 Goldhaber SZ. Tamoxifen preventing breast cancer and placing the risk of deep vein thrombosis in perspective[J]. Circulation,2005,111(5):539 -541

14 Haas SK,Freund M,Heigener D,et al. Low - molecular - weight heparin versus placebo for the prevention of venous thromboembolism in metastatic breast cancer or stage Ⅲ/Ⅳlung cancer[J]. Clinical and Applied Thrombosis Hemostasis,2012,18(2):159 -165

15 Gao C,Xie R,Yu C,et al. Procoagulant activity of erythrocytes and platelets through phosphatidylserine exposure and microparticles release in patients with nephrotic syndrome[J]. Thrombosis Haemostasis,2012,107(4):681

16 Wang JG,Geddings JE,Aleman MM,et al. Tumor -derived tissue factor activates coagulation and enhances thrombosis in a mouse xenograft model of human pancreatic cancer[J]. Blood,2012,119(23):5543 -5552

17 Sinauridze EI,Kireev DA,Popenko NY,et al. Platelet microparticle membranes have 50 -to 100 -fold higher specific procoagulant activity than activated platelets[J]. Thrombosis Haemostasis Stuttgart,2007,97(3):425

18 Schmitt M,Kuhn W,Harbeck N,et al. Thrombophilic state in breast cancer[M]. New York:Stratton Intercontinental Medical Book Corporation,1999:157 -166

19 Zwicker JI,Liebman HA,Neuberg D,et al. Tumor -derived tissue factor-bearing microparticles are associated with venous thromboembolic events in malignancy[J]. Clinical Cancer Research,2009,15(22):6830 -6840

20 Varki NM,Varki A. Heparin inhibition of selectin-mediated interactions during the hematogenous phase of carcinoma metastasis:rationale for clinical studies in humans[M]. New York:Stratton Intercontinental Medical Book Corporation,2002:53 -66

21 Shi J,Pipe SW,Rasmussen JT,et al. Lactadherin blocks thrombosis and hemostasis in vivo:correlation with platelet phosphatidylserine exposure[J]. Journal of Thrombosis and Haemostasis,2008,6(7):1167 -1174

22 Shi J,Gilbert GE. Lactadherin inhibits enzyme complexes of blood coagulation by competing for phospholipid-binding sites[J]. Blood,2003,101(7):2628 -2636

23 Xie R,Gao C,Li W,et al. Phagocytosis by macrophages and endothelial cells inhibits procoagulant and fibrinolytic activity of acute promyelocytic leukemia cells[J]. Blood,2012,119(10):2325 -2334

24 Fu Y,Zhou J,Li H,et al. Daunorubicin induces procoagulant activity of cultured endothelial cells through phosphatidylserine exposure and microparticles release[J]. Thrombosis Haemostasis,2010,104(6):1235

猜你喜欢

凝血酶纤溶内皮细胞
过敏性紫癜儿童凝血纤溶系统异常与早期肾损伤的相关性
纤维蛋白原联合D二聚体检测对老年前列腺增生术后出血患者纤维蛋白溶解亢进的应用价值
超声引导下压迫联合瘤腔注射凝血酶治疗医源性假性动脉瘤的临床观察
美国FDA批准Ryplazim用于成人和儿童治疗1型纤溶酶原缺陷症
浅议角膜内皮细胞检查
磁珠固定化凝血酶的制备及其在槐米中活性化合物筛选中的应用
雌激素治疗保护去卵巢对血管内皮细胞损伤的初步机制
细胞微泡miRNA对内皮细胞的调控
痰瘀与血管内皮细胞的关系研究
凝血酶在预防乳腺微创旋切术后出血中的应用价值