雷帕霉素治疗小儿卡波西血管内皮瘤及从状血管瘤的研究进展

彭勇 孔祥如 李长春

【摘 要】卡波西样血管内皮瘤以及丛状血管瘤是临床发生率较低的内皮源性交界性肿瘤。其具有局部侵袭性、病情发展快等临床特点。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（Mammalianrapamycintargetprotein;mTOR）是一种可调节细胞生长以及增殖的关键因子。本文就雷帕霉素治疗小儿卡波西血管内皮瘤及从状血管瘤的作用机制、信号转导途径以及临床研究进展进行综述。

【关键词】雷帕霉素;卡波西样血管内皮瘤;丛状血管瘤;哺乳动物雷帕霉素靶蛋白

【中图分类号】R682.12 【文献标识码】A 【文章编号】1672-3783（2018）05-03-0-01

引言：临床将卡波西样血管内皮瘤（Kaposi - like hemangioendothelioma;KHE）以及丛状血管瘤（tufted angioma，TA）划分为血管肿瘤中的特殊类型。临床对卡波西样血管内皮瘤以及丛状血管瘤的认知逐渐加深，国外学者对其经常引起的一种病理特征描述为卡梅现象（Kasabaeh—MerrittPhenomenon，KMP）[1]。有前瞻性临床研究表明雷帕霉素的信号转导途径、作用机制等对抑制KHE以及TA具有突出作用。雷帕霉素发现伊始具有抗真菌作用，后经临床证实均有免疫抑制作用，而后随着临床研究的深入，雷帕霉素具有抗肿瘤的作用机制也被临床发现，其对肿瘤血管生成的抑制性作用值得临床重视。现就雷帕霉素对卡波西样血管内皮瘤以及丛状血管瘤的影响进行综述。

一、雷帕霉素作用途径

mTOR激活渠道：以人胰岛素生长因子（insulin-like growth factor;IGF）、表皮生长因子（epidermal growth factor;EGF）等生长信号与相应受体结合后使磷脂酰肌醇3激酶（（phosphati dyl i nosi tolnase，;P13K）链信号途径激活，进而特异性地活化蛋白激酶B（Protein kinase b;PKB）活化，PKB直接激活mTOR。mTOR可调控细胞的增殖、周期调控生长以及凋亡等作用。具体作用机制是其自身的结构特异性，作为丝/苏氨酸蛋白激酶可通过使结构域磷酸化下游底物，包括翻译起始因子elF—4、EeEF2、4E.BP1等诸多相关翻译因子与翻译蛋白，翻译抑制蛋白、翻译延长因子以及核糖体s6激酶等是促进细胞增殖、生长以及周期进展蛋白的重要翻译因子[2]。

雷帕霉素（rapamycin，RPM）是一种吸水性链霉菌发酵液中提取的一种具有抗肿瘤作用、抗真菌作用的大环内酯类抗生素。RPM对mTOR的作用机制为：RP，与细胞内受体FK506结合蛋白形成复合物，此类复合物具有高亲和力的特点。RAPA—.雷帕霉素相关蛋白（FKBP）—12与mTOR复合物的结合位点（FKBP12-rapamycin binding，FRB）凭借其特点产生结合，进而使得mTOR的蛋白激酶催化活性被强烈抑制，通过阻断多种翻译因子的作用机制进而使生长因子信号的传达受阻，抑制蛋白酶催化活性是RPM控制细胞生长、增殖以及将细胞周期抑制在G1期的重要作用机制。

二、雷帕霉素抑制卡波西样血管内皮瘤以及丛状血管瘤的具体作用

卡波西样血管内皮瘤以及丛状血管瘤是一种临床发生率极低的内皮源性交界性肿瘤。部分卡波西样血管内皮瘤以及丛状血管瘤增长速度较快或者体积较大导致患者体内血小板水平严重降低，凝血因子被大量消耗，这种KMP现象多发生于病灶面积高于5cm?。此外根据流行病学调查显示当病灶侵袭发展至深筋膜下的情况下血小板以及凝血因子水平更加容易下降。出现卡梅现象后在停药期间患者容易出现病情反复，利用长春新碱以及激素类药物等不能完全控制病情，且卡梅现象出现后病情发展较快，加之停药后会出现严重的副作用，多个中心报道KHE以及TA具有一定死亡率[3～4]。所以总结mTOR在治疗KHE以及TA时发挥的作用机制对提升临床治疗水平有重要意义。

雷帕霉素在近些年被临床广泛关注，国内外学者均表明雷帕霉素可抑制肿瘤新生血管的形成。有研究表明KHE以及TA血管新生、淋巴管新生、增殖以及代谢与雷帕霉素抑制mTOR信号的下游生长因子传导有关。有国外学者通过选取卫生无病的鼠做标本进行体外培养，通过处死鼠选取鼠主动脉环的完整切片，然后检测主动脉环上采用雷帕霉素后新血管的芽生情况，研究检测发现主动脉环上新血管的芽生在雷帕霉素浓度在0.1ng/ml时被明显抑制，随着雷帕霉素的浓度不断升高新血管的生长速度越缓慢，当雷帕霉素浓度达到1ng/ml时新血管的发生几乎被完全抑制。此外雷帕霉素抑制血管形成的作用在临床中也被广泛报道。有国外学者利用鸡胚尿囊膜（ Chick chorioallantoic membrane ;CAM）模型发现应用低剂量雷帕霉素可有效抑制人肝癌诱发的模型的新生血管的形成，与长春碱的效果较为接近，临床治疗KHE以及TA引起的血小板降低、凝血因子降低时运用氢化可的松+长春碱的治疗方案达不到预期目标，血小板水平无法改善，治疗无法控制病情，而利用雷帕霉素治療后血小板水平明显上升，证实了其具有抗肿瘤以及抗血管形成的作用[5]。KHE以及TA在血管新生、淋巴管新生时检测病灶可发现均含有淋巴内皮成分。临床试验表明瘤体组织通过酶联免疫检测可得到关于淋巴内皮细胞所产生的抗原D2-40以及Prox—1。雷帕霉素可抑制抗原D2-40以及Prox—1的表达，表明其具有抑制KHE以及TA淋巴管新生。有研究设立了三个模型，分别为伤口愈合、肿瘤形成与转移以及血管新生，均表明了雷帕霉素对淋巴管的新生具有抑制作用[6]。

有学者在研究中制作大鼠标本，利用氢氧化钠碱性灼伤角膜以及碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor;bFGF）作为诱发因素，成功建立大鼠以及兔角膜血管模型，通过研究对动物模型应用雷帕霉素观察其抗血管生成作用，发现帕霉素可明显抑制大鼠以及兔模型中角膜新生血管的生成，由于KHE以及TA是一种极为罕见的疾病，目前没有前瞻性、多中心以及大样本对照研究，应用全身激素长期疗效并不稳定，具有一定的耐药性，且对患儿长期应用激素可导致生长发育受阻，撤药之后导致病情反复，KHE以及TA均可通过血管内皮生长因子的生成以及内皮细胞的增殖、迁移进行侵袭性发展。为防止促KHE以及TA新生血管形成以及内皮损伤，研究雷帕霉素抗血管形成的作用较为重要。胰岛移植的相关性研究以及动物实验均证实了雷帕霉素具有抗血管生成的作用，KHE以及TA是非常少见的血源性肿瘤，发病时期多集中于婴幼儿时期，肿瘤增殖阶段多集中于婴幼儿阶段，肿瘤组织微环境的缺氧以及酸性可激活新生血管生成信号途径，进而使肿瘤血管生成速度加快。KHE以及TA肿瘤血管生成机制较为复杂，是一种多途径传导、多因子参与以及多层次发展的复杂过程。此外在雷帕霉素抑制血管内皮细胞增殖以及迁移的前瞻性研究中也有相关研究提示雷帕霉素可抑制内皮细胞外向生长的报道，不同浓度下RAPA以及重组体血管内皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子均与内皮细胞增殖、迁移速度密切相关。有学者表明雷帕霉素通过阻断mTOR信号的下游传导可调控内皮细胞增殖以及迁移，

三、雷帕霉素抑制KHE以及TA肿瘤血管形成的机制

KHE以及TA好发皮肤可引起皮肤改变，其造成皮肤质地变硬，当其影响速度逐渐超过肿瘤血管生成速度，加之肿瘤细胞代谢旺盛可形成激活缺氧诱导因子—1的肿瘤微环境，可增强下游转录基因促进肿瘤血管生成速度。关于KHE以及TA肿瘤血管形成的具体作用机制包含了多个方面，一是KHE以及TA肿瘤细胞生成因子肿瘤组织微环境在激活后会活化血管内皮生子因子（Vascular endothelial and factors;VEGF）并激活内皮细胞。通过调节血管内皮细胞黏附因子（（Platelet endothelial cell ad-hesion molecule-1，PECAM-1）、基质降解促使癌细胞转移以及肿瘤血管生成是肿瘤血管生成的主要作用机制。其作用机制二是肿瘤组织以及内皮细胞迁移、增殖。肿瘤血管生成涉及了多种生长因子、蛋白水解酶（ proteolytic enzyme;PZ）以及胞外基质等，如其作用机制三是内皮细胞以及肿瘤细胞通过释放PZ进而降解血管及基底膜、外周细胞基质并诱发细胞外基质重塑。作用机制四是新生血管以及血管网形成，并依靠PECAM-1等多种因子与已存在的血管网连接。关于雷帕霉素抑制肿瘤血管生成的机制尚无前瞻性研究确切表明，综合目前临床研究成果，雷帕霉素的具体作用机制可能与抑制缺氧诱导因子—1（Hypoxia-inducible factor，HIF-1）、VEGF的生成以及内皮细胞增殖以及迁移，进而抑制肿瘤新生血管的形成以及减少内皮损伤等[7～10]。有研究表明促进肿瘤新生血管的VEGF、bFGF等转录活性是促进肿瘤新生血管生成的重要机制。雷帕霉素对此作用渠道进而增强下游基因。有研究为降低肿瘤微血管密度便通过体外培养CT腺癌细胞，观察雷帕霉素显著抑制了CT腺癌细胞VEGF的分泌，通过再次建立B16黑色素瘤细胞发现证实了雷帕霉素确实可以抑制VEGF的分泌，但在关于对VEGF的上游调节因子如低氧诱导因子以及转化生长因子（transforming growth factor;TGF）mRNA的研究中，雷帕霉素对上述两种因子并无显著影响。有研究推测，对HIF1的影响可能只停留在蛋白水平上，在肿瘤细胞中雷帕霉素的影响机制包括在转录以及翻译水平上，雷帕霉素对VEGF而言，涉及到了转录以及翻译等深层次水平上。最近有研究表明雷帕霉素可通过降低肿瘤细胞VEGF受体的作用，并在多发性骨髓瘤细胞的研究中指出，肿瘤细胞分泌血管生成因子VEGF以及bFGF，进而提高VEGF受体1以及VEGF受体3的表达。mTOR的信号转导途径以及细胞外调节蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK）的信号传导途径即通过影响VEGF受体1以及VEGF受体3的表达，雷帕霉素通过影响这两种信号传导途径有效抑制了肿瘤细胞的凋亡[11]。关于雷帕霉素在KHE以及TA中作为mTOR信号传导途径抑制剂发挥的具体作用值得进一步探讨。

雷帕霉素作为mTOR抑制剂还可通过抑制内皮细胞增殖影响KHE以及TA肿瘤血管形成。KHE以及TA病灶中含有的D2—40以及Prox—1对淋巴内皮细胞新生有重要作用。在目前一项前瞻性研究中不同浓度的RAPA以及重组体血管内皮因子、纤维生成因子诱导下培养人脐静脉内皮细胞，可以发现内皮细胞的增值与迁移速度显著降低，与未添加雷帕霉素的对照组相比具有显著差异，证实了雷帕霉素可降低内皮细胞的增殖与迁移，并且呈现剂量依赖性，较低剂量的雷帕霉素即可有效抑制脐静脉内皮细胞增殖以及形态构成管样结构，此项研究结果说明了血管内皮生长因素对雷帕霉素较为敏感。临床诸多研究表明雷帕霉素对内皮细胞的抑制作用可能与其抗肿瘤血管生成有着重要关联。

雷帕霉素的作用机制还包括促进肿瘤新生血管血栓形成，雷帕霉素除对抗新生血管形成有显著效果外对已形成的肿瘤血管同样具有促血栓形成的作用。有研究通过将雷帕霉素应用于荷瘤小鼠观察其是否诱发肿瘤微血管局部小血栓形成的作用，活体显微镜检测可发现雷帕霉素作用过的皮下移植瘤生长，而部分出现选择性诱发局部小血栓的现象。有研究表明通过倒置显微镜观察肿瘤周围组织或者正常组织在雷帕霉素的影响下并无血栓形成，推测形成血栓的原因可能是于肿瘤局部最初开放的肿瘤血管才可产生作用。其主要作用机制通过局部肿瘤血管内皮细胞损伤以及凋亡对组织因子形成了强刺激作用，进而阻断了局部血流，这也是正常组织中无血栓形成的原因。

雷帕霉素还具有抑制内皮组细胞的作用。其主要作用机制雷帕霉素通过对骨髓内的内皮祖细胞原有的新生血管以及内皮组织修复特性产生抑制作用。临床关于内皮组细胞的研究还较少，对内皮前体细胞增殖以及分化潜在的抑制作用尚无深入研究。

四、小结

2010年起，逐渐有报道雷帕霉素可控制KHE以及TA所伴随的卡梅现象，相较于长春新碱等药物更加有效，本文总结了雷帕霉素的治疗KHE以及TA的作用机制，雷帕霉素通过对mTOR的下游bFGF、VEGF等因子进行调节以及抑制内皮细胞的增殖、迁移等是其治疗KHE以及TA的理论基础，值的广泛关注，临床对雷帕霉素调控mTOR信号途径作用机制进行深入研究有助于对KHE以及TA靶向性治疗。

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