婴幼儿血管瘤增殖、退化机制的研究进展

刘国林

血管瘤是婴幼儿最常见的良性肿瘤之一，发病率在5%～10%左右，好发于头面部。血管瘤发病率存在明显的性别差异，女多于男，比例约为3∶1。在早产儿中，低出生体重是血管瘤发病的危险因素，体重每减少500g，患血管瘤的风险可增加40%[1]。婴幼儿血管瘤具有独特的生命周期，基本分为两个阶段，包括增殖期和退化期。出生后2周到4周被患儿家长发现，4周～1年内快速生长，1年后开始消退，80%患者在7～12岁左右就基本或完全消退。目前，血管瘤的增殖及退化演变机制仍不完全清楚。近年来，研究表明，许多因子参与了血管瘤增殖及退化过程。

1 与婴幼儿血管瘤增殖有关的因子

1.1 雌二醇(E2)

雌激素主要由卵巢分泌，睾丸及肾上腺也能分泌少量，其与靶细胞受体结合后可促进细胞DNA、RNA和蛋白合成，刺激细胞分裂增殖。研究表明[2]，正常外周血清、血管畸形外周血清与血管瘤外周血清三者间E2表达均有统计学意义，并依次增加。血管瘤E2表达明显高于其他二者；而血管畸形E2表达与正常儿童有差别，但相差不大。雌激素作为一种促有丝分裂原，能与胞核内的雌激素受体(ER)结合，发生构象改变，作用于转录辅助因子，导致特异性基因转录水平的变化，促进细胞DNA、RNA和蛋白质合成，刺激细胞分裂增殖。血管瘤中的E2在多种生长因子(VEGF、MMP、bFGF等)的参与下，通过与ER结合，可促进血管瘤内皮细胞的增殖。

1.2 VEGF

VEGF是一种糖基化分泌性多肽因子，分子量约48KD，VEGF mRNA不同剪接，形成6种VEGF变异体，分别含有121、145、165、183、189、206个氨基酸残基，以二硫键连接成同源二聚体，具有促进血管内皮细胞分裂、增生，诱导血管形成等作用，是广泛存在的内皮细胞特异性生长因子，它对内皮细胞有极强的促有丝分裂作用。王康敏等[3]通过免疫组化技术观察VEGF的表达，在增生期血管瘤中均为阳性，且着色较强，而在消退期血管瘤中明显降低，从而表明VEGF在血管瘤的形成过程中起着重要作用。

1.3 bFGF

bFGF是一种多肽生长因子，与肝素有很强的亲和力，它能诱导中胚层的分化，刺激内皮细胞分裂增殖，诱导或促进毛细血管形成，增加胶原酶及纤维蛋白酶原激活剂的产生、释放，后者是组织增生的关键产物。研究[3]发现bFGF在增生期血管瘤均为“2+”～“3+”，而在消退期逐渐降低，表明bFGF参与了血管瘤增生、消退的发展过程，提示bFGF在婴幼儿血管瘤发生发展的演变过程中起着重要作用。

1.4 端粒体逆转录酶(TERT)

TERT是细胞内依赖RICA的DNA聚合酶，在细胞分裂过程中，为端粒末端不断合成DNA，使细胞能够持续分裂。其常在肿瘤细胞、生殖细胞及干细胞等具有强大分裂能力的细胞中呈高度表达，而该酶在成熟体细胞中很少表达。在增生期血管瘤中的TERT表达均明显高于消退期血管瘤、血管畸形和正常皮肤组织[4]。

1.5 缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)

血管瘤增殖期血管内皮细胞内可发现明显增高的HIF-1α表达，而消退期的表达则明显降低；再将血管瘤与血管畸形和正常皮肤比较，后两者HIF-lα表达较血管瘤中有明显差异(低表达)[5]。这说明血管瘤内可能存在着缺氧微环境，诱导HIF-1α产生，促进血管内皮细胞活跃增殖，尤其是在增生期。而血管畸形和正常皮肤中HIF-1α仅低表达，可能是在这些组织中并不存在缺氧现象，不存在诱导细胞增殖，促进血管形成的作用。

1.6 诱导型一氧化氮合酶(iNOS)

李劲松等[6]利用免疫组织化学染色检测血管瘤和血管畸形组织中iNOS蛋白的表达时，发现血管瘤组织中iNOS的阳性表达率均显著高于血管畸形，说明血管瘤与血管畸形除了在组织细胞形态和细胞增殖能力等不同外，在病理生理方面还存在有差异，因为iNOS是诱导型一氧化氮合酶，在静息的细胞极低表达或缺乏，而在病理状态下可以过度表达，可能诱导血管内皮细胞生长因子的表达进而促进血管内皮细胞的增殖和新生血管的形成。虽然增生期的iNOS蛋白阳性率比消退期高，但两期比较却没有统计学差异，可能是由于在消退期血管瘤组织中所含消退期改变的成分多少不等而造成的，若所含消退期的成分多，则iNOS蛋白的阳性率也低；相反，若所含消退期的成分少，则iNOS蛋白的阳性率也高。

2 与婴幼儿血管瘤退化有关的因子

2.1 Fas/FasL

Fas为非特异性抗原分子，在人体组织和细胞中都可表达或经激活诱导表达，在胸腺、肝脏、心脏、肾脏、卵巢、子宫、皮肤以及激活的T淋巴细胞、B淋巴细胞、淋巴瘤细胞、白血病细胞、造血系统细胞中广泛存在。许多自身免疫性疾病、病毒感染和肿瘤发生都和Fas系统的异常相关。细胞Fas表达增加，使得细胞凋亡率增加。研究发现婴幼儿血管瘤组织中Fas和FasL表达增加，尤其是在增殖晚期和消退早期的血管瘤组织中，Fas和FasL表达最显著。Fas和FasL是一对和死亡受体通路相关的细胞膜表面分子，Fas和FasL在血管瘤组织中表达的增加，提示血管瘤的消退可能与Fas和FasL介导的细胞凋亡相关。研究显示Fas在Jurkat细胞中表达量很高[7]，正常人脐静脉内皮细胞Fas表达量很低，通过某种因子(如IFN-γ)刺激后的人脐静脉内皮细胞Fas表达量可明显增加[8]，廖洪跃等[9]采用Jurkat细胞中的Fas表达量作阳性对照，正常人脐静脉内皮细胞Fas表达量作阴性对照，实验结果显示，培养的血管瘤内皮细胞Fas(+)细胞数量达(90.97±2.36)%。与阳性对照细胞Fas表达量接近，显著高于阴性对照细胞Fas表达量，血管瘤内皮细胞高表达Fas蛋白，提示血管瘤内皮细胞的凋亡可能与Fas/FasL相关。

2.2 Rb及P21

Rb和P21抗原在小儿血管瘤增生期少量表达，在退化早期的血管瘤组织中阳性表达最强，阳性细胞率也最高，在血管畸形组织中仅有少量表达。Rb的表达在血管瘤各期中基本一致。在增生期血管瘤组织中PCNA抗原呈强阳性表达，而Rb及P21不表达或呈弱阳性表达，肿瘤组织内仅见少量凋亡细胞，退化期PCNA阳性表达率明显降低，Rb及P21的阳性表达率呈明显增高，血管瘤组织内可见大量的凋亡细胞[10]。Rb和P21表达和激活与血管瘤的退化有密切关系，其机制可能与Rb/P2l参与血管瘤内皮细胞凋亡和增殖的调控与介导有关。

2.3 C-myc

C-myc蛋白是一种转录因子，既具有转录功能又能抑制转录，对细胞有双重作用，既促进增殖，又诱导凋亡，C-myc是细胞中对血清和生长因子作出迅速反映的早期应答基因。当环境中有足够的生长因子存在时，myc蛋白与Eax形成杂合二聚体，调控ODC促进细胞生长。因此只要环境中有足够的生长因子存在，C-myc表达，细胞仍呈增殖状态。只有生长因子缺乏细胞不能增殖时，过度表达的C-myc可诱导细胞凋亡。研究[3]发现在增生期血管瘤虽有C-myc表达，但是由于VEGF、bFGF的高表达，细胞仍处于高增殖状态，血管瘤生长。消退期C-myc表达水平增高，而VEGF、bFGF显著降低或缺乏，细胞则以凋亡为主，提示由于细胞因子的表达水平不同，C-myc的作用不同。

2.4 葡萄糖转运蛋白-1(GLUT1)

GLUT1是婴幼儿的一种特异性标记物。GLUT1是一种单糖转运蛋白，正常情况下在血液组织(脑、视网膜、胎盘、神经内膜)屏障的微血管内皮上有表达，而不在皮肤上表达。在增生早期，较多血管瘤内皮细胞表达GLUT1；增生中期，绝大部分微血管内皮细胞和散在分布的内皮细胞表达GLUT1；增生晚期，GLUT1表达迅速减弱；消退期血管瘤微血管内皮细胞不表达GLUT1。所有海绵状静脉畸形、动静脉畸形、毛细血管畸形、正常皮肤软组织中的小动静脉和微血管均不表达GLUT1。提示GLUT1是血管瘤内皮细胞发展过程中的一种表型，而不是其固有特征，GLUT1表达是血管瘤内皮细胞适应代谢需要而产生的[11]。

2.5 p16

抑癌基因p16的表达产物(MTSI)是细胞周期素依耐性激酶(CDK4)的抑制蛋白，而CDK4是增殖周期从G1～S期转化的关键因子，p16蛋白正是特异地与CDK4结合，使之失活，从而抑制细胞的过度分裂，成为细胞增殖过程中的负调控关键因子。p16基因缺失、突变、或过度甲基化等异常使细胞无节制的分裂增殖，失去控制，成为肿瘤发生的主要因素。p16蛋白在血管瘤消退期明显高于增生期，而在血管畸形组织中不表达，提示p16对血管瘤内皮细胞有调控作用。在血管瘤形成的早期，由于bFGF、VEGF等血管形成因子起主要作用，引起内皮细胞分裂、增殖[12]，p16蛋白表达的缺失，又失去了对内皮细胞增殖的抑制作用，使血管瘤迅速生长。而在消退期p16的存在，抑制了内皮细胞由G1期向S期转化，使内皮细胞的分裂增殖受到抑制，血管瘤消退。提示p16与血管瘤内皮细胞的增生抑制有关，而与血管畸形无关[13]。

2.6 TRAIL

TRAIL又称Apo-2L，与FasL(Apo-1L)具有较高同源性。TRAIL有两类受体：死亡受体(DR)和“诱骗”受体(DcR)，TRAIL与靶细胞膜上的特异性死亡受体结合，通过其下游的受体结合分子向细胞内传递死亡信号，最后通过Casepase引发细胞凋亡[14]。人体大多数正常组织细胞、外周淋巴细胞及肿瘤细胞都可表达TRAIL。Robert等在体外用TRAIL处理多种肿瘤细胞，结果发现这些细胞都可以发生凋亡，证明TRAIL可诱导细胞凋亡。黄莺等[13]证实TRAIL在血管畸形中全部为阴性，与血管瘤中的表达存在显著性差异，在血管瘤消退期的表达明显高于增生期，表明TRAIL在血管瘤消退中起重要作用，可能血管瘤消退与TRAIL诱导的细胞凋亡有关。

2.7 糖皮质激素受体(GR)

在血管瘤增殖期，内皮细胞增殖活跃，血管内皮生长因子的蛋白质及mRNA表达明显增加闷，糖皮质激素对血管内皮细胞的增殖有抑制作用[15]。体外实验表明糖皮质激素能非常明显地抑制血管瘤血管内皮细胞的增殖。动物实验和临床研究也表明体外糖皮质激素可能是通过诱导血管内皮细胞凋亡及抑制其增殖而促进血管瘤的消退。现已知道，糖皮质激素的生物学效应需通过GR介导，即激素和GR结合形成激素-受体复合物，与靶基因中的糖皮质激素反应元件相互作用，调节靶基因的表达，最终引起各种生物学效应。GR主要存在于增殖期血管瘤组织中，全部病例均表达为阳性或强阳性，而消退期血管瘤组织中虽然也存在GR，但其表达多为弱阳性。这就提示，在血管瘤的分期中血管内皮细胞增殖活跃者对糖皮质激素更敏感，治疗效果会更好。

2.8 Caspase-3基因

Caspase-3是Caspase家族中最重要的成员，大多数触发细胞凋亡的因素，最终均需要通过Caspase-3介导的信号传导途径导致细胞凋亡，是凋亡执行过程中的重要使者[16]，同时又是Fas介导细胞凋亡蛋白酶级联反应中的核心蛋白酶[17]。抑制Caspase-3酶活性或拮抗Caspase-3功能可使细胞凋亡受抑，说明Caspase-3对细胞凋亡是必需的[18]，钱江等[19]采用原位杂交法检测血管瘤及正常皮肤组织Caspase-3mRNA的表达，发现在血管瘤的增生期，Caspase-3多为胞质表达，进入血管瘤的退化期，Caspase-3主要是胞核表达，退化期血管瘤内皮细胞Caspase-3表达水平高于增生期，而在正常皮肤组织中全部为阴性，表明Caspase-3在血管瘤发生发展中可能有一定的作用。Caspase-3通过执行内皮细胞凋亡功能而参与血管瘤的退化过程。

2.9 survivin基因

survivin基因作用于各种凋亡通路末端效应分子，是抑制细胞凋亡的重要成分，是迄今为止发现的最强的凋亡抑制因子之一。有资料显示[20]survivin能抑制细胞凋亡，促进细胞的增殖，参与调节细胞的有丝分裂，并可能参与血管形成。Caspase-3mRNA表达和survivin蛋白表达呈负相关，说明体内Caspase-3和survivin相互影响，相互拮抗。这些可能是促使血管瘤从增生走向消退的原因之一。survivin是抑制凋亡的蛋白，部分通过抑制或阻止细胞内的Caspase-3的活化起抑制凋亡的作用。Caspase-3是凋亡途径中的关键效应分子，激活的Caspase-3能使许多与细胞结构和细胞周期相关的蛋白或激酶失活，从而导致细胞凋亡。研究显示survivin的表达与Caspase-3的表达呈负相关，证实survivin可通过抑制Caspase-3的表达起作用。

血管瘤增殖过程存在一个低氧气，高雌激素环境，缺氧环境导致上调缺氧诱导因子-1α，在多种生长因子(VEGF、bFGF等)的参与下，通过与ER结合，可促进血管瘤内皮细胞的增殖。在消退过程，糖皮质激素抑制血管瘤血管内皮细胞的增殖，多种因子诱导血管瘤内皮细胞凋亡，促使血管瘤内皮细胞消退。

婴幼儿血管瘤虽然是良性肿瘤并且大部分能自然消退，但病程难以预测，消极的等待观察将对患儿家属产生极大的心理压力。对于生长快速且在重要组织器官周围的血管瘤，能否提前干预其生长，如何干预才能减少功能障碍和并发症的发生，可否应用抑制血管瘤增殖的因子或诱导内皮细胞凋亡的因子，促使血管瘤早期消退，尚需进一步研究。

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