腹膜后脂肪肉瘤研究现状和困境

谢富安， 任彦韬， 李文岗,2

（1.厦门大学抗癌研究中心，福建 厦门 361102；2.厦门大学附属翔安医院，福建 厦门 361102）

肉瘤是一类间叶组织来源的高度异质性罕见恶性肿瘤，可发生于任何组织学部位，占比在所有恶性肿瘤中不到1%[1]。腹膜后肉瘤是指原发于腹膜后间隙的间叶组织来源肉瘤，主要包括脂肪肉瘤（liposarcoma,LPS）、平滑肌肉瘤、多形性未分化肉瘤和恶性外周神经鞘瘤等。最常见的腹膜后肉瘤为高分化脂肪肉瘤 （well-differentiated liposarcoma,WDLPS）/去分化脂肪肉瘤（de-differentiated liposarcoma,DDLPS）[2]。腹膜后有一个很大的潜在空间，腹膜后脂肪肉瘤（retroperitoneal liposarcoma,RLPS）更易形成巨大肿瘤，侵犯多个器官。发生于腹膜后的脂肪肉瘤相对于四肢来说恶性程度更高，也更难通过手术完全切除。目前，手术仍是RLPS治疗最有效的手段，但腹膜后手术也是公认具有挑战性的手术[3]。即使完全切除，RLPS预后仍很差，复发率极高，给病人及其家庭带来极大的痛苦[4]。近年来，无论在我国还是世界范围内，RLPS越来越受到关注，出现深入细致和规范的临床与基础研究。在我国，RLPS早筛早诊早治明显不足，存在医疗资源分布不均衡、医师专业化程度差异大、规范化诊疗发展滞后、流行病学资料缺乏、临床样本库与细胞库不规范、关键调控机制未知、自主药物研发的投入和产出严重不足等诸多问题。无论在基础还是临床上，都亟需投入更多的关注，付出更多的努力。本文以RLPS的精准诊疗需求为导向，从基础研究现状、局限性和创新需求进行论述。

RLPS发生、发展的机制

一、RLPS的发生机制

关于RLPS的起源，成体干细胞在肿瘤发生中的重要性已得到越来越多的认可。RLPS属于间质来源，研究认为，脂肪肉瘤是间充质干细胞在分化为脂肪细胞的过程中停滞在某一个状态而不能继续分化为成熟的脂肪细胞[5]。这个停滞分化理论确实可以解释脂肪肉瘤的来源，但临床存在单一类型发生、多种类型并存和类型改变等现象。那么，是先有WDLPS，还是先有DDLPS？为什么有WDLPS术后复发经常能观察到DDLPS，这种转变的机制是什么？停滞分化理论不能完全解释清楚这些现象。其中，肿瘤干细胞所处的微环境、病人血液和体液中代谢物以及蛋白质分子等是否参与诱导分化过程？针对这些问题，需要有更多全面清晰的假说和实验证据来证明。只有解决了RLPS发生的根本性问题，才能更好地提出预防建议和措施。

二、RLPS的发展机制

现有关于RLPS的研究主要集中在肿瘤发展过程中的特征和调控机制。RLPS主要类型WDLPS和DDLPS均具有巨大环状染色体12q13-15扩增的特征，这个区域包括 MDM2、CDK4、FRS2、HMGA2和NAV3等基因[6]。上述扩增基因初期被认为是WDLPS/DDLPS发生、发展的关键驱动因素，尤其是MDM2和CDK4扩增[7]。MDM2作为一个癌基因，也是抗癌药物研发过程中的重要靶点。其主要调控肿瘤机制依赖于P53-MDM2信号轴。一方面，MDM2结合P53从细胞核到细胞质，并催化P53泛素化，从而促进P53降解；另一方面，MDM2结合P53可抑制P53的转录活性[8]。p14ARF在WDLPS和DDLPS中普遍过表达。其是由CDKN2A编码的肿瘤抑制蛋白，使MDM2被限制在核仁中，P53无法降解[9]，所以，LPS中过表达的p14ARF可抑制MDM2的P53依赖功能。此外，研究发现，LPS中MDM2在丝氨酸代谢起着关键作用，其不依赖于P53及其E3泛素连接酶的活性，控制丝氨酸从头合成、氨基酸转运和谷胱甘肽代谢相关的基因转录，调节丝氨酸代谢和氧化还原的稳态[10]。深入探索RLPS中MDM2不同的分子机制，对临床应用具有指导意义。

同样作为药物开发的靶点CDK4，高表达于90%的WDLPS/DDLPS。多项临床研究发现，CDK4高水平扩增与WDLPS/DDLPS的不良预后相关[11-12]。CDK4是细胞周期蛋白依赖性激酶家族的成员，编码可磷酸化视网膜母细胞瘤蛋白（retinoblastoma protein,Rb），Rb可通过结合和失活转录因子E2F1来调节细胞周期。CDK4扩增促进细胞周期的进程，在G1期过渡到S期的进程中发挥重要作用[13]。然而，有研究证明，CDK4也可通过不依赖Rb的机制进行调控，p16INK4A特异性抑制CDK4-CCND复合物的形成，以阻止E2F1的释放，从而抑制细胞增殖，在WDLPS/DDLPS病例中也经常观察到p16INK4A 的表达[14]。

除MDM2和CDK4外，在WDLPS/DDLPS中也可检测到包括 HMGA2、YEATS4和CPM在内的12q13-15扩增的其他基因。在LPS和子宫平滑肌肉瘤中发现HMGA2重排、扩增和过表达[15]。文献报道，HMGA2在DDLPS病人中的扩增率高达72%，接近于MDM2的表达水平[16]。HMGA2蛋白包含结构性DNA结合域，可作为转录调控因子，增强基因转录。研究表明，HMGA2敲除会导致脂肪细胞生长受阻；过表达HMGA2则会促进成熟脂肪细胞的形成[17]。此外，HMGA2还可促进干细胞的自我更新[18]。HMGA2还可与p16INK4A作用促进细胞衰老[19]。YEATS4基因编码一个独立的转录因子，其在正常细胞增殖过程中抑制P53的信号转导通路。约75%的DDLPS病例可检测到YEATS4扩增。敲低DDLPS中的YEATS4基因，可抑制细胞增殖[20]。

总之，RLPS的调控机制除特征性基因外，罕有其他基因和机制的报道。即便是这些特征性基因，也存在诸多问题，如MDM2抑制剂的临床表现并不让人满意，MDM2依赖与不依赖P53信号通路并存等。只有全面地揭示RLPS发生、发展的调控网络，才能精准地联合干预以达到诱导LPS细胞死亡或转变。

RLPS基础研究的研究模型与材料

一、细胞

对于RLPS的基础研究离不开好的细胞模型、动物模型等研究工具。从现有报道和各大平台中能找到多个成熟的商业化细胞系，包括ATCC平台的WDLPS细胞系93T449和94T778，去分化肉瘤细胞系 SW872（https：//www.atcc.org/），Cell Model Passports 平 台 上 的 LPS27、LPS6、LPS141、LPS853、KMLS-1、95T1000 和 LPS510 等 （https：//cellmodelpassports.sanger.ac.uk）。

二、动物模型

动物模型主要有三类，包括人源肿瘤组织异种移植瘤（patient-derived xenograft,PDX）、人源肿瘤细胞系异种移植瘤（cell-derived xenograft,CDX）、基因编辑动物。PDX和CDX模型主要为严重联合免疫缺陷 （severe combined immune deficency,SCID）小鼠和裸小鼠。SCID小鼠PDX和CDX都具有较高的成瘤率[21]。裸小鼠报道较多的为PDX模型[22]。根据移植接种位置大致可分为皮下、肌肉、肾周间隙、肾包膜等[21-24]，其中肾周间隙为RLPS原发部位之一，能很好地模拟腹膜后肉瘤的发生、发展，并适合手术方案的探索[25]。在基因编辑动物方面，在ATG和HSL双敲除小鼠中易自发形成LPS[26]。在脂肪细胞中激活NOTCH信号通路也易自发形成LPS[27]。斑马鱼中持续激活AKT能驱动WDLPS[28]。

三、其他模型

类器官是一类3D细胞培养物，具备器官的一些关键特性，拥有对应器官类似的空间组织并重现对应器官的部分功能，从而提供一个高度生理相关系统。其在发育生物学、疾病病理学、细胞生物学、再生机制、精准医疗以及药物毒性和药效试验中起到重要作用[29]。

构建我国病人来源的细胞系、PDX模型和类器官，有助于揭示我国RLPS的发生、发展机制，针对我国人群的药物开发将能更好地服务国人。

RLPS的诊断与标志物

精准治疗的基础是精准诊断，包括血清的分子标志物、影像学特征和组织病理学特征。分子表达的改变远远早于临床病理。如能找到早期改变的分子作为早诊断的标志物，对肿瘤的早期R0切除和预后至关重要。这些分子改变包括基因表达谱、突变谱、单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）、甲基化、蛋白质和代谢物等，相应的检测技术包括芯片、高通量测序、质谱和磁共振等[30-32]。RLPS发生后在血清和体液中展现的特征性分子变化，包括蛋白质、代谢物和核酸等，将在无创诊断和预后检测中起到重要作用。同时血清、体液和肠道菌群等的变化可能是腹膜后肉瘤发生、发展的结果，也有可能是RLPS发生的起因或促进因子，为RLPS发生、发展的认知及其干预也提供了机会。代谢组学、蛋白质组学、脂质组学和肠道微生物组学将为揭示以上问题提供有力的技术手段。虽然有多项高通量的研究报道，但都集中于基因组和转录组水平[6,33-38]。生命功能的执行者蛋白质、代谢物，修饰等相关高通量筛选仍属于空白。液体活检通过无创采血的方式获取肿瘤脱落在血液循环中的循环肿瘤 DNA （circulating tumor DNA,ctDNA）、循环肿瘤细胞 （circulating tumor cell,CTC）和外泌体（exosome）等，对肿瘤基因进行无创检测。这些在肿瘤的化疗指导、效果评估及早期筛查中起到重要作用[39-40]。RLPS往往形成巨大组织，液体活检相关物质理论上应较丰富，遗憾的是目前仍无相关报道。

组织学上，WDLPS大体类似良性脂肪瘤，似有包膜，但浸润周围正常组织。脂肪细胞和间质细胞有局灶异型性。间质存在多种变异，包括硬化性，黏液变性，平滑肌、横纹肌、骨、软骨化生等。DDLPS分化程度变差，且往往与高分化并存，如血管瘤分化、软骨肉瘤分化等，MDM2和CDK4的免疫组织化学表现都不敏感，但对于MDM2基因，荧光原位杂交技术（fluorescence in situ hybridization，FISH）检测是目前确诊的金标准。黏液样（圆形细胞）LPS组织分化类似胎儿脂肪，小血管丰富。多形性脂肪细胞肉瘤有脂肪细胞分化的未分化多形性肉瘤结构。综上所述，单纯从组织切片的形态学观察，RLPS种类复杂，且存在多种变异，不易判断，尤甚是非专科医师很难判断。这有待发现精准的分型标志物和具有辅助治疗性的分子病理特征来帮助诊断。

RLPS的多学科交叉研究

一、生物信息学

制定临床指南、规范、共识和挖掘关键靶点的工作中，获得理想的大数据非常重要。这些数据包括病例资料和生物样本库。遗憾的是，我国作为腹膜后肿瘤每年发病数最多的国家，流行病学数据仍是空白。全国各医疗中心的腹膜后肿瘤数据缺乏规范归档，大部分医疗中心无专门的诊治科室。这给我国腹膜后肿瘤回顾性分析、防治建议等研究都带来很大困难。近年来，成立了中华医学会肿瘤学分会腹膜后肿瘤专业委员会、中国研究型医院协会腹膜后与盆底疾病委员会等学术协作组织，陆续推出我国腹膜后肿瘤诊治专家共识。去年建立了中华医学会腹膜后肿瘤队列数据库。这些工作将推动我国腹膜后肿瘤诊治工作前进。在生物样本库的基础上进行生物网络和系统生物学的生物信息学研究，包括基因组、转录组、蛋白质组、代谢组和微生物组等多组学研究。大数据+云分析将为RLPS的精准治疗提供坚实的基础。

二、人工智能

RLPS的分子影像学诊断较复杂，需要经验丰富的影像科医师才能快速辨别。腹膜后肉瘤病人较少的医疗机构，特别是基层医院，往往无法判断，易耽误病情，病人从而错过最佳手术时机。如何通过计算机学习大量的影像学资料，结合人工智能技术，快速准确地判断RLPS的发生、发展将是一个重要的研究方向。

三、新材料

基于纳米颗粒、细胞囊泡的药物精准递送以及纳米材料的手术导航、类器官的新药研发、人工智能+多模态数据指导下的精准治疗等方面目前几乎没有RLPS的相关报道，这些领域都值得去探索。

结 语

综上所述，在我国，RLPS的临床研究还存在诸多问题，需要去努力解决。总之，RLPS诊疗以降低发病率，提高早诊率和生存率为目标。具体落实如下。①进行全国范围的流行病学调查，提高流行病学调查质量。通过大数据研究高危因素，加强一级预防。②对大样本临床肿瘤组织、血液、粪便等样本进行多组学研究，开发新型筛查技术，增加筛查覆盖区域。③全方位开展各领域的基础研究，包括细胞基因组不稳定性和突变、恶性增殖的调控、细胞衰老与死亡的调控、侵袭与转移的调控、细胞耐药性的调节、血管与淋巴管新生的调控、能量代谢的重编程、脂肪肉瘤组织微环境的改变与免疫逃逸机制、治疗靶点探索等。相信在国内、外学者和医护人员不懈的努力下，RLPS的诊疗将取得进展，让病人受益。