血小板在肺癌诊疗中的应用研究进展

范瑞云, 徐国鹏, 陈 颖, 张中伟

(南京医科大学附属苏州医院 呼吸与危重症医学科, 江苏 苏州, 215000)

肺癌已成为造成全球死亡人数最多的癌症，大多数国家肺癌患者的5年净生存率仅为10%～20%[1]。在中国，肺癌的发病率和病死率亦位于所有恶性肿瘤之首[2]。肺癌早期缺乏特异性症状，具有高侵袭和转移的特性，因此绝大多数患者就诊时已处于晚期[3]。早期诊断及个体化的治疗策略是提高肺癌患者生存率的关键，寻求适合肺癌早期诊断的生物标志物和更精准的治疗策略是研究者长期以来的目标。近年来研究[4]表明，血小板在癌症的发生发展中扮演着重要角色。本文概述了血小板在肺癌中可能的作用机制，以及血小板在肺癌患者诊断、预后及防治中的研究进展。

1 血小板在肺癌中的可能作用机制

血小板是由巨核细胞胞浆形成的无核碎片，是最小的循环造血细胞。骨髓和肺是产生血小板的部位。肺在血小板的生成中起着重要作用，肺产生的血小板约占血小板总产量的50%[5]。自从被发现以来，传统上认为存在于外周血循环中的血小板在机体中起着止血和促进伤口愈合的作用。研究[6]证明，血小板在肿瘤生长和转移的所有步骤中都发挥着关键作用: ① 肿瘤细胞分泌白细胞介素-6等炎性介质，诱导肝脏产生血小板生成素，刺激血小板产生，同时还释放组织因子和凝血酶等物质激活血小板。② 活化的血小板聚集到肿瘤微环境中，释放趋化因子、黏附蛋白等物质，使癌细胞在血管壁上聚集、滚动，促进肿瘤细胞与血管内皮黏附，导致肿瘤细胞的定植、外渗和远处转移。③ 活化的血小板还能释放多种生长因子，如血管内皮生长因子(VEGF)、血小板源性生长因子(PDGF)调节肿瘤血管的生成，维持肿瘤血管的稳定性。④ 血小板与肿瘤细胞相互作用形成癌栓，可以保护循环肿瘤细胞逃避自然杀伤细胞和肿瘤坏死因子-α诱导的细胞凋亡，同时还能降低血流“高剪切力”对肿瘤细胞的机械损伤。⑤ 血小板还能分泌血小板转化生长因子-β(TGF-β), 通过激活TGF-β/Smad和活化的核转录因子-κB(NF-κB)信号通路，导致肿瘤相关免疫细胞从促炎表型转变为免疫抑制表型。血小板的增殖和活化是肿瘤细胞诱导的结果，而这又促进肿瘤的生长与转移。

2 血小板相关指标在肺癌的诊断及预后中的应用价值

2.1 外周血小板相关参数与肺癌的相关性

血小板计数和恶性疾病之间的联系是公认的。血小板计数升高提示血液高凝状态和血小板活化增加。已有临床研究[7-8]证明，恶性肿瘤会增加血小板数量并影响血小板功能，从而促进癌症进展。一项回顾性研究[9]表示，血小板增多是40岁以上成年人癌症风险增加的标志，在这项研究中，血小板计数增多是肺癌的最强预测因子。研究[10]证明，包括肺癌在内的恶性肿瘤患者中，高血小板计数的个体癌症特异性病死率较高(HR=1.52, 95%CI: 1.48～1.55)。平均血小板体积(MPV)是血小板大小的量度, MPV增加被认为是血小板激活的替代标志。研究[11]证明，与健康受试者相比，肺癌患者中MPV水平显著增加。同时, MPV也可作为预测预后的生物标志物。SAKIN A等[12]研究结果表明，在接受放化疗的局部晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者中，高MPV组和低MPV组的中位总生存期分别为45.0个月和19.0个月(P<0.001)。但另一项研究[13]表示，在接受表皮生长因子受体-络氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)治疗的肺腺癌患者中，高MPV组和低MPV组的中位无进展生存期分别为8.2个月和14.7个月(P=0.013)。MPV与肺癌预后之间的相关性仍然存在争议，有必要考虑种族、肺癌分期、治疗方案等因素，并进行更大规模的前瞻性研究，以对MPV在肺癌患者中的应用价值进行更深入分析。

除上述2种指标外，也有研究[14-15]探索了血小板分布宽度(PDW)以及血小板与淋巴细胞比值(PLR)作为肺癌患者预后评估的生物标志物的潜在作用，治疗前PDW降低和PLR升高的NSCLC患者预后更差。然而，单一的使用这些指标可能不足以筛查肺癌和预测其预后，包括上述指标在内的血小板特征组合可能是更可靠的潜在生物标记物。

2.2 血小板相关物质在肺癌中的异常表达

P-选择素是黏附分子家族中的一员，其可以与癌细胞表面的相应配体结合，促进肿瘤细胞与血管内皮黏附，导致肿瘤细胞的黏附和迁移。GRAFETSTTTER M等[16]研究发现，可溶性P-选择素和纤维蛋白原与肺癌风险强烈正相关，提示增强的血小板活化和凝血可能是早期肺癌发展的驱动因素。同时，化疗前可溶性P-选择素水平的升高是晚期肺癌患者病死率的独立预测因子(HR=1.42, 95%CI: 1.09～1.83)[17]。VEGF是最强的血管生成因子，通过其受体刺激血管内皮细胞在肿瘤微环境中的迁移、增殖和血管形成。非肺癌患者中血清EGFR升高已广为人知, SABRKHANY S等[18]还发现肺癌患者血小板中的VEGF升高。陈坚等[19]证明VEGF在NSCLC患者中显著增高，且其增高水平与肿瘤的TNM分期、淋巴结转移相关。另外, VEGF在肿瘤血管生成中的核心作用使其成为抗肿瘤治疗的合理靶点。贝伐珠单抗阻断VEGF抑制肿瘤血管生成，抑制肿瘤的生长和转移，已在肺癌等多种实体肿瘤中广泛使用。PDGF是储存在血小板α颗粒中的一种碱性蛋白质，其通过和PDGF受体(PDGFR)结合促进血管新生，而且能够直接刺激肿瘤细胞DNA合成和细胞有丝分裂。研究[20]表明，中国NSCLC患者PDGF-BB和PDGFR-β的表达水平与肿瘤TNM分期和淋巴结转移相关，表明PDGF可能在NSCLC的发展中起关键作用。任鹏飞等[21]研究证明, PDGF-BB的高表达对NSCLC骨转移的发生及无骨转移生存时间具有重要的预测价值。TGF-β是一种生长因子和一种强大的免疫抑制趋化因子，血小板是血液中TGF-β的主要来源。TGF-β作为一种免疫抑制因子，除了在肿瘤生长和侵袭中发挥直接促进作用，还能使肿瘤微环境转变成免疫抑制状态。LI J等[22]荟萃分析显示, TGF-β高表达可以显著预测NSCLC患者较差的预后。这些活性物质在肺癌诊疗中的作用已被广泛探讨，针对这些分子及其通路的靶向治疗，是开发新的抗癌药物的一个有前途的领域。

2.3 血小板微粒在肺癌中的应用

微粒(MPs)是由各种类型的细胞产生的亚微米小泡。在癌症中, MPs来源于血小板、内皮细胞、炎症细胞和肿瘤细胞，其与癌症分期、血栓形成、血管生成、增殖和转移有关[23]。血小板微粒(PMPs)作为循环中最丰富的MPs, 占血浆中总MPS的70%～90%。PMPs可刺激肺癌细胞中的丝裂原活化蛋白激酶，促进细胞增殖。研究[24]证明, PMPs可促进肺癌细胞的血管生成、侵袭和转移。LIU T T等[25]研究发现，在晚期NSCLC患者中, PMPs显著升高并且可以预测免疫治疗的疗效，其进一步研究发现, PMPs≥80 events/μL与晚期NSCLC的疾病进展相关(OR=10.968, 95%CI: 2.973～40.462)[26]。上述研究结果肯定了PMPs在肺癌诊断及疗效监测中的价值，这为未来探索PMPs促进肺癌进展的机制提供了临床依据。

3 肿瘤血小板作为肺癌液体活检的研究进展

BEST M G等[27]首次提出肿瘤血小板(TEPs)的概念, TEPs是肿瘤患者体内与肿瘤相互作用的过程中，受到肿瘤细胞和肿瘤微环境“教育”的血小板，被认为由癌症存在时的局部和系统性应答转化而来[28]。癌细胞可以“教育”血小板，影响其RNA图谱、循环中的血小板数量以及激活状态。在肿瘤患者体内，血小板直接摄取循环中mRNA的能力可以为TEPs提供高度动态的mRNA谱系，在癌症诊断中具有潜在的应用价值。BEST M G等[27]对TEPs进行mRNA测序，结果表明TEP mRNA能以96%的准确率将不同类型的实体肿瘤患者与健康人区分开来。进一步的研究[29]探索了从TEPs中剪接的RNA谱用于检测早期和晚期NSCLC的可能性，并发现TEPRNA生物标记物可以将NSCLC患者与健康人和非癌性炎症鉴别。SHENG M L等[30]分析了402例NSCLC患者和231名健康对照者的TEPs-RNA序列，结果显示48基因的TEPs液体活检有助于NSCLC的早期筛查。另一项研究[31]显示，肺癌患者TEPs中凋亡染色质缩合诱导物1(ACIN1)的表达高于健康人，ACIN1诊断肺癌的敏感性、特异性和准确性分别为0.827、0.448和0.724。相关研究[32-33]证明, TEPs液体活检在NSCLC耐药监测和预后评估方面也具有重要作用。

除了TEPs中的RNA外, TEPs中的蛋白质组学分析也被证明是检测癌症的有效生物标志物。SABRKHANY S等[34]对早期肺癌患者和健康人进行了血小板蛋白质组学分析，其确定了4 384种独特的蛋白质，其中85种在早期癌症患者与健康对照组相中显著不同。TEPs作为液体活检的一种重要形式，是一个不断扩大的领域，其可能会对不同疾病阶段的肺癌患者的诊疗做出重大贡献，未来需要更大规模的临床研究来验证这一点。

4 血小板在肺癌防治中的潜力

许多针对血小板受体、干扰血小板颗粒释放或抑制血小板特异性酶的药物已经在临床使用或临床前开发。研究[35]证明，抑制血小板功能对肿瘤生长及转移有抑制作用。郑凤等[36]动物实验结果显示，血小板对肺腺癌A549细胞的增殖和迁移具有促进作用，提示血小板可能具有作为肺癌治疗潜在靶点的价值。研究报道了阿司匹林的使用与肺癌发病风险及预后之间的关系。一项多队列大型随机对照研究[37]表明，阿司匹林的摄入与肺癌发病率的降低存在因果关系，这种预防效果在男性中更为明显(RR=0.87, 95%CI: 0.77～0.97), 特别是在鳞状细胞癌方面(RR=0.80, 95%CI: 0.65～0.98)。一项基于人群的回顾性队列研究[38]表明，通过倾向评分匹配控制社会人口特征和治疗方案后，对于无法手术的NSCLC患者，阿司匹林使用者的总生存期明显长于非阿司匹林使用者(HR=0.79, 95%CI: 0.75～0.83)。然而，并非所有数据都支持阿司匹林在肺癌防治中的作用。一项涉及737 409例患者的荟萃分析显示，阿司匹林的使用与肺癌的发病风险并无明显关联[39]。另一项研究[40]表示，诊断前(HR=1.00, 95%CI: 0.95～1.05)和诊断后(HR=0.96, 95%CI: 0.85～1.09)使用阿司匹林与肺癌特异性病死率无显著关联。这种差异可能源于传统观察性研究设计的局限性，非甾体抗炎药在肺癌防治中的价值还有待进一步的研究。

基于血小板的抗肿瘤靶向治疗策略，除了开发抗血小板药物之外，还表现在基于血小板膜的仿生纳米载体系统为肿瘤治疗提供靶向药物输送平台[41]。一项基础研究[42]首次表明，纳米-阿霉素(ND-DOX)以剂量依赖的方式负载到小鼠血小板中，使小鼠Lewis肺癌细胞丧失活力，抑制其增殖和促进其凋亡。血小板-纳米-阿霉素共载体较ND-DOX和阿霉素(DOX)在血液循环的时间显著延长，表现出明显高于游离DOX的治疗效力，但没有与DOX相关的严重全身毒性。这项研究证明了血小板是有效的肿瘤靶向纳米药物载体，虽然这一研究尚在动物实验阶段，但为血小板作为肺癌靶向纳米药物传递的高效载体奠定了基础。与传统的纳米载体相比，血小板膜仿生纳米载体具有高生物相容性、高迁移率、体内循环时间长、固有的生物降解性以及靶向定位病变组织和细胞的能力等诸多优点，且已在动脉粥样硬化等疾病中被研究[43-44]。但其在投入临床研究前仍有一些问题需解决，如血小板膜纳米药物制造过程的复杂性和可重复性、血小板膜的来源等。如能克服相关研究困境，血小板膜纳米给药系统在肺癌治疗中具有很大应用前景。

5 总结与展望

血小板通过多种机制在肺癌的生长增殖、侵袭转移及血管生成等过程中发挥重要作用。因此，在肺癌中建立基于血小板的诊断或预后系统的可能性越来越被重视。相比于传统的组织活检及放射学检查，血小板的液体活检为肺癌的早期诊断提供有效的检测手段，也在肺癌预后和耐药监测方面具有潜在作用。血小板形态学的指标、血小板源性生长因子的差异表达已被用于肺癌的早期诊断或预后评估。其他新兴的以血小板为基础的工具，如血小板RNA、血小板蛋白质组学也在肺癌的诊疗过程中取得了实质性的进展。同时，抗血小板治疗为肺癌防治提供了一种可能性，基于血小板膜的纳米仿生药物输送系统也为肺癌的靶向治疗提供了新思路。未来还需更深入地探讨血小板在促进肺癌发生发展中的复杂机制，进一步探索治疗肺癌的新靶点，开发更安全的新型药物输送系统，以期更安全、更有效地抑制肺癌。