抗淋巴管生成治疗结直肠癌研究进展

王 晖，王芳涛，范跃祖

同济大学附属同济医院普通外科，上海 200065

结直肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤，其发病率呈逐年上升趋势，且多数确诊时已属晚期。尽管近年以手术为主的综合治疗已取得一定成效，但患者预后并未得到根本改善，因而严重威胁到人类健康［1-2］。由于淋巴结转移是结直肠癌最常见的转移方式，与结直肠癌患者预后密切相关［3］；而肿瘤淋巴管生成是肿瘤淋巴转移的分子生物学机制，故本文试图阐述肿瘤淋巴管生成和结直肠癌淋巴管转移的相关性和分子机制，以便为抗结直肠癌淋巴管生成治疗提供思路。

1 肿瘤淋巴管生成及其分子调控机制

自1989年血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）被发现后［4］，VEGF 家族蛋白在血管生成和淋巴管生成方面的作用就被广泛证实。研究表明，VEGF 家族蛋白主要包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D，其发挥作用主要依靠血管/淋巴管内皮细胞上表达的三类酪氨酸激酶受体，即VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3（vascular endothelial growth factor receptor-1、-2、3），它们以二聚体的形式发挥功能，其中VEGFR-1 和VEGFR-2主要调节血管生成，VEGFR-3 主要调节淋巴管生成。VEGFR-3 通过与VEGF 家族蛋白成员VEGFC、VEGF-D相结合而被激活，激活后VEGFR-3促进淋巴管内皮细胞的增殖、迁移，最终促进淋巴管生成［5］。此外尚有研究表明，在结直肠癌中与VEGFA 蛋白结合的VEGFR-2 受体除了参与血管生成的调控作用外，还在淋巴管生成中发挥重要作用（图1）［6-7］。

图1 淋巴管生成生长因子及其在淋巴管内皮细胞上表达的受体Fig.1 Lymphangiogenic growth factors and their receptors in lymphatic endothelium

研究表明，VEGF-C，-D/VEGFR-3 信号通路或蛋白在一些肿瘤高表达，并参与了一些肿瘤的分子调控机制。如结直肠癌VEGF-C/VEGFR-3 表达明显 高 于 正 常 肠 道 组 织［8］，其 表 达 和Tiam1（T lymphoma invasion and metastasis 1）均与结直肠癌淋巴结生成、淋巴结转移相关；RNA 干扰技术敲减Tiam1 可降低Rac1、VEGF-C 表达，提示Tiam1 可通过催化Rac1 诱导VEGF-C 表达从而促进结直肠癌淋巴管生成和淋巴转移，并可作为评估结直肠肿瘤进展的有价值指标和抗结直肠癌淋巴管生成的治疗 靶 标［9］。CCBE1（collagen and calcium-binding EGF domain-1）在结直肠癌中高表达，且与不良预后相关［10］；应用人淋巴管内皮细胞模型和小鼠爪垫皮下淋巴结转移模型的研究发现，癌细胞及癌相关成纤维细胞来源的CCBE1 均可增强VEGF-C 蛋白水解，促进肿瘤淋巴管生成和淋巴转移；转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）则通过SMAD 与CCBE1 基因位点直接结合，下调癌相关成纤维细胞和结直肠癌细胞中CCBE1 转录和淋巴管生成功能［10］。

近来报道，与癌变许多重要生物学过程有关的microRNA 亦通过调控VEGF-C，-D/VEGFR-3 信号通路参与癌变过程。在结直肠癌组织中增高表达的MiR-19a 可靶向下调血小板反应蛋白-1（Thrombospondin-1）表达，通过基质金属蛋白酶-9（matrix metallopeptidase-9，MMP-9）/ VEGF-C 通路促进体内外结直肠癌生长和淋巴管形成［11］。在结直肠癌中低表达的miR-486-5p 可直接靶向作用并负性调控神经纤毛蛋白-2（Neuropilin-2），miR-486-5p 过表达可抑制裸鼠肿瘤生长和淋巴管生成，而Neuropilin-2 过表达可逆转这种现象［12］。Neuropilin-2 是人内皮细胞上辅助VEGF 家族蛋白的一类非酪氨酸激酶受体，可通过协同增强VEGFC 活性来促进淋巴管生成［13］。最近有报道，Neuropilin-2 并不依赖于VEGF-C/VEGFR-3 介导结直肠癌淋巴管生成，而是通过激活integrin α9β1 及其多个下游分子信号通路包括FAK、Src、Rac1、Akt和Erk发挥调节作用［14］。但研究表明，integrin α9参与了结直肠癌淋巴管生成［15］，且结直肠癌Fibronectin extra domain A 高表达也通过激活integrin α9β1 调控VEGF-C 介导的结直肠癌淋巴管生成，并与患者不良预后相关［16-17］。此外，结直肠癌中通过VEGF-C/VEGFR-3 通路促进淋巴管生成的分子还包括转移相关蛋白-1（metastasis-associated protein 1）［18］、胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor-1）［19］。

肿瘤淋巴管生成分子调控机制十分复杂，许多因子都直接或间接参与了这一过程。但目前看来，VEGF-C、-D/VEGFR-3 是肿瘤淋巴管生成最重要的调控因子。

2 肿瘤淋巴管生成与结直肠癌淋巴转移

淋巴系统归属于循环系统，毛细淋巴管几乎遍布于全身各处。淋巴管内皮通常只有一层内皮细胞组成，细胞间间隙较大，细胞连接疏松。这些结构特点使得肿瘤细胞较容易穿过淋巴管壁进入管腔，进而通过淋巴管进行远处转移。淋巴管生成和淋巴管重塑相关的因素均与癌症患者的预后相关［20］。淋巴转移是结直肠癌转移扩散的重要通道和患者的主要死亡原因。

研究表明，VEGF-C 高表达是结直肠癌患者的不良预后指标，VEGFR-3是肿瘤淋巴结转移的独立危险因素［21］。结直肠癌来源的Exosomal IRF-2可通过诱导巨噬细胞释放VEGF-C实现前哨淋巴结中淋巴网络重塑，从而促进结直肠癌淋巴管转移［22］。临床组织标本的免疫组化研究尚表明，淋巴管生成因子VEGF-C、VEGF-D 及其受体VEGFR-3 高表达还与结直肠癌肝转移术后的淋巴结复发及患者的不良预后相关［23］；同样在结直肠癌肺转移中，淋巴管生成的增加也与早期淋巴结复发有关，并导致术后患者总生存期降低。这为临床结直肠癌转移术后是否需要化疗提供了指导意义。

3 抗肿瘤淋巴管生成与结直肠癌治疗

基于肿瘤淋巴管生成在肿瘤发生发展过程中的重要作用，越来越多的临床前或临床研究聚焦肿瘤诱导的淋巴管生成。考虑到VEGF-C、-D/VEGFR-3信号通路在肿瘤淋巴管生成的发生、发展及癌细胞向区域淋巴结转移播散中的关键作用，人们开始尝试通过阻断VEGF-C、-D/VEGFR-3 信号通路来抑制肿瘤淋巴管生成进而达到抗肿瘤淋巴转移的目的。

一项裸鼠结肠癌原位移植瘤的研究表明［8］，在原位移植瘤及远处转移形成之前给予VEGFR-3 抗体可显著抑制结直肠癌淋巴管生成，防止淋巴管转移，并且上调表达维持淋巴管内皮屏障稳定的蛋白；而促进VEGF-C表达则观察到相反的结果，表明结直肠癌VEGFR-3 介导的VEGF-C 信号可促进小鼠原位结直肠肿瘤的淋巴管生成和转移，并降低淋巴管内皮屏障完整性。在另一项裸鼠结肠癌原位移植瘤实验中，作者研究了帕唑帕尼的抗淋巴管生成作用。帕唑帕尼作为一种针对VEGF 家族蛋白酪氨酸激酶受体的多靶点抑制剂，可同时抑制VEGFR-1、VEGFR-2和VEGFR-3，已被证实可通过抑制血管生成从而控制肿瘤的生长和发展［24］。在用药2周以后，与帕唑帕尼治疗组相比，对照组的淋巴结转移数目明显更多，并且淋巴管密度明显更高，表明帕唑帕尼可在小鼠原位结直肠肿瘤中通过抑制淋巴管生成和淋巴结转移来抑制肿瘤细胞的生长和转移［25］。除了使用靶向VEGF 家族蛋白的药物，有研究指出通过运用RNA 干扰技术敲减VEGFR-3 表达也可抑制结直肠癌细胞增殖和淋巴管生成，说明直接靶向VEGFR-3 的RNA 干扰技术也是抑制结直肠癌淋巴管生成的有效手段［26］。

最近报道，中药白花蛇舌草（Hedyotis diffusa Willd.）［27］和片仔癀（Pien Tze Huang）［28］可通过下调VEGF-C/VEGFR-3 通路表达水平抑制结直肠癌细胞生长和转移。这为中药临床治疗晚期结直肠癌提供了理论依据。我们最近亦报道，小分子合成物去甲斑蝥素（Norcantharidin，NCTD）可通过多靶点阻断VEGF-A、-C、-D/VEGFR-2、-3 信号通路抑制人结肠腺癌淋巴管生成和肿瘤生长，展示了其潜在的抗结肠癌淋巴管生成活性及其机制［29］。

尽管在结直肠癌淋巴转移模型中通过阻断VEGF-C/VEGFR-3通路抑制肿瘤淋巴管生成，进而抑制淋巴转移，但在一项针对晚期结直肠癌的临床研究中［30］，应用VEGFR-3单克隆抗体LY3022856后却并未观察到预期的控制效应。而另一项针对难治性转移性结直肠癌的临床研究［31］却表明，多靶点靶向药Regorafenib 组的患者具有总体生存获益。这可能是因为结直肠癌在早期已开始发生淋巴管转移［32］，而在晚期结直肠癌中应用VEGFR-3 抗体并不能逆转已发生的淋巴管转移。故抗肿瘤淋巴管生成疗法在早期结直肠癌中可能更有效。但肿瘤新生淋巴管对肿瘤转移及抗肿瘤淋巴管生成对患者预后影响究竟如何，仍需作进一步的研究探讨，以便为临床用药提供更加精准的时机及适应症。显然，针对肿瘤淋巴管生成这种交叉联络、多基因、多信号通路调控的复杂过程，应用多靶点抗肿瘤淋巴管生成抑制剂抑制肿瘤淋巴管生成是很有必要的。

4 小结

肿瘤淋巴管生成是受淋巴管生成因子及其受体介导调控的交叉联络、多基因、多信号通路调控的复杂过程，与结直肠癌淋巴转移密切相关，同时亦是通过多靶点机制抗肿瘤淋巴管生成和抗肿瘤转移复发的分子生物学基础。淋巴转移是结直肠癌转移扩散的主要途径和结直肠癌患者的主要死因，通过多靶点阻断VEGF-C、-D/VEGFR-3 信号通路抑制结直肠癌的淋巴管生成和淋巴转移，可能成为靶向治疗结直肠癌转移复发的新策略。