癌性淋巴管炎在肺癌轉(zhuǎn)移中的研究進(jìn)展

高雪峰 趙家義 樊劍 周慈航，4 韓一平

肺癌是中國發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤，分別占癌癥發(fā)病總?cè)藬?shù)和死亡總?cè)藬?shù)的17.9%和23.8%[1]。腫瘤的侵襲性和轉(zhuǎn)移是肺癌難以治愈的一個(gè)重要原因。其中淋巴道轉(zhuǎn)移是肺癌發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移的重要途徑，且淋巴轉(zhuǎn)移常會(huì)先于血行轉(zhuǎn)移出現(xiàn)[2]。癌細(xì)胞在經(jīng)淋巴道轉(zhuǎn)移的過程中，會(huì)不斷侵襲淋巴道并在淋巴道內(nèi)不斷增殖，最終形成一種特殊的肺內(nèi)轉(zhuǎn)移癌，即肺癌性淋巴管炎(Pulmonary Lymphangitic Carcinomatosis，PLC)[3]。本文就癌性淋巴管炎在肺癌轉(zhuǎn)移中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

肺癌性淋巴管炎的臨床特點(diǎn)

PLC約占轉(zhuǎn)移性肺癌的6%～8%，其原發(fā)癌80%是腺癌，常見的原發(fā)癌包括肺癌、乳腺癌、胃癌等,PLC預(yù)后極差，總體中位生存期為3～6個(gè)月[3]。

PLC 的典型臨床癥狀為在原有肺部癥狀的基礎(chǔ)上出現(xiàn)不同程度的氣短及進(jìn)行性加重的呼吸困難[4]。高分辨率CT(HRCT)表現(xiàn)為①受累區(qū)域血管束增多增粗，呈串珠狀改變；②肺小葉間隔彌漫性、結(jié)節(jié)狀增厚的網(wǎng)格狀改變；③實(shí)變影或磨玻璃影；④胸膜不規(guī)則增厚，有結(jié)節(jié)狀、花邊樣改變；⑤雙側(cè)或單側(cè)肺門及縱隔淋巴結(jié)腫大[5]。

PLC診斷的金標(biāo)準(zhǔn)為肺組織活檢病理。對于HRCT懷疑PLC但不能耐受有創(chuàng)檢查者，有研究表明，可行18F-FDG-PET/CT定量檢查，當(dāng)瘤周組織SUVmax>2.1g/L、SUVmean>1.2g/mL時(shí)，其診斷效能優(yōu)于HRCT及PET/CT的定性診斷，從而根據(jù)臨床癥狀和影像檢查，做出推定診斷[3, 6]。

肺癌性淋巴管炎的發(fā)生機(jī)制

癌細(xì)胞與淋巴管粘附、表達(dá)淋巴生長因子，淋巴內(nèi)皮細(xì)胞(lymphatic endothelial cell，LEC)細(xì)胞膜受體和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路激活對癌性淋巴管生成至關(guān)重要[7]。研究表明，多種信號(hào)通路的激活在上述病理變化中發(fā)揮重要調(diào)控作用。

一、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor ,VEGF)信號(hào)通路

VEGF家族包含多種亞型，其中C、D兩種亞型在淋巴管生成過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。癌細(xì)胞表達(dá)的VEGF-C/D需經(jīng)過兩次蛋白酶水解活化，而后與LEC胞膜上的血管內(nèi)皮生長因子受體-3(VEGFR-3)結(jié)合，VEGFR-3磷酸化激活，進(jìn)一步激活其下游PI3K-AKT-mTOR、JNK、ERK1/2信號(hào)通路，分別發(fā)揮促進(jìn)LEC的增殖、遷移、活化作用，為淋巴管生成、擴(kuò)張，癌細(xì)胞叢引流入前哨淋巴結(jié)提供條件[8]。有研究發(fā)現(xiàn)，VEGF-A也可以促進(jìn)LEC的增殖和遷移，其作用機(jī)制為活化的VEGF-A與LEC胞膜上的VEGFR-2結(jié)合，激活其下游PI3K、AKT、ERK1/2信號(hào)分子[9]。VEGF信號(hào)通路的激活受多種因子的調(diào)節(jié)。

1 血管生成素(angiopoietin,Ang)調(diào)節(jié)機(jī)制

Ang-1與內(nèi)皮特異性受體酪氨酸激酶Tie-2結(jié)合，Tie-2被激活后，可調(diào)節(jié)VEGF信號(hào)通路中FAK、PI3K、AKT和ERK1/2等下游信號(hào)分子的表達(dá)，從而在LEC的增殖和遷移過程中發(fā)揮作用[10]。Ang-2可與LEC胞膜上的Ang-2受體1(AT1R)結(jié)合，誘導(dǎo)表達(dá)VEGFR-3、淋巴管內(nèi)皮透明質(zhì)酸受體-1(LYVE-1)、同源異型盒基因轉(zhuǎn)錄因子-1(Prox-1)的基因上調(diào)，VEGFR-3、LYVE-1、Prox-1與相應(yīng)的配體結(jié)合后調(diào)節(jié)VEGF信號(hào)通路下游C-Jun、Kdr、Sparc、Stc1、Ets1基因的表達(dá)，促進(jìn)LEC的增殖和遷移以及淋巴管生成[11]。

2 缺氧誘導(dǎo)因子1(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)調(diào)節(jié)機(jī)制

HIF-1由α和β兩個(gè)亞單位組成。在低氧微環(huán)境中，細(xì)胞外基質(zhì)中的多種生長因子可激活核因子κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)，活化的NF-κB移位至細(xì)胞核中并上調(diào)HIF-1α基因的表達(dá)[12]，HIF-1α與HIF-1β結(jié)合成有活性的HIF-1復(fù)合物，隨后HIF-1進(jìn)入細(xì)胞核并與其轉(zhuǎn)錄共激活因子CBP/p300結(jié)合，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞VEGF基因的表達(dá)[13]。過表達(dá)的VEGF-C與LEC細(xì)胞表面VEGFR-3因子結(jié)合，從而激活其下游PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路，促進(jìn)癌性淋巴管生成和癌細(xì)胞淋巴管轉(zhuǎn)移[14]。

3 環(huán)氧化酶2(cyclooxygenase-2,COX-2)調(diào)節(jié)機(jī)制

COX-2可上調(diào)癌細(xì)胞前列腺素E2(PGE2)的表達(dá)，PGE2以自分泌和旁分泌的方式釋放信號(hào)，與癌細(xì)胞膜前列腺素受體-4結(jié)合，激活ERK、AKT信號(hào)途徑，進(jìn)而增強(qiáng)miR526b、miR655基因的轉(zhuǎn)錄[15-16]。miR526b和miR655可靶向作用于磷酸酯酶與張力蛋白同源物(PTEN)，阻斷PTEN對HIF-1a及AKT信號(hào)分子的抑制作用，促進(jìn)VEGF-C、D因子的表達(dá)及向腫瘤微環(huán)境中的釋放[15]。

4 神經(jīng)纖毛蛋白2(neuropilin-2,NRP-2)調(diào)節(jié)機(jī)制

NPR-2是一種多功能受體，其在結(jié)構(gòu)和功能上與VEGFR-3相似，是腫瘤淋巴管生成和腫瘤進(jìn)展的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子[7]。NRP-2與VEGF-C/D及特異性淋巴生成因子Prox-1、LYVE-1、接觸蛋白1(CNTN1)、SRY(性別決定區(qū)Y)框18(SOX-18)、基質(zhì)細(xì)胞衍生因子1(SDF-1)、平足蛋白(PDPN)、趨化因子(C-X-C 基元)受體4(CXCR-4)組成VEGF-C/D-NRP-2軸,激活Src/FAK、Rac1/MAK/ERK/Akt、MEK信號(hào)通路，促進(jìn)LEC的增殖、遷移及腫瘤淋巴管的生成。其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)效率、VEGF-C/D的匯聚以及VEGF-C/D-NRP-2軸相關(guān)分子的活化都受NRP-2親和力和飽和度的調(diào)節(jié)[7, 17]。

此外，NRP-2還可以作為共受體與VEGFR、血小板生長因子受體(PDGFR)、細(xì)胞間質(zhì)上皮轉(zhuǎn)換因子(c-Met)結(jié)合，提高后者對其相應(yīng)配體的敏感性[17]。

二、肝細(xì)胞生長因子(hepatocyte growth factor,HGF)信號(hào)通路

HGF是一種能促進(jìn)細(xì)胞增殖、分化、間質(zhì)轉(zhuǎn)化及侵襲轉(zhuǎn)移的多功能生長因子。一方面，HGF可與LEC胞膜上的c-Met結(jié)合并激活其下游ERK1/2、PI3K/AKT/MAPK、STAT3信號(hào)途徑直接促進(jìn)淋巴管生成，HGF在誘導(dǎo)LEC增殖和管形成方面優(yōu)于VEGF-C，但在刺激LEC遷移方面效果較差[18-19]。

另一方面，HGF和VEGF-C可分別與c-Met和VEGFR-3結(jié)合后，協(xié)同激活MAPK/Erk1、2信號(hào)通路，并可在HGF和VEGF-C單獨(dú)不產(chǎn)生生物效應(yīng)的濃度下強(qiáng)烈激活MAPK/Erk1、2信號(hào)通路，使LEC增殖增加。而較高濃度的HGF和VEGF-C聯(lián)合刺激可進(jìn)一步增強(qiáng)和維持MAPK/Erk1、2信號(hào)通路，從而促進(jìn)LEC分化和淋巴管形態(tài)發(fā)生[18, 20]。

三、血小板生長因子(platelet-derived growth factor,PDGF)信號(hào)通路

PDGF是由血小板合成和儲(chǔ)存的堿性蛋白，PDGF-BB、PDGF-DD兩種亞型在癌性淋巴管生成中發(fā)揮重要作用。其中，PDGF-BB可與LEC胞膜上的血小板生長因子受體-β(PDGFR-β)結(jié)合，激活其下游MAPK/ERK1、2信號(hào)途徑，調(diào)控癌性淋巴管形成[21]。PDGF-DD可與腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞(cancer-associated fibroblasts，CAFs)膜上的PDGFR-β結(jié)合，激活其下游JNK/ERK信號(hào)通路，促進(jìn)CAFs表達(dá)VEGF-A/C因子，后者進(jìn)一步與LEC胞膜上的VEGFR2/3結(jié)合激活其下游AKT、ERK、JNK信號(hào)通路促進(jìn)癌性淋巴管形成[22]。

四、表皮生長因子(epidermal growth factor，EGF)信號(hào)通路

作為一種多功能生長因子，EGF及其受體EGFR在肺癌的發(fā)生發(fā)展中有著重要地位。研究表明，在惡性腫瘤中EGFR基因的表達(dá)與VEGF-C的表達(dá)呈正相關(guān)，EGFR抑制劑可通過下調(diào)VEGF-C、VEGFR-2/3、趨化因子受體7(Chemokinent receptor，CCR7)的表達(dá)及干擾JAK/STAT3信號(hào)途徑，從而抑制癌性淋巴管的形成[23]。有研究表明，EGF并不能直接激活VEGFR-2/3，而是通過激活其下游PI3K/AKT/mTORC1信號(hào)通路上調(diào)HIF-1α的表達(dá)發(fā)揮作用[24]。更早的實(shí)驗(yàn)表明，EGFR突變可促進(jìn)LECs的遷移從而增強(qiáng)淋巴管的重塑和擴(kuò)張[25]。

另外，EGF家族中的雙向調(diào)節(jié)蛋白(Amphiregulin ,AREG)可通過激活Src/MEK/ERK/STAT3信號(hào)途徑上調(diào)腫瘤細(xì)胞VEGF-C的表達(dá)，從而促進(jìn)癌性淋巴管生成[26]。

五、非編碼RNA(Non-Coding RNAs，ncRNA)對淋巴管生成的調(diào)節(jié)

ncRNA包括smallRNA、LncRNA、circRNA，其不能翻譯成蛋白質(zhì)，但大量研究表明各種ncRNA在腫瘤淋巴管生成中發(fā)揮重要作用。Zhao 等[27]報(bào)道m(xù)iR-4306在乳腺癌中可直接靶向SIX1/Cdc42/VEGF-A信號(hào)通路，下調(diào)VEGF-A的表達(dá)。Zhou 等[28]報(bào)道，miR-877可直接靶向下調(diào)胰島素樣生長因子受體抑制肺癌的生長和轉(zhuǎn)移。Chen等[29]報(bào)道，LNMAT2通過膀胱癌細(xì)胞的外泌體進(jìn)入LECs內(nèi)，通過促進(jìn)異質(zhì)性核糖蛋白A2B1(hnRNPA2B1)聚集，增加Prox-1的表達(dá)，促進(jìn)淋巴管生成和淋巴轉(zhuǎn)移。Liu等[30]報(bào)道了HNF1A-AS1通過競爭性結(jié)合miR-30b-3p激活PI3K/AKT信號(hào)通路，從而促進(jìn)胃癌性淋巴管生成。Kong 等[31]報(bào)道，circNFIB1可部分逆轉(zhuǎn)miR-486-5p的致癌作用，上調(diào)PIK3R1的表達(dá)，通過抑制PI3K/Akt通路下調(diào)VEGF-C的表達(dá)，最終抑制胰腺癌中的淋巴管生成。Zhu等[32]報(bào)道，circEHBP1在膀胱癌中通過與miR-130a-3p結(jié)合，上調(diào)轉(zhuǎn)化生長因子受體1的表達(dá)，激活TGF-β/SMAD3信號(hào)通路，促進(jìn)VEGF-D的分泌，推動(dòng)膀胱癌的淋巴管生成和淋巴管轉(zhuǎn)移。

綜上所述，ncRNA通過各種方式調(diào)節(jié)淋巴管生成因子的表達(dá)，在癌性淋巴管形成中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。隨著研究的進(jìn)展，相信會(huì)有更多的ncRNA調(diào)節(jié)機(jī)制被發(fā)現(xiàn)。

肺癌性淋巴管炎的治療探索

PLC發(fā)生在肺癌的終末期，以往主要給予激素和呼吸功能支持等治療，以改善患者臨床癥狀，對患者預(yù)后無改善[3]。PLC發(fā)生機(jī)制研究的日益深入，為PLC的病因治療提供了可能和方向。

Qin等[33]發(fā)表了安羅替尼抑制肺癌性淋巴管形成的臨床試驗(yàn)及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)報(bào)告，Nobumichi等[34]報(bào)道了一例瑞格菲尼成功緩解PLC癥狀的個(gè)案，Maika等[35]報(bào)道了化療聯(lián)合靶向治療PLC有效的個(gè)案。靶向藥物治療PLC的作用機(jī)制主要是通過靶向作用于LEC胞膜VEGFR-2/3,從而阻斷VEGF信號(hào)通路相關(guān)因子的表達(dá)，抑制癌性淋巴管的生成[24, 33]。

除此之外，針對癌性淋巴管生成治療的各種新靶點(diǎn)的研究也已經(jīng)廣泛開展，Wang等[36]報(bào)道，香菇多糖可通過TLR4/JNK途徑降低腫瘤成纖維細(xì)胞VEGF-C的表達(dá)；Grimm等[37]報(bào)道，SOX家族在腫瘤淋巴管形成中發(fā)揮重要作用，其可成為肺癌性淋巴管炎治療的新靶點(diǎn)。目前針對新發(fā)現(xiàn)靶點(diǎn)治療的藥物尚未報(bào)道，新的治療靶點(diǎn)仍在不斷研究中。但免疫治療對PLC是否有效尚未有相關(guān)報(bào)道。

小 結(jié)

作為肺癌進(jìn)展至終末期的標(biāo)志之一，PLC對肺癌預(yù)后的影響正不斷受到重視。借助分子生物學(xué)的快速發(fā)展，癌性淋巴管炎的發(fā)生發(fā)展機(jī)制研究取得了很多進(jìn)展，但其發(fā)生機(jī)制仍未完全闡明，需要更多的研究加以證實(shí)。治療上，雖然已有靶向藥物治療有效的研究報(bào)告和個(gè)案報(bào)道，但其治療指南的確定仍需要后續(xù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及大規(guī)模臨床試驗(yàn)的支撐。