血管生成在婴幼儿血管瘤发病及治疗中的研究进展

张永婷，费　川(综述)，徐伟立(审校)

(河北医科大学第二医院小儿外科，河北 石家庄 050000)



·综述·

血管生成在婴幼儿血管瘤发病及治疗中的研究进展

张永婷，费川(综述)，徐伟立*(审校)

(河北医科大学第二医院小儿外科，河北 石家庄 050000)

血管瘤；新生血管化,生理性；综述文献doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2016.09.032

血管生成是指源于已存在的毛细血管和毛细血管后微静脉的新生毛细血管的生长。血管生成参与多种复杂和重要的生理过程。而病理性的血管生成则为持续、无控性的生长，常见于糖尿病视网膜病、血管瘤及恶性肿瘤。婴幼儿血管瘤(infantilehemangioma,IH)是一个多因素调控参与的复杂演变过程，其发病机制尚未完全阐明，但多数研究认为其与血管生成有密切关系。探讨血管生成在IH发生发展中的机制，有助于对IH发病的深入认识，为其治疗提供新的思路。现就血管生成在IH发病机制及治疗中的研究进展综述如下。

1　血管生成

血管生成是一个复杂的过程，它是从已存在的血管中形成新的血管，涉及内皮细胞、周细胞与平滑肌细胞、细胞外基质以及生成血管的细胞因子等多个因素相互作用。其调节至少包括以下2个层次：细胞外刺激，细胞膜及核膜上的信号通路。

1.1细胞外刺激对血管生成的调节

1.1.1缺氧缺氧是诱发血管生成最重要原因之一，在缺氧刺激下，促血管生长因子表达大量增加，促进新生血管生成来缓解局部缺氧[1]。缺氧诱导细胞产生缺氧诱导因子1(hypoxia-inducibletranscriptionfactor1,HIF-1)，以诱导血管内皮生成因子表达，从而在基因水平上直接调控血管生成。组织缺氧可使吲哚胺2,3双加氧酶(indoleamine2,3-dioxygenase,IDO)活性急剧下降，促进免疫细胞分泌细胞因子，使IH进入增殖期[2]。

1.1.2雌激素对于已存在损伤的血管组织来说，雌激素是调节血管生成最重要的促进因素之一[3]。女性月经周期中子宫内膜的血管生长是雌激素促血管生成作用最典型的表现，雌激素还能促进肿瘤的血管生成且与其侵袭性相关。抑制雌激素受体后可明显抑制血管生成[4]。

1.1.3炎症炎症过程会产生多种细胞因子，从而调控内皮细胞的激活、迁移、增生和凋亡[5]。肿瘤坏死因子α(tumornecrosisfactor-α，TNF-α)、白细胞介素1(interleukin-1,IL-1)等都有促血管生成的作用，而炎细胞如巨嗜细胞中亦含有多种血管生成因子，所以炎症多可诱发血管生成[6]。过度的血管生成也是慢性炎症疾病组成部分[6]。炎症刺激下，血管内皮细胞及其黏附连接受损，毛细血管通透性增强，血管渗透性因子(vascularpermeabilityfactor,VPF)和血管生成素1(angiopoietin-1,Ang-1)表达增加，起到稳定血管、抑制血管渗出的作用，从而促进血管生成。

1.1.4肿瘤肿瘤发生的过程涉及成纤维细胞的增殖、新生血管的形成和炎细胞的浸润。众所周知，肿瘤细胞的新陈代谢比正常细胞旺盛，因此会刺激血管不断生成，产生无序、排列紊乱的血管。

1.2血管生成的相关分子通路

1.2.1血管内皮生成因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)VEGF信号通路在血管生理生长、病理病变、肿瘤生长以及其他血管相关疾病中均具有重要调节作用，在血管内皮细胞的增殖、凋亡和迁移过程中也发挥着调控作用，因此血管内皮生长因子受体(vascularendothelialgrowthfactorreceptor，VEGFR) 信号通路在调控血管发育中起主要作用[7]。研究发现外周血间充质基质细胞通过旁分泌途径分泌多种促进血管生成的因子如内皮素1、IL-8、血小板源性生长因子等，促进VEGF的分泌，从而促进血管生成[8]。许多其他因子也是通过作用于VEGF而发挥作用，如HIF-1通过增加VEGF的表达，促进血管瘤血管的生成，缓解缺氧状态。

1.2.2AngAng具有明显的抗炎、促内皮细胞增殖作用，在血管新生、重塑、维持血管完整和稳定性中发挥重要作用。其共同的特异性受体为酪氨酸蛋白激酶Tie(包括Tie-1，Tie-2)。其中Ang-1/Tie-2信号转导通路最为重要，调节造血干细胞的成熟、迁移、黏附和活化。Ang-1的缺乏可导致血管尤其是毛细血管的扩张[9]。Ang-1/Tie-2结合后，激活一系列转录因子及激活剂，经多条信号转导通路产生效应，如磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B途径、核因子κB(nuclearfactor-kappaB，NF-κB)途径等参与血管生成的调节，从而维持血管的完整和稳定，降低血管的通透性。

1.2.3基质金属蛋白酶(matrixmetallopmteinases,MMPs)细胞外基质的降解是血管生成的关键步骤。在MMPs作用下，细胞外基质蛋白分解，为内皮细胞迁移、增殖提供空间。Zhai等[10]发现胰腺癌患者标本中MMP-2表达与VEGF呈正相关，并认为胰腺癌患者的血管生成与MMP-2密切相关。下调血管内皮细胞中MMP-9的表达，可抑制肿瘤血管生成[11]。MMP-9可作为血管生成细胞的标记物[12]，也证实其在血管生成中有重要作用。

1.2.4Notch通路一组在进化上高度保守的通路，主要通过细胞间接触传递信号，为正常生理活动所必需，在血管发育中亦有重要作用。Notch通路可能通过调节多种因子的表达，影响平滑肌细胞的增殖、基底膜的形成、黏附连接和紧密连接来调控血管的结构和功能。Notch通路中配体DLL4与新生血管的生长发育关系最密切,它在调控血管内皮细胞的分化、促进功能性血管生成过程中亦与VEGF通路交叉。血管内皮细胞中Notch1的缺失可能为导致胚胎血管发育缺陷的主要原因。Notch信号通路中的一种名为342-5p的微小RNA对Notch信号通路起负反馈作用，并且能降低VEGF的表达、抑制血管生成[13]。

1.2.5凝血酶敏感蛋白1(thrombospodin-1,TSP-1)TSP-1是最早被发现、亦是最主要的体内血管生成抑制因子[14]。多种TSP来源的合成多肽可抑制毛细血管形成。研究证明TSP-1可以通过激活CD36、P53fyn、caspase-3、p38丝裂素活化蛋白激酶途径来诱导血管内皮细胞凋亡，引起血管新生的抑制[15]。在成纤维细胞和内皮细胞中，TSP-1通过不同机制抑制血管生成[16]。Maier等[17]发现TSP-1通过一些微小RNA调节血管生成和血管功能，从而对血管平滑肌细胞的功能起着重要的调节作用。TSP-1作为抗血管生成药物，在恶性肿瘤治疗方法的研究中也越来越广泛，并取得良好效果[18]。

1.2.6整合素为主要的细胞黏附受体家族，通过介导细胞-基质的相互作用，影响生理和病理性血管形成和重塑过程。Desai等[19]证实整合素α6β4在皮肤切口修复过程中的血管生成和成熟过程中起着重要作用，并认为它的缺失是糖尿病患者切口愈合困难的原因。

血管发育是一个很复杂的过程，还有很多通路能影响血管的发育，如成纤维细胞生长因子、TNF-α等[20]。

2　血管瘤发病与血管生成

与其他实体瘤一样，IH的生长也依赖于血管新生，只有通过新生血管才能不断从周围组织汲取养分进行新陈代谢和肿瘤增殖。因而“血管生成”学说也逐渐被广泛接受：血管瘤是在原有血管的基础上，经一系列的诱发因素如内皮细胞基因突变、各种微环境的改变及异常支持细胞等引起血管内皮细胞异常增殖。

2.1血管瘤中血管生成的形态学表现增殖期：增殖期血管瘤的突出特征是内皮细胞的过度增殖导致血管迅速生长，内皮细胞核大而淡染，细胞基底膜呈多层结构，可见增生的大量新生毛细血管，这说明其增殖、合成、分泌功能十分活跃。该时期血管瘤组织的主要成分包括聚集成簇并表达血管内皮细胞标志物的内皮细胞以及无典型管腔样结构的血管条索。在血管管道周围存在大量的间质细胞，结缔组织很少。消退期：在自然病程中，血管瘤在增殖期结束后会自发、缓慢的进入消退期，血管瘤的消退表现为血管瘤生长减慢甚至停止、病变中心组织发白，在病理学上，内皮细胞减少，逐渐显现血管管腔样结构，扁平的内皮细胞覆盖血管管腔，随后管腔逐渐增大，甚至可能在管腔中出现红细胞。间质细胞逐渐减少，细胞外基质开始分解，扩大的管腔为多层基底膜所围绕。当其消退完成后，其组织结构则表现为少数散在的由细长的内皮细胞构成的厚壁管腔，且伴有丰富的间质纤维脂肪组织。有时在一个标本上不同的地方显示多个时期的表现，表明在血管瘤的演进中，发生着一系列持续性的变化。

2.2血管瘤中血管生成表达的不同标志及其意义IH是一种血管生成因子和抗血管生成因子平衡失控的疾病，内皮细胞增殖状态、多种血管形成因子或抑制因子在血管瘤不同时期表达水平的变化与血管瘤的发生、发展和消退密切相关。

2.2.1VEGFVEGF是刺激血管瘤中血管生成的最关键的生长因子。VEGF通过旁分泌途径，联合调控内皮细胞分化和血管形成。VEGFR-2信号通路还可保护血管瘤组织中的血管内皮细胞免于凋亡，从而促进血管瘤组织增生[21]。

2.2.2NF-κBNF-κB已被证明在肿瘤和炎症过程中起着至关重要的作用。NF-κB的相关目标基因在血管瘤增生期组织中的表达明显增加，NF-κB也可调节血管生成因子的表达，与TNF-α、IL-8和VEGF之间存在调控关系。最新研究发现，应用NF-κB抑制剂作用于血管瘤组织后可明显抑制VEGF的表达，而增加VEGF后，NF-κB的表达也会增加[22]。这种现象表明NF-κB可促进VEGF的表达以及血管瘤的形成。

2.2.3磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide3-kinase,PI3K)研究发现平阳霉素治疗鼠血管瘤的作用主要是降低PI3K/Akt的表达及活性，而抑制内皮细胞的生长和促进其凋亡[23]。Peng等[24]发现普萘洛尔治疗血管瘤的作用也可能是通过降低PI3K/Akt/eNOS/VEGF通路。

2.2.4HIF-1HIF-1是在缺氧条件下广泛存在于动物和人体内的转录因子。HIF-1是血管瘤血管形成的关键因素，研究发现其参与血管瘤的形成的机制可能为作用于碳酸酐酶Ⅸ、葡萄糖转运体1及VEGF等而引起一系列的基因及蛋白的变化[25]。

2.2.4其他相关因子如碱性成纤维细胞生长因子、Ang-1/Tie-2[26]信号传导通路、甲胎蛋白[27]等均在血管瘤中高表达，并参与血管形成。

3　血管瘤治疗与血管生成

通过准确判断其性质、类型及分期，选择恰当方法，大部分血管瘤可以得到有效治疗。目前应用较多的有口服或局部注射类固醇药物、硬化剂、平阳霉素、皮下注射干扰素、放射治疗[28]、激光治疗、β受体阻滞剂、手术切除及平阳霉素加协同治疗[29]等。近年来普萘洛尔的应用使血管瘤治疗出现革命性变化，目前普萘洛尔治疗IH已在全世界广泛应用。但对于其治疗机制仍没有一个普遍接受观点。体外实验证实，普萘洛尔可以抑制内皮细胞增殖、转移和分化，故推测其可通过促进血管收缩、阻断血管形成、诱导血管内皮细胞凋亡等发挥作用。血管瘤组织中内皮细胞均表达β2肾上腺素受体，而激活β2肾上腺素受体能刺激包括VEGF和bFGF的多种促血管生成因子的表达与分泌，从而诱导血管增生。普萘洛尔是非选择性竞争抑制肾上腺β受体的阻滞剂，其治疗作用与VEGF表达和VEGFR-2活性抑制的相关性已得到广泛认可[30]。普萘洛尔可抑制血管瘤内皮细胞(hemangiomaendothelialcells，HemECs)生存和增殖能力，并能呈剂量依赖性抑制VEGF的表达。以不同浓度普萘洛尔处理增殖期和消退期血管瘤后发现，其VEGF、VEGFR及HIF-1的表达均明显降低，下游的P13Akt和p38MAPK活性亦明显下降，同时其对HemECs的活性、侵袭力和成管能力的作用均呈剂量依赖性[31]。研究发现，将β受体阻滞剂应用于胚胎干细胞后，毛细血管的生成及血管细胞标记物CD31的表达会呈剂量依赖性减少，同时bFGF-2、HIF-1α、VEGF、VEGFR-2的表达也在减少[30]。因此认为β受体阻滞剂可以阻断胚胎干细胞的血管生成。有学者对体外的IH细胞应用普萘洛尔和异丙肾上腺素后发现，普萘洛尔通过抑制HemECs中VEGF表达而影响细胞生存、增殖和成管能力，HemECs细胞表面的β受体激活后可促进HemECs细胞的增殖，而β受体拮抗剂可明显抑制细胞的增殖；异丙肾上腺素的促细胞增殖作用会被VEGFR-2抑制剂明显抑制，异丙肾上腺素增强VEGF表达和VEGFR-2活性的作用也可被β2受体阻断剂所阻断[32]。说明β肾上腺素信号通路在IH中的作用，是通过减少VEGF受体的生成而介导的。研究显示，口服普萘洛尔治疗后，患者血管瘤减小的同时，血清中VEGF,bFGF和MMP-9均有明显下降[33]。表明普萘洛尔影响血管内皮细胞的增殖、迁移及分化从而达到抑制血管再生的作用是明确的。

综上所述，血管生成是一个多因素精密调控的过程，与血管瘤的生长和侵袭密切相关，而血管瘤中血管生成的各种通路仍存在很多争论。首先，多条通路可以调控同一个过程；其次，许多通路可通过反馈机制影响其他通路。针对血管形成的分子机制和生物学特性，深入探讨这些分子和通路在IH发生发展中的机制，以及发展抗血管生成的新疗法，为IH治疗提供新的思路，尚需要进行为更广泛深入的研究。

[1]KhatibAM,LahlilR,HagedornM,etal.BiologicaloutcomeandmappingoftotalfactorcascadesinresponsetoHIFinductionduringregenerativeangiogenesis[J].Oncotarget,2016,7(11):12102-12120.

[2]HerbertA,NgH,JessupW,eta1.Hypoxiaregulatestheproductionandactivityofglucosetransporter1andindoleamine2,3-dioxygenaseinmonocyte-derivedendothelial-likecells:possiblerelevancetoinfantilehaemangiomapathogenesis[J].BrJDermatol,2011,164(2):308-315.

[3]BarnabasO,WangH,GaoXM.Roleofestrogeninangiogenesisincardiovasculardiseases[J].JGeriatrCardiol,2013,10(4):377-382.

[4]ShimJS,LiRJ,LVJ,etal.Inhibitionofangiogenesisbyselectiveestrogenreceptormodulatorsthroughblockadeofcholesteroltraffickingratherthanestrogenreceptorantagonism[J].CancerLett,2015,362(1):106-115.

[5]SzadeA,Grochot-PrzeczekA,FlorczykU,etal.Cellularandmolecularmechanismsofinflammation-inducedangiogenesis[J].IUBMBLife,2015,67(3):145-159.

[6]KnodJL,CrawfordK,DusingM,etal.Angiogenesisandvascularendothelialgrowthfactor-AexpressionassociatedwithinflammationinPediatricCrohn'sdisease[J].JGastrointestSurg,2016,20(3):624-630.

[7]Kazemi-LomedashtF,BehdaniM,BagheriKP,etal.InhibitionofangiogenesisinhumanendothelialcellusingVEGFspecificnanobody[J].MolImmunol,2015,65(1):58-67.

[8]BusscheL，vandeWalleGR.Peripheralblood-derivedmesenchymalstromalcellspromoteangiogenesisviaparacrinestimulationofvascularendothelialgrowthfactorsecretionintheequinemodel[J].StemCellsTranslMed,2014,3(12):1514-1525.

[9]KohGY.Orchestralactionsofangiopoietin-1invascularregeneration[J].TrendsMolMed,2013,19(1):31-39.

[10]ZhaiLL,WuY,HuangDW,etal.Increasedmatrixmetalloproteinase-2expressionandreducedtissuefactorpathwayinhibitor-2expressioncorrelatewithangiogenesisandearlypostoperativerecurrenceofpancreaticcarcinoma[J].AmJTranslRes,2015,7(11):2412-2422.

[11]LiuZ,LuH,LiuR,etal.ThedineolignanfromSaururuschinensis,manassantinB,inhibitstumor-inducedangiogenesisviadownregulationofmatrixmetalloproteinases9inhumanendothelialcells[J].OncolRep,2014,32(2):659-667.

[12]Kanayasu-ToyodaT,TanakaT,KikuchiY,etal.Cell-surfaceMMP-9proteinisanovelfunctionalmarkertoidentifyandseparatepro-angiogeniccellsfromearlyendothelialprogenitorcellsderivedfromCD133+cells[J].StemCells,2016，34(5)：1251-1262.

[13]YanXC,CaoJ,LiangL,etal.miR-342-5pisaNotchdownstreammoleculeandregulatesmultipleangiogenicpathwaysincludingNotch,vascularendothelialgrowthfactorandtransforminggrowthfactorβsignaling[J].JAmHeartAssoc,2016,5(2):e003042.

[14]JeanneA,SchneiderC,MartinyL,etal.Originalinsightsonthrombospondin-1-relatedantireceptorstrategiesincancer[J].FrontPharmacol,2015,6:252.

[15]JiménezB,VoIpertOV,CrawfordSE,etal.SignaIsIeadingtoapoptosis-dependentinhibitionofneovascuIarizationbythrombospondin-1[J].NatMed,2000,6(1):41-48.

[16]WatnickRS,RodriguezRK,WangS,etal.Thrombospondin-1repressionismediatedviadistinctmechanismsinfibroblastsandepithelialcells[J].Oncogene,2015,34(22):2949-2950.

[17]MaierKG,RuhleB,SteinJJ，etal.Thrombospondin-1differentiallyregulatesmicroRNAsinvascularsmoothmusclecells[J].MolCellBiochem,2016,412(1/2):111-117.

[18]YangF,JiangX,SongL,etal.Quercetininhibitsangiogenesisthroughthrombospondin-1upregulationtoantagonizehumanprostatecancerPC-3cellgrowthinvitroandinvivo[J].OncolRep,2016,35(3):1602-1610.

[19]DesaiD,SinghP,vandeWaterL,etal.Dynamicregulationofintegrinα6β4duringangiogenesis:potentialimplicationsforpathogenicwoundhealing[J].AdvWoundCare(NewRochelle),2013,2(8):401-409.

[20]HammamO,MahmoudO,ZahranM，etal.ApossibleroleforTNF-αincoordinatinginflammationandangiogenesisinchronicliverdiseaseandhepatocellularcarcinoma[J].GastrointestCancerRes,2013,6(4):107-114.

[21]FagianiE,LorentzP,BillR,etal.VEGFreceptor-2-specificsignalingmediatedbyVEGF-Einduceshemangioma-likelesionsinnormalandinmalignanttissue[J].Angiogenesis,2016,19(3):339-358.

[22]ZhangL,ZhangJ,ChenZ,etal.Epidermalgrowthfactor(EGF)triggersthemalignancyofhemangiomacellsviaactivationofNF-κBsignals[J].BiomedPharmacother,2016,82:133-140.

[23]PanWK,LiP,GuoZT,etal.Propranololinducesregressionofhemangiomacellsviathedown-regulationofthePI3K/Akt/eNOS/VEGFpathway[J].PediatrBloodCancer,2015,62(8):1414-1420.

[24]PengLX,ZhaoP,ZhaoHS,etal.Phosphoinositide3-kinase/Aktpathwayisinvolvedinpingyangmycininducedgrowthinhibition,apoptosisandreductionofinvasivepotentialinEOMAmousehemangioendotheliomacells[J].MolMedRep,2015,12(6):8275-8281.

[25]JanmohamedSR,BrinkhuizenT,denHollanderJC,etal.Supportforthehypoxiatheoryinthepathogenesisofinfantilehaemangioma[J].ClinExpDermatol,2015,40(4):431-437.

[26]JiY,ChenS,LiK,etal.Signalingpathwaysinthedevelopmentofinfantilehemangioma[J].JHematolOncol,2014,7:13.

[27]ItinteangT,ChibnallAM,MarshR,etal.Elevatedserumlevelsofalpha-fetoproteininpatientswithinfantilehemangiomaarenotderivedfromwithinthetumor[J].FrontSurg,2016,3:5.

[28]张兰平，李宗良.32P敷贴器再利用治疗婴幼儿单纯性血管瘤的疗效观察[J].河北医科大学学报，2013,34(7)：789-791.

[29]杜国辉，曹冬梅，郅伟，等.平阳霉素加曲安奈德治疗小儿颌面部血管瘤临床体会[J].河北医科大学学报，2012,33(7)：858-859.

[30]SharifpanahF,SaliuF,BekhiteMM,etal.β-AdrenergicreceptorantagonistsinhibitvasculogenesisofembryonicstemcellsbydownregulationofnitricoxidegenerationandinterferencewithVEGFsignalling[J].CellTissueRes,2014,358(2):443-452.

[31]ChimH,ArmjjoBS,MillerE,etal.PropranololinducesregressionofhemangiomacellsthroughHIF-lα-mediatedinhibitionofVEGF-A[J].AnnSurg,2012,256(1):146-156.

[32]ZhuY,TuerxunA,HuiY,etal.Effectsofpropranololandisoproferenoloninfantilehemangiomaendothelialcellsinvitro[J].ExpTherMed,2014,8(2):647-651.

[33]WuS,WangB,ChenL,etal.ClinicalefficacyofpropranololinthetreatmentofhemangiomaandchangesinserumVEGF,bFGFandMMP-9[J].ExpTherMed,2015,10(3):1079-1083.

(本文编辑：赵丽洁)

2016-06-24；

2016-08-09

河北省应用基础研究计划(14967718D)

张永婷(1990-)，女，河北沧州人，河北医科大学第二医院医学硕士研究生，从事小儿外科疾病诊治研究。

。E-mail:drxwl99@126.com

R732.2

A

1007-3205(2016)09-1112-05