肿瘤的淋巴管生成和淋巴血管重塑

李 鹏综述，申 翼审校

0 引 言

恶性肿瘤细胞通过淋巴管和血管转移是癌症患者死亡的主要原因。区域淋巴结与前哨淋巴结是否转移关系着患者预后生存质量以及生存时间［1］。实验和临床病理研究显示，淋巴血管生成以及淋巴结的肿大与恶性肿瘤的淋巴管转移有关，并能够调节恶性肿瘤的转移。恶性肿瘤周围新形成的淋巴管回收肿瘤内以及肿瘤周围的淋巴液，被认为能够促进肿瘤的淋巴结转移。此外，肿瘤内部以及周围淋巴管的生成有助于肿瘤的远处转移［2］。所以，寻找肿瘤内部及其周围淋巴管生成的信号通路并阻断其传导，对治疗肿瘤和防止淋巴结转移有重要意义。文中主要以分子及细胞机制阻断肿瘤的淋巴管生成和淋巴血管重塑作一综述。

1 淋巴管生成

淋巴管生成需要复杂的分子机制，包含内皮细胞的增殖、发芽、迁移并最终形成管腔，这个过程与血管生成类似。血管内皮生长因子C(vascular endothelialgrowth factor C，VEGF-C)或者VEGFD 通过与受体血管内皮生长因子受体2(vascular endothelialgrowth factor receptor 2，VEGFR2)或者VEGFR3 结合，激活细胞外调节蛋白激酶1(extracellular regulated protein kinases，ERK1)或者ERK2 信号传导通路［3］，从而导致淋巴管内皮细胞增殖，并最终形成淋巴管腔。尽管淋巴管的生成与血管的生成类似，但是在分子机制方面，有显著差异。有实验证实，VEGF-C、神经纤毛蛋白2(neuropilin 2，NRP2)、Notch 信号通路和Notch 配体(Delta-like 4，DLL4)与淋巴管的生成有关［4］。在非小细胞肺癌中，转移相关蛋白1(mestastasisassociated1，MTA1)在非小细胞肺癌组织中呈高表达，且与肺癌转移及预后密切相关［5］。在斑马鱼的试验中发现，胶原与钙结合表皮生长因子结构域蛋白1(collagen and calcium binding EGF domain-containing protein 1，CCBE1)信号通路与淋巴管的生成密切相关，CCBE1 发生突变导致斑马鱼的胸导管以及背部的淋巴管缺失，但是相应的血管不受影响［6］。尽管CCBE1 的作用和VEGF的作用类似，都有助于淋巴管的生成，但是CCBE1在肿瘤的生化作用仍不可知，尚待探索［7］。

2 表达通路

淋巴管内皮细胞在肿瘤细胞和淋巴管的相互作用中起重要的作用，淋巴管内皮细胞增殖被作为淋巴管扩增的标志。大多数对肿瘤细胞淋巴管的研究集中在以下几点:①淋巴管对肿瘤细胞的进入以及转运的调节作用;②淋巴管在肿瘤中的位置(瘤内或瘤体周围)对肿瘤细胞的影响;③淋巴管对肿瘤转移的作用等［8］。

过去学者一直认为肿瘤细胞内没有淋巴管生成［9］。然而，肿瘤起源的淋巴管生成的生长因子VEGF-C、VEGF-D 的发现推翻了这个结论［10］。VEGFC-VEGFR3 与VEGF-D-VEGFR3 轴被认为是肿瘤淋巴管生成的主要驱动力［11］。在动物恶性肿瘤模型中，通过解朊作用激活VEGF-C、VEGF-D 信号通路，进而促进肿瘤相关的淋巴管生成和肿瘤的远处转移。VEGF-C、VEGF-D 表达于原始肿瘤或其周围的基质，主要由肿瘤细胞、免疫细胞以及肿瘤相关的纤维组织分泌而来［12］。通过溶解VEGFR3，使其与VEGF-C、VEGF-D 无法结合或者运用单克隆抗体阻断VEGFR3 与VEGF-C/VEGF-D 的结合，从而阻断此信号通路，以限制肿瘤的淋巴管生成与转移［13］。体内、体外实验证实，通过单克隆抗体阻断NRP2 通路，从而抑制淋巴管内皮细胞的迁移，也能够阻断肿瘤的淋巴管转移［4］。此外，有实验证实，恶性肿瘤的发生部位同样关系到肿瘤的远处淋巴结转移，与恶性肿瘤的浸润深度相比，恶性肿瘤越靠近表皮发生远处的淋巴结转移的可能性越大［10］。

趋化因子能够促进细胞的移动，例如，淋巴管内皮细胞通过表达趋化因子配体21，与树突状细胞表面的趋化因子受体7 相互作用，从而促进树突状细胞进入淋巴管［14］。研究显示，恶性肿瘤细胞可以依赖趋化因子机制进入淋巴管道，这可能与肿瘤的远处转移有关。不同的恶性肿瘤模型显示，肿瘤细胞表达适当的趋化因子受体有助于肿瘤的远处转移［15］。临床病理研究也证实趋化因子及其受体与淋巴管的转移有关，在胃癌、结直肠癌以及乳腺癌中，肿瘤细胞表达趋化因子受体7 与淋巴结的转移关系密切。此外，肝细胞癌表达CXC 趋化因子受体4 与肿瘤细胞的淋巴管转移存在相关性，同样CXC趋化因子受体4 与口腔癌症以及乳腺癌的淋巴管转移有关，CXC 趋化因子受体4 同样表达于佩吉特病［16］。肿瘤细胞分泌VEGF-C，从而导致淋巴管内皮细胞上的VEGFR3 表达增多，进而刺激淋巴管内皮细胞分泌趋化因子配体21 增多，反过来又会促进表达趋化因子受体7 的肿瘤细胞向淋巴管内皮细胞靠拢［18］。

基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)的抑制剂半胱氨酸逆转诱导蛋白(reversioninducing cysteine-rich protein with Kazalmotif，RECK)能够在转录水平抑制多种MMP 的表达而抑制恶性肿瘤的侵袭和转移，RECK 与乳腺癌、胰腺癌、骨肉瘤等疾病患者的预后存在正相关关系［17］。

3 肿瘤淋巴管在病理学中的体现

恶性肿瘤内部及其周围淋巴管的生成与肿瘤细胞的远处转移及患者的生存质量有关，故恶性肿瘤相关的淋巴管生长因子的表达以及肿瘤侵入淋巴管道对预测肿瘤细胞的周围淋巴结转移及远处的器官转移具有重要意义［19-20］。淋巴结是否转移已经成为一个重要的预测因素，与无病生存率以及总体存活率一样，已成为一个重要的临床参数，且比恶性肿瘤的尺寸以及临床分期更为可靠。以往需要切除大群的淋巴结进行病理检测，而今只需摘取前哨淋巴结进行组织学检测就可得出相对准确的病理分期，这种检测方法已经大量应用于黑色素瘤［21］以及乳腺癌［22］检测。

对于恶性肿瘤的远处器官转移，用2 种不同的模型加以解释:①不依赖淋巴管的血源性远处转移模型:血管侵入到肿瘤细胞内，肿瘤细胞进入血流，随血流到达远处的器官，进而实现肿瘤的远处转移，其周围淋巴结转移被认为跟肿瘤的远处器官转移无关;②依赖淋巴管的连续的远处转移模型:肿瘤细胞侵入到周围的淋巴结，经由淋巴管汇入到胸导管或者主要的淋巴管，然后经由锁骨下静脉进入血液，进而到达远处器官，引起远处器官的转移［23］。2 种方法的共同点都是最终经由血管转移，但肿瘤细胞通过何种途径转移，需要运用动物实验模型对肿瘤细胞进行标记，通过追踪肿瘤细胞的运行轨迹方能验证。

4 淋巴管的生成以及重塑与患者预后的相关性以及淋巴管生长因子与恶性肿瘤转移的相关性

在恶性黑色素瘤患者中，恶性肿瘤淋巴管的生成以及重塑与患者的预后存在相关性。在临床以及组织学的分析中，选取2 组相近的样本，一组由周围淋巴结的转移，另一组则没有，通过对肿瘤内淋巴管的计数可知，周围淋巴结有转移的一组，瘤内淋巴管的数量要多于另一组，且其无病生存周期更短［24］。这些发现使人们猜测是否可以把肿瘤内淋巴管的生成作为评估皮肤黑色素瘤淋巴结转移风险参数。另一项关于表皮黑色素瘤的研究显示，恶性肿瘤侵入淋巴管与肿瘤的前哨淋巴结转移以及远处转移密切相关［25］。

有研究表明，在其他类型的肿瘤当中，通过对结肠癌的免疫组化染色发现，通过检测淋巴管标记物D2-40 可以确定肿瘤周围毛细淋巴管的密度，对推断肿瘤的区域淋巴结转移以及肝转移具有重要意义［26］。淋巴结的转移已作为乳腺癌一个主要预测因素，用来预测患者的生存率。临床数据显示，淋巴管的生成有助于肿瘤淋巴结的转移，尽管这是业界一个争论的焦点但对于炎性乳癌患者来说，淋巴管内皮细胞的增殖明显高于非炎性乳癌［27］，因此，在炎性乳癌中可以认为淋巴管的生成有助于炎性乳癌向远处转移。

有其他实验证实，原始生成的淋巴管而不是新生成的淋巴管同样与肿瘤的远处转移存在联系［28］。在一些人类的肿瘤当中，例如胰腺的导管癌，未发现淋巴管的生成迹象，但仍有淋巴结的转移。淋巴结的早期转移对胰腺癌来说很正常，通过临床病理检测发现，肿瘤内的淋巴管密度相对于正常的胰腺组织反而降低。与正常胰腺组织相比，也没有VEGF-C 和VEGF-D 的过度表达，淋巴结的转移可能与原来生成的淋巴管有关，这与动物实验的结论相一致［29］。

不同的研究实验显示，通过对淋巴管生长因子及其受体表达的检测可以推断肿瘤的预后。如在胃癌中，高表达VEGF-C 蛋白质的个体要比低表达的个体的预后要差［30］;在肺癌、食管癌、前列腺癌、甲状腺癌以及结直肠癌中，VEGF-C 的表达水平与肿瘤的淋巴管转移存在相关性;在子宫内膜癌中，VEGF-D 及其受体VEGFR3 的表达水平可以预测子宫内膜浸润深度以及有无淋巴结的转移;在结直肠癌中，VEGF-D 已作为一个独立的预测因素用于评估患者的无病生存率以及总体存活率［31］。

5 恶性肿瘤中淋巴管的定位以及治疗策略

大多数的实验研究集中于VEGF-C-VEGFR3 和VEGF-D-VEGFR3 信号通路，通过在小鼠同种异体的恶性肿瘤模型中发现，通过抑制此信号通路能够限制肿瘤的淋巴管生成，淋巴管的扩增和淋巴结的远处转移［12］。在黑色素瘤中发现，淋巴管的生成可以作为黑色素瘤远处转移的一个预测因素;在其他肿瘤中，临床通过抑制肿瘤淋巴管的生成可以抑制肿瘤淋巴结的转移甚至远处器官的转移，通过抑制VEGFR3 的生成同样能够抑制血管的生成［32］。抑制VEGF-C-VEGFR3 和VEGF-D-VEGFR3 轴有助于抑制实体肿瘤的生长以及淋巴结的转移，但是对于淋巴结转移的肿瘤来说，对远处器官转移的抑制程度不得而知。一个潜在抑制肿瘤迁移的因素是机体的免疫功能，但实验显示，肿瘤的淋巴结转移有助于机体对肿瘤抗原的免疫耐受［33］。

临床上，已经有作用于VEGF-C-VEGFR3 和VEGF-D-VEGFR3 轴的不同抑制剂的开发。例如，作用于VEGF-C，VEGF-D，VEGFR3 和NRP2 的单克隆抗体以及溶解VEGFR3 来隔离与VEGF-C，VEGF-D的结合。在2013 年，作用于VEGF-C 和VEGFR3 的单克隆抗体已用于临床一期实验。基于动物实验开发的抗淋巴管生成的治疗方法应用于临床，短期未见明显的不良反应，但肿瘤患者何时用药来控制肿瘤的转移尚不可知。当今条件下，实体肿瘤主要通过手术切除来控制肿瘤生长和远处转移，如果已有远处转移，临床上可以运用细胞毒性药物进行化疗。抗淋巴管生成的治疗策略可以与化疗联合应用来增强效果或者用于手术前的治疗来减小肿瘤的体积，进而减少手术的复杂程度。经过分析此种方法对肿瘤周围淋巴管的生成状况的影响得出结论，如果能够减少肿瘤周围淋巴管的密度，将为许多早期既有转移的恶性肿瘤提供手术机会［34］。给予早期的、未经切除的肿瘤患者运用此种方法，不但能够增加肿瘤切除的机会，还能够预防肿瘤的远处转移与复发［35］。

6 展 望

关于淋巴管如何协助肿瘤细胞进行远处转移和扩散仍然存在疑问:①在分子机制水平上，恶性肿瘤细胞通过瘤内还是肿瘤周围进入新生的或者重塑的淋巴管仍不可知;②肿瘤淋巴管的生成或者淋巴管的重塑是肿瘤淋巴结转移或者远处器官转移的必要条件仍不可知;③肿瘤淋巴结的转移程度对远处器官的转移的影响程度尚待定义，其产生机制尚待探索。在动物实验中，通过示踪恶性肿瘤细胞向淋巴结转移有助于阐述肿瘤细胞通过淋巴结向远处器官的转移。在动物实验中筛选并诱导破坏专门通过淋巴特异性转录启动子进行调节的淋巴管亚型，可获得各种淋巴管亚型的特征，同时也能够获取导致血管转移、淋巴结转移以及远处器官转移的淋巴管亚型的类型。此外，通过动物实验诱导基因突变，能够更进一步阐明淋巴管在肿瘤转移中的作用。

对人类肿瘤基因组的研究才刚刚起步，通过对恶性肿瘤中突变基因的检测能够得到某一个基因的表达支持肿瘤细胞通过淋巴管转移，例如VEGF-C或者VEGF-D 基因的过度表达。这些信息可以与临床病理中关于肿瘤内或者周围淋巴管的数据相结合。目前，新型分子技术的运用，例如新的成像方法以及对于淋巴管内皮细胞基因组的功能探索，能够帮助识别不同器官特有的淋巴管的分子或者细胞特性。同样，有助于提出新的诊断技术和治疗策略，进而有助于我们了解淋巴系统对于恶性肿瘤进程的影响作用。

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