血管生成拟态与食管癌浸润转移研究进展

艾力米热·克比尔，陈思宇，胡静，伊尔番·伊力哈尔，居来提·艾尼瓦尔

（新疆医科大学，新疆 乌鲁木齐 830000）

0 引言

食管癌（Esophageal carcinoma，EC）在我国及其他国家中的发病率及死亡率仍较高[1]。尽管目前以手术为主的综合诊疗模式取得了一定成效,但食管癌患者的预后仍较差。食管癌的浸润与转移是导致患者预后较差的重要原因之一,其内在的分子机制相关研究逐渐成为食管癌治疗中重要的突破点[2]。以往研究观点认为肿瘤的生长、转移主要是依赖于肿瘤的经典新生血管途径,然而在近年的研究中发现肿瘤实质内有类似血管的独特管道结构,其仅由层基膜及肿瘤细胞构成,在管道中发现的血细胞提供了其具有类似血管作用的直接证据,这种新发现的管道构造被称为血管生成拟态(VM)[3]。随着对VM的研究深入,发现其与多种肿瘤发生发展及不良预后具有密切的相关性,且在食管癌相关研究中取得了一定进展,本文对VM与食管癌的浸润转移及预后相关研究进行回顾总结以其为临床提供诊疗依据。

1 食管癌浸润转移机制研究现状

由于食管独特的解剖结构、相对无氧的微环境，长期外界的化学及物理刺激产生的局部炎性反应等原因，导致的食管癌往往具有较高侵袭性，食管癌可通过多种途径发生邻近组织的直接蔓延及向远处转移。肿瘤的浸润转移是一种较为复杂的过程，其往往包括基因突变，癌细胞的分离、癌细胞与基膜的附着、细胞外基质的降解，癌细胞的移出等多个步骤[4]。肿瘤血管的生成是肿瘤浸润、转移过程中必要前提，肿瘤形成新生血管的方式较多，如芽生式血管生成、套叠式血管生成、充塞式血管、马赛克血管及血管生成拟态等[5]。不同方式可能会单独或同时出现，最终形为肿瘤的生长提供营养的滋养血管。

VM与经典的肿瘤血管生成途径最大的不同点在于前者是一种不依赖内皮细胞的全新肿瘤血管模式[6]。VM的形成过程主要包括癌细胞的自我变形、细胞外基质的重塑以及与现有血管相连，为肿瘤细胞血液供应[7]。VM的特点可大致概况为：①CD34（-），PAS（+），②VM是由肿瘤细胞直接参与VM的管壁构成,没有血管内皮细胞，使得肿瘤细胞易脱落进入血液循环而发生血道转移。③VM和肿瘤微血管相通,其内有血液流动滋养肿瘤细胞[8]。

2 血管生成拟态与肿瘤转移

Konerding及Maniotis等人相继在肿瘤微循环中观察到与内皮细胞衬覆血管不同的瘤细胞衬覆血管,即血管生成拟态[9]。随后在多种癌组织的微环境中均证实VM的存在，并认为具有VM的癌组织其恶性程度较高，侵袭及转移能力更强，患者的预后较差。汤聪等人通过对44例肾透明细胞癌患者的临床病理资料进行回顾性分析得出VM与肿瘤的病理分级、临床分期具有密切的正相关关系[10]。赵君等人的研究发现VM的形成与肿瘤的大小、病理分级、淋巴结转移的发生具有相关性[11]，陶明珠团队在对肝细胞癌组织中血管生成拟态的研究中发现VM的形成与肿瘤的侵袭及远处转移能力相关，同时亦是病情进展的重要因素[12]。戴佳文等人的研究中发现胃癌的复发、进展与VM的形成密切相关，同时对患者总体预后具有重要影响[13]。上述观点亦在多项荟萃分析中得以验证[14-15]。这些研究说明VM在肿瘤病理过程中的重要性和独特性，并且证明了VM与肿瘤的浸润及转移中有密切相关性。

VM的产生及作用原理尚不明确，VM产生过程复杂,涉及肿瘤微环境、上皮间质转化（EMT）、肿瘤干细胞（CSC）、信号通路的调控等多种机制。对于其机制的研究仍是科研热点。我们就以下关键因素展开探讨：

（1）缺氧:癌细胞的恶性增殖及独特的代谢方式致使耗氧量增加,形成瘤体内部缺氧微环境,缺氧被认为是VM发展的关键因素,缺氧环境能够促进多种基因的表达、直接或间接的调节多种信号通路(如:增强Eph A2、VE-cadherin、Vimentin等的表达,减弱E-cadherin的表达),促进VM的形成以增加肿瘤的血液供给[16-17]。与此同时缺氧亦可促进重塑细胞外基质(ECM)、诱导EMT及CSC的形成进而促进VM的形成[18-19]。值得提出的是,缺氧诱导因子(HIF-1α)在基因的转录中起着重要的调节作用,其可上调EphA2的表达,使VM得以形成。肿瘤细胞外基质(ECM)重塑作为一个重要结构变化与VM形成相伴随, 肿瘤细胞外基质重塑（ECM)离不开细胞外基质成份，而HIF-1α可通过直接调控相关基质金属蛋白酶(matrix met alloproteinase, MMPS)降解多种细胞外基质成份,来辅助ECM。VM的形成使得肿瘤局部区获得了相对充足的血供,促进了肿瘤的生长,肿瘤的恶性增殖使血供的“需求大于供应”导致未形成VM的区域肿瘤细胞因缺氧而凋亡,造成肿瘤内部形成恶性增殖与缺氧微环境的恶性循环,促进VM形成,最终形成"恶性增殖—缺氧环境—VM代偿—再增殖-再缺氧-VM进一步形成"的循环。

（2）上皮间质转化（EMT）：EMT指上皮细胞失去极性转换成间质细胞的过程，在恶性肿瘤的侵袭及转移过程中具有重要作用。陈瑜等人的研究中亦发现EMT与VM间存在相关性， EMT相关的E-cadherin及 p-actin的下调、Vimentin的上调与VM的发生也有着较好的相关性，这提示这EMT与VM间的机制可能存在着相似性亦或紧密关联[20],研究人员认为EMT是VM发生的中要环节，EMT相关的诱导转录因子（Twist、Snail 、ZEB等）的表达及信号通路的激活（Wnt/β-catenin信号、Shh-Gli1信号通路等）亦被证实与VM的形成相关[21]。MMPs在EMT及VM形成中均发挥着重要作用，进一步验证了EMT与VM之间密切的相关性。

（3）肿瘤干细胞（CSC）：CSCs是一种特殊类型的干细细胞，具有可塑性及动态性，能够启动和维持肿瘤增殖，部分亚群可参与肿瘤的浸润与转移。在一项唾液腺腺样囊性癌（ACC）的研究中发现CD133 +癌干细胞通过VE-钙黏着蛋白、MMP-2及MMP-9的表达，促进VM样的形成，提高了肿瘤的迁移和侵袭能力[22]。在关于卵巢癌的一项研究中发现CSCs通过高表达MMPs来诱导肿瘤细胞和基质的重塑,促进VM形成为恶性肿瘤的生长和侵袭提供所必须的血供[23]。

综上所述，VM的形成机制较为复杂，随着研究的深入，更多内在机制正在被发掘，对于肿瘤浸润及转移的内在关联仍需继续研究探讨， VM、EMT、CSCs等可互为因果，彼此促进，为肿瘤的浸润转移提供前提。

3 VM在食管癌浸润转移中的研究及临床意义

VM在食管癌的浸润及转移中具有重要的意义。王龙团队通过3年的随访发现，VM阳性食管癌患者的术后复发的风险明显高于VM阴性患者，且恶性程度、临床分期、淋巴结转移与VM也具有一定相关性[24]。患者临床分析、病理级别等势必会与患者的预后具有影响，赵晖等人的研究亦证明预后与复发与VM具有相关性[25]。如前述，低分化的食管癌更易形成VM，说明VM作为肿瘤的营养血管会促进其侵润转移和恶性程度，从而影响其治疗和预后。

虽然在食管癌的治疗中目前没有专门针对抗VM的靶向药物，但是抑制VM生成的分子靶向药物是食管癌治疗的新方向。如在乳腺癌相关的研究中发现DMBT缺氧条件下，可通过降低VM相关蛋白表达、抑制细胞自噬等途径来抑制VM的形成[26]。此外，多靶点的靶向药物能够通过抑制多种信号通路来发挥抗血管生成及抗肿瘤增殖的疗效，在关于舒芬替尼、恩度的研究中发现，二者可抑制VM的形成，在抗肿瘤作用中起到协同作用[27-28]。此外中药治疗也在抗VM中具有一定疗效，如李英红团队的研究表明加味通幽汤可降低缺氧环境中的食管癌细胞中VM形成及癌细胞的增殖[29]。可见对于抗VM治疗是重要的抗肿瘤方案之一。