恶性肿瘤与高凝状态

辛士珍 综述 王 燕 审校

1（天津海河医院呼吸科，天津300350）

2（天津医科大学总医院肿瘤科，天津300052）

1865年Trousseau等［1］首先发现了恶性肿瘤相关的高凝状态。Trousseau描述了186例恶性肿瘤合并游走性血栓性静脉炎的病例，在这些患者中，他强调了恶性肿瘤与病理学异常之间的关系：比如新生血管形成、血小板性微血栓的形成等，通过对临床及大量病理学资料的分析证实了恶性肿瘤患者血栓形成的风险增加，并强调恶性肿瘤细胞参与了凝血与纤溶系统的激活。恶性肿瘤患者的特殊病理状态如术后固定、血流淤滞、化疗引起的血管内皮受损等均可导致血液高凝及血栓形成倾向；另外，恶性肿瘤细胞本身可表达和释放一些促凝物质及凝血活性物质，常见的为组织因子（TF）、肿瘤促凝物质（CP）等，进一步导致高凝状态［2］。

恶性肿瘤患者高凝状态形成的原因可大致归为①血小板的活化②凝血活性增高③纤溶活性降低④血管内皮损伤⑤血流动力学的异常。下面分述之：

1 恶性肿瘤与血小板活化

血小板是由巨核细胞的细胞质分裂（putative cytoplasmic compartment，PCC）产生的小而无核的血细胞成分，直径在2um左右［3］。静息状态下的血小板是圆盘状的，细胞质中包含许多贮存颗粒，这些贮存颗粒的释放对血小板生理功能的发挥起着关键性的作用，当血管内皮受损时，血管内皮下粘附成分暴露，血小板膜上的粘蛋白（主要是GIb-IX）通过与变构的von wileebrand因子（vWF）结合，从而使血小板粘附于血管内皮下。同时，处于活化状态的血小板膜上的GPIIb-IIIa分子上的纤维蛋白原受体暴露，使纤维蛋白原与之结合，从而连接相邻的血小板，使血小板聚集成团。血小板聚集促使血小板结构及骨架的重构及贮存颗粒的释放，如ADP、ATP、5-羟色胺、凝血酶、MMP-2（基质金属蛋白酶-2）等［4］，进一步促进血小板的聚集。

除了GIb-IX、GPIIb-IIIa外，激活的血小板可表达P-选择素（P-selectin）。P-选择素主要在肝、肺、结肠、胃以及肾上腺的中等以上血管内皮细胞及激活的血小板上表达，激活的血小板可表达P-选择素，后者结合于白细胞，介导白细胞与血小板的相互作用，并与白细胞表面的PSGL-1受体结合，从而激活白细胞［6］。此外，P-选择素可促使血小板表达组织因子（tissue factor，TF）。组织因子（tissue factor，TF）是体内外引起血液凝固的强有力启动因子。近来研究表明，TF表达于各种细胞，作为跨膜蛋白，担当受体作用，引起信号转导，表现出许多非凝血功能，如促血管新生、炎症反应、肿瘤侵袭与转移等。TF的编码基因定位于染色体1p21-1p22，表达于细胞膜为单链跨膜糖蛋白，其相对分子质量为47kDa。TF由3个具有明显特征的区域组成：即细胞外区、跨膜区和细胞内区。TF分子胞外区是与FⅦ／FⅦa结合并激发凝血的关键部位，具有促凝活性和蛋白水解的功能，胞内区末端三个丝氨酸残基磷酸化具有细胞内信号传导功能，能促进血管内皮生长因子（VEGF）的转录和合成。多种恶性肿瘤中可以检测到血小板、P-选择素及TF水平的升高，并经大量研究证实其与肿瘤的浸润转移、新生血管形成及预后相关。

1．1 血小板活化与恶性肿瘤转移、血栓形成

肿瘤转移过程涉及肿瘤细胞与机体组织和细胞间复杂的相互作用，是一个多分子参与的、高度有序的、有器官选择性的连续过程，同时又是一个高度受控、多因素参与的动态级联反应过程。激活的血小板可以促进肿瘤细胞的增殖、转移与新生血管形成，影响预后。机制可能为：（1）血小板可以直接刺激肿瘤细胞活化增殖及促进新生血管形成，血小板可分泌许多富含促血管新生因子的颗粒，如VEGF、EGF、PDGF等［7］。血清中血小板分泌高水平的VEDF与胃、肾、结肠和乳腺恶性肿瘤的增殖及预后较差有关［8-10］。在实体瘤中，人们检测到大量激活的血小板分泌高水平的VEGF可以通过激活局部血管内皮细胞促进新生血管形成［11］。近年来，人们发现血小板衍生的类脂-溶血磷脂酸（LPA）具有生长因子类似的信号传导性能。LPA是水溶性的类脂，由硝酸甘油骨架及仅有的一种脂肪酸链构成。LPA与其配体结合后，通过自分泌或旁分泌的形式促进细胞的增殖及迁移［12］。Boucharaba等［13］通过实验证实LPA可以增加乳腺癌、宫颈癌的骨转移几率。由活化的血小板碎片形成的血小板微颗粒（PMVs）可以刺激肿瘤细胞表达 MMP-9，从而促进肿瘤细胞的转移。（2）肿瘤细胞具有聚集血小板的潜能，这被称为肿瘤细胞诱导的血小板聚集（TCIPA）。肿瘤细胞将血小板聚集到自身周围，好比穿了一件血小板外套，这样就可以逃脱机体的免疫监视及TNF-α介导的细胞毒性，也可促进肺癌细胞在微循环血管的粘附、定植、形成局部转移灶。

1．2 P-选择素与恶性肿瘤转移、血栓形成

P-选择素在恶性肿瘤的血行转移中起了重要作用：其作用机制主要为：（1）介导血管内皮细胞与肿瘤细胞粘附：肿瘤细胞可分泌IL、TNF等细胞因子可刺激内皮细胞活化并表达PS，另外肿瘤细胞表面可以表达PSGL-1、唾液化的路易斯寡糖（SleX／Slea）等PS配体，活化的内皮细胞通过与它的结合与肿瘤细胞粘附，从而促进肿瘤细胞穿过血管壁。此外，肿瘤细胞分泌的SleX／Slea可进一步诱导细胞释放蛋白水解酶降解基底膜，促进肿瘤细胞从血管壁的迁出［14］。（2）介导血小板与肿瘤细胞粘附：在P-选择素的介导作用下，激活的血小板可与乳腺癌细胞、小细胞肺癌细胞及结肠癌细胞结合［15］。血小板聚集在瘤栓周围，使肿瘤细胞之间、肿瘤细胞与细胞外基质粘附能力下降，从而促进肿瘤细胞脱离原发灶，侵袭周围组织进人血液循环。血小板聚集在肿瘤细胞周围，还能使肿瘤细胞逃避免疫监视，免除吞噬细胞的清除，利于远处转移灶的定植［16］。（3）释放血小板生长因子（platelet-derived growth factor，PDGF），刺激肿瘤细胞增生。

肿瘤细胞可以激活血小板，血小板活化后可将储存在α颗粒中的P-选择素表达和释放，后者结合于白细胞，介导白细胞与血小板的相互作用，并与白细胞表面的PSGL-1受体结合，从而活化白细胞［6］，活化的白细胞可表达TF，释放入血的TF，即可与血中FVIIa结合形成FVIIa／TF复合物，始动血栓形成过程中的凝血反应，并通过激活外源性凝血途径，产生纤维蛋白，引发血栓前高凝状态；P-选择素和其主要受体PSGL-1结合后，可引起单核细胞和巨噬细胞的聚集，并在其他一些介质的作用下，诱导粒细胞产生促凝微粒（microparticals，MPs），促进血栓形成［17］。近来有研究证明，P-选择素诱导多形核细胞（polymorphic nucleus，PMN）表面磷脂酰丝氨酸的表达，增加凝血酶的产生［18，19］，凝血酶可以使纤维蛋白原转变成纤维蛋白，促进凝血块形成。

1．3 组织因子与恶性肿瘤转移、血栓形成

已有报道证实，合并Trousseau，syndrome的恶性肿瘤患者的内皮细胞TF表达增加。有研究［20-23］通过实验证实激活的癌基因（K-ras、EGFR。PML-RARA、MET）及未激活的抑癌基因（例如P53）均可表达及活化TF，从而促进恶性肿瘤的浸润转移及新生血管形成。TF诱导VEGF的表达，促进肿瘤原发和转移部位新生血管的形成，而肿瘤生长分泌大量的VEGF又可以使TF表达增强，导致微血栓的形成，两者即以这种方式参与了肿瘤生长和凝血统激活的恶性循环。因此TF和VEGF之间的双向调控机制促进了肿瘤的生长和转移，促进机体高凝状态的形成。其中有凝血途径相关的机制，也有不依赖于凝血功能的信号传导途径。

不依赖于凝血功能的信号传导途径：（1）有实验证明［24-25］，以小分子干扰RNA阻断结肠癌细胞TF表达，显著降低了小鼠肿瘤细胞生长。Hembrough TA等［25］的试验证明，以组织因子途径抑制物或线虫抗凝蛋白阻断TF：FVIIa复合物会减慢B16黑色素瘤小鼠的生长。Milsom CC等［27］的研究发现，TF封闭抗体可减少免疫缺陷小鼠血管化现象，降低VEGF表达，减慢肿瘤细胞的生长。但Hembrough TA等［26］通过阻断TF途径下游丝氨酸蛋白酶FXa却不能抑制肿瘤生长。故TF因子抑制肿瘤生长的作用可能是通过非凝血的、依赖于TF信号传导途径的机制起作用的。故Versteeg HH等［28］通过单克隆抗体（10H10）选择性阻断TF：FVIIa信号传导途径，发现乳腺癌小鼠生长减缓（10H10并无TF促凝活性）。后Versteeg HH等［29］发现缺失细胞膜的蛋 白 活 化 受 体-2（protease-activated receptor-2，PAR-2），而不是PAR-1，具有延缓自发性乳房肿瘤生长的作用。故TF具有促进肿瘤细胞生长的作用，有可能是通过抑制肿瘤细胞凋亡［30］、增加促血管生成因子如 VEGF、IL-8［31］的表达实现的。（2）FVII和TF的结合使FVII活化，Ca2＋内流增加，激活PKC，PKC使TF胞内区丝氨酸残基磷酸化，引起转录因子如特异性蛋白1、激活因子-1和核因子-κB激活，共同参与TF和VEGR的转录调节。故TF激活后，可以上调血管生成因子如VEGR，下调抗血管生成因子TSP-1，反过来，VEGR也可以促进TF的表达，从而形成一个肿瘤生长和血栓形成的恶性循环。VEGF的增加和TSP-1的减少使内皮细胞增生，促进肿瘤血管形成［32］。（3）FVII和TF的结合使肌动蛋白结合蛋白（actin binding protein，ABP-280）和TF的胞浆尾区结合，引起肌动蛋白丝的装配，从而调节MAPK信号传导途径和成簇粘附激酶（focal adhesion kinase，FAK）磷酸化及下游信号传导，从而引起内皮细胞粘附和迁移，有利于肿瘤转移［33］。（4）凝血酶参与的血管生成：FVII和TF的结合后，使FVII活化，产生TF／FVIIa复合物，该复合物激活FX，FXa使凝血酶原转变成凝血酶。凝血酶通过和PAR-1，PAR-3，PAR-4结合诱导血管生成［34］。PARs激活后发生构象改变，并在G-蛋白的参与引起下游信号传导，如MAPKs信号转导途径，可以诱导和血管生成有关的若干个基因的转录激活，如 VEGF，VEGF 受体，bFGF和MMP-2［35］。这些基因能够引起多种反应，如内皮细胞形状的改变，血管渗透性的增加，血管内皮的增生和过多的蛋白水解作用，有助于肿瘤血管生成［36］。

凝血途径相关的机制：（1）TF启动外源性凝血途径，诱导产生凝血酶。凝血酶可以活化血小板，活化的血小板和纤维蛋白沉积形成凝血块。凝血块的形成和溶解有助于肿瘤生长和肿瘤血管形成。活化的血小板释放许多促血管生成因子，如VEGF，bFGF和PDGF，有利于肿瘤细胞和内皮细胞的增生和迁移［37］。

2 恶性肿瘤与凝血纤溶系统

肺癌患者存在着复杂的凝血、抗凝、纤溶系统的改变，可出现高凝状态，甚至血栓形成。而且进展或复发肿瘤患者体内的促凝物质含量较缓解期患者明显增高。据统计，恶性肿瘤中血栓发生率约10%～30%，住院和接受积极治疗的肿瘤患者是血栓形成的高危人群，国外询证医学发现［38］，作为一项独立的危险因素，患恶性肿瘤未进行化疗者，发生血栓的风险较未患肿瘤者升高4．1倍，如进行化疗，则升高6．5倍。其中以腺癌并发血栓的发生率最高。而高凝是血栓形成的根本原因。

2．1 肺癌患者凝血活性增高

癌细胞可以通过直接诱导凝血酶的产生，也可以通过刺激宿主细胞产生凝血酶、及通过对正常组织的破坏、感染、坏死等激活凝血酶。有许多类型的恶性肿瘤细胞具有膜结合组织因子分子，如果这些分子释放到机体的循环系统，即可与VII因子结合，从而激活外源性凝血途径。另部分癌组织分泌的癌促凝物A、半胱氨酸蛋白酶，也能激活X因子，从而激活内源性凝血途径，两种途径的共同通路是凝血酶和纤维蛋白的生成。经过肿瘤特异抗原、免疫复合物或蛋白酶的作用，也可直接或间接诱导促凝血活动［39］。

2．2 纤溶活性的改变

正常情况下，组织损伤后形成的止血栓在完成止血使命后将逐步溶解，从而保证血管的畅通，也有利于受损组织的再生和修复。止血栓的溶解主要依赖于纤维蛋白溶解系统，若纤溶系统活性低下，则不利于血管的再通，加重血栓栓塞。正常情况下，血浆中的纤溶酶是以无活性的纤溶酶原的形式存在的。纤溶酶原激活物主要包括组织性纤溶酶原激活物（t-PA）、尿激酶型纤溶酶原激活物（u-PA）和激肽释放酶等，以前二者最为重要。人类多种组织的PA含量增高，有人发现肺癌组织的PA含量较肿瘤附近的正常组织高2～4倍［40］。目前认为，u-PA与肿瘤的侵袭转移密切相关，且其表达水平与肿瘤的病理类型有关，肺鳞癌中u-PA的含量低于肺腺癌［41］。3、化疗药及肿瘤细胞对血管内皮的损伤引起的凝血异常。

机体血管内皮细胞遭受损伤以后可以使促凝物质增加、抗凝物质减少，有利于血栓的形成。1972年Warren和Vales研究了肿瘤细胞黏附血管有两种类型［42］。一种类型是瘤栓凝集在无损伤的内皮细胞周围，观察到内皮细胞连接处的间隙，这种间隙使肿瘤细胞进入高度形成的内皮下面。第二种类型是血管内皮细胞在肿瘤侵入之前已经有机械性损伤，肿瘤细胞进入损伤部位，血小板在肿瘤细胞周围聚集，肿瘤细胞释放促使内皮细胞造成损伤的物质，吸引更多的血小板参与。肿瘤细胞使内皮细胞剥脱、凝血活性增强、从而促进血栓的形成。同时，肺癌患者如应用化学治疗可引起血管可引起血管内皮细胞的毒性反应及损伤，某些化疗药物如环磷酰胺、丝裂霉素、氨甲喋呤等可使血管壁损伤，导致内皮下纤维的暴露，也可使蛋白C、S缺乏，抗凝血酶III减少，从而引发凝血机制［43］。另外肿瘤压迫血管腔、患者长期卧床等也可促使血栓形成。

4 展望

综上所述，恶性肿瘤患者常表现为多种形式的凝血及纤溶异常，使机体血液循环处于高凝状态，甚至并发反复的血栓形成，而机体这种凝血功能的紊乱又促进了肿瘤的生长、浸润、转移，影响恶性肿瘤的预后。因此，需密切观察恶性患者凝血、纤溶和血小板功能活化状态的指标，对高危患者进行预防干预，从而减少血栓栓塞事件的发生，提高患者生存质量，延长患者生存期。

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