葡萄酒色斑增厚机制的研究进展

赵晨薇 马刚 林晓曦

【提要】 葡萄酒色斑（Port-wine stain，PWS）是一种常见的先天性毛细血管畸形疾病，病程发展到中晚期时常出现病灶的增生肥厚和结节化改变，PWS 增厚和结节化改变后的治疗方法不同于平坦型PWS。因此，对PWS 增生机制的研究显得尤为重要，将有助于提出这类患者的针对性治疗方案。本文对增厚PWS 的组织学与细胞学表型、组织内皮细胞的常见分子表现，以及近期研究发现的可能导致生殖细胞系与体细胞系PWS 发生发展的突变基因等方面进行综述。

葡萄酒色斑（PWS）是一种先天性毛细血管畸形疾病，是由于内皮细胞分化受损、不成熟的静脉样血管进行性扩张导致，随着年龄的增长常由平坦的淡红色斑逐渐加深，伴随增生病变组织的肥厚化，甚至形成结节隆起，出现自发性出血[1]。PWS 增厚和结节化改变后，其临床治疗的要求不同于平坦型PWS。因此，对其增厚机制的研究尤为重要。一项对增厚葡萄球色斑的流行病学特征分析的研究表明，PWS 增生的患者大多数（68%）年龄>40 岁，很少（7%）<20 岁；当年龄>50 岁时，患者中71%的PWS 有增生；PWS 增生开始发作的中位年龄为31 岁（增生为12 岁，结节为39 岁）[2]。增生是PWS 发展中的重要特征，会影响大多数50 岁以上的患者。PWS 的颜色深度与肥大有关，而和位置、大小似无关联；出现软组织肥大的平均年龄为9 岁（1～29 岁），出现骨质肥大的平均年龄为15岁，出现结节的平均年龄为22 岁（14～53 岁）[3]。葡萄酒色斑患者中出现此类症状具有普遍性，更凸显其机制研究的重要性，而对增厚机制深刻理解是制订针对性疗法的重要基础。

1 增厚的表现

1.1 组织学细胞学表现

1984 年，Finley 等[4]首先提出PWS 出现鹅卵石样结节是由于局部真皮血管的高度扩张。2000 年，林晓曦等[5]提出PWS 增生无细胞增殖依据，是畸形血管的进行性扩张导致，而非类似血管瘤的细胞增殖；2004，Sanchez-Carpintero 等[6]首次提出PWS 增生是上皮和细胞间质的错构现象；王维等[7]通过对HE 染色切片的观察，发现PWS 增生期已出现皮肤错构样改变，支持了Sanchez-Carpintero 等的结论，并提出结节增生是PWS 增厚的进一步表现；朱佳芳等[8]通过对增厚型PWS和平坦型PWS 患者的面部MRI 比较分析，证实软组织厚度随畸形血管的分布增多而增加，增厚型面部脂肪层和肌肉层的血管口径更大，并且管壁更厚，为PWS 的增厚是血管的进行性扩张提供了依据；此外，胡晓洁等[9]通过对PWS 病灶增厚、皮脂腺增生患者和病灶平坦皮脂腺无增生患者的血液雄激素水平进行测定，发现同性别情况下PWS 的病灶增厚、皮脂腺增生与血液雄激素睾酮水平增高存在相关性，提示雄激素的水平与PWS 增厚的发生关系紧密。

在细胞学方面，增厚和结节性PWS 病灶的组织中可以观察到呈高代谢状态的血管内皮细胞[10]。其亚显微结构显示这些分化受损的内皮细胞内存在大量糙面内质网、堆积的高尔基体、环绕的运输小体，以及游离核糖体和线粒体，象征着高水平的生物合成和代谢状态。此外，透射电镜的研究表明PWS 血管内皮细胞胞吐产生的胞外囊泡相较对照组明显增加，可能意味这种更加活跃的细胞间信号传导与PWS 的发病机制存在一定相关性[11]。

1.2 分子生物学表现

1.2.1 EphB1/EfnB2

Tan 等[12]的研究表明，PWS 的血管类型并非动脉或静脉血管，其血管内皮细胞既表达干细胞标志物CD133 和CD166，又表达静脉标志物EphB1、动脉标志物EfnB2（EphrinB2），动脉与静脉均分化于原发毛细血管丛（Primary capillary plexus，PCP），当EphB1 表达关闭转而表达EfnB2 时PCP 向动脉分化，而当PCP 持续表达EphB1 时PCP 向静脉分化[13]。因此，若PCP 的内皮细胞同时表达EphB1 和EfnB2时将阻碍正常的血管分化，最终形成静脉样血管。此外，Ephs和Efns 在细胞接触和细胞间信息传递中起重要作用。体外实验表明，当使正常血管内皮细胞同时表达EphB1 和EfnB2时，将导致细胞信号接触传导失调，形成PWS 样的脉管结构（大直径、薄壁的毛细血管）。该结果也从侧面证实了同时表达两种标志物，是PWS 病理改变相关的特征性表型[12]。

1.2.2 MAPKs

在PWS 病变演化的不同阶段，会先后表达MAPKs 家族不同的激酶[14]，不同于JNKs 和ERKs 在所有PWS 发病中首先激活，AKT 和PI3K 在PWS 发病进程中随后激活，提示其可能参与PWS 血管的增厚和肥大化改变。磷酸肌醇磷脂酶Cγ 亚基（PLC-γ），PI3K 和蛋白激酶C（PKC）激活时，PWS 通常已进入晚期，提示该激酶或参与晚期PWS 结节的形成。在从正常平坦皮肤到增生产生结节的过程中，PKCα、PI3K、3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶-1（PDPK1）和PLC-γ 的激活水平逐渐提升，并伴随蛋白磷酸酶2 和甘油二酸酯的表达增多[15]。

2 增厚的分子机制

2.1 神经营养缺失

Rydh 等[16]首次提出，存在缺陷的神经支配仅在真皮中部和深部存在病理性血管扩张的PWS 病变部位存在，而不会存在于其他正常皮肤结构中。Frigerio 等[17]发现，所有PWS 部位的神经密度均明显低于正常皮肤。此外，体外实验中PWS的直肠血管对肾上腺素没有反应，提示神经对PWS 血管的交感调节存在缺陷[18]。PWS 血管神经支配的缺失可能会导致血管基底突触的减少，进而导致神经营养因子的缺如，促进PWS 的发展。但这种缺陷导致PWS 发生发展的结果可能也只是某种分子机制变化带来的下游改变。

2.2 基因突变

基因突变分为体细胞系突变和生殖细胞系突变。目前主要的研究对象有RASA1、GNAQ、PIK3CA 等。

Eerola 等[19]第一次在伴AVM 的家族性PWS 患者中发现RASA1 突变，该突变已证实存在于许多血管畸形家系中，包括AVM、SWS、KTS、Parker-Weber syndrome 等[1]，证明这种生殖系突变会带来遗传性的先天性血管畸形的易感性。RASA-1 编码p120-RasGAP，该蛋白通过其C 端结构域促进GTP 水解转变为GDP，使Ras 转化为GDP 结合态，参与Ras 激活的负调控；此外，p120-RasGAP 的结构域还参与了和Akt、Aurora或RhoGAP 的蛋白质相互作用，涉及多种信号通路的调节，包括多种细胞类型（包括血管内皮细胞）的增殖、迁移和存活[20]。RASA1 基因对胚胎期血管的形成具有重要影响，它的突变极可能会导致先天性的血管发育异常。

GNAQ 基因编码了Gαq 异三聚体的α 亚基，该蛋白属于膜结合的鸟苷三磷酸酶（GTPase）家族的成员，其与G 蛋白偶联受体（GCPR）一起参与下游MAPK 信号通路的激活。Shirley 等[21]首先证实了Sturge-Weber 综合征和PWS 患者中的病变组织中存在体细胞突变GNAQ p.Arg183Gln（R183Q），该点突变所参与的信号通路与肿瘤中常见的GNAQ 突变p.Gln209Leu 存在差异，可能是导致PWS 增生呈良性的血管进行性扩张而非恶性增殖的原因之一。Cai 等[22]对1 例东亚女性的PWS 增生结节样本进行基因检测也发现了新的GNAQ 突变位点p.R183G，在大结节、小结节和平坦红斑中的突变概率分别为38.41%、7.57%、3.51%，提示该突变或许与PWS 增生存在一定相关性。但大量研究表明，GNAQ（R183Q）主要作用是维持Gαq 的连续激活状态，不太可能单独激活异三聚体，然而其与MAPK 通路的紧密联系是确定的，所以在PWS 的发病和进展中应是多基因（包括但不限于PIK3、RASA1 等）共同作用的结果[1]。在PWS 的结节性病变组织中还发现了另一个体细胞突变基因：磷脂酰肌醇-4、5-双磷酸3-激酶的α亚基基因（PIK3CA）的体细胞突变（G1049N）[23]。在EC 球状体检测中，表达PIK3CA（G1049N）的人脐静脉内皮细胞（hUVEC）形成了无VEGF-A 的毛细血管状结构，且在体外实验中含突变基因的hUVEC 具有相对于正常hUVEC 更高的增殖速率[24]。据此可推断PIK3CA（G1049N）基因能通过引起EC过度增殖，导致PWS 肥大增生和结节的形成。

3 小结

PWS 发生发展的致病机制是由于原本携带生殖系基因造成遗传易感性，如RASA1 在血管生成过程中导致MAPK和/或PI3K 信号通路失调，加之发育过程中体细胞基因突变，如GNAQ、PI3KCA 共同作用影响，形成了PWS 的不同表型，其增厚与结节化在病理上主要体现为静脉样结构的进行性扩张，同时伴随皮脂腺、上皮与间质的错构样改变，性别和雄激素水平对增厚的发生发展有一定相关性。在PWS 病灶增厚与结节化的过程中具体出现了何种信号通路失调和表观遗传上的改变，尚有待进一步研究。