凝血酶与肿瘤的血管新生

1、凝血酶与肿瘤的血管新生【摘要】凝血酶是止血过程中的核心因子，近年来的研究发现凝血酶通过多种途径促进肿瘤的生长、转移及血管新生。抗凝治疗不仅缓解了肿瘤的高凝状态，而且也能抑制肿瘤的生长和转移。本文就凝血酶及其受体、凝血酶及其受体与肿瘤生长、转移及血管新生的关系、凝血酶影响肿瘤血管新生的可能机制及抗血管新生和抗凝治疗的应用前景进展了综述。【关键词】凝血酶ThrbinandAngigenesisfanerRevieAbstratThrbinisthestiprtantfatrinhestasis.Inreentyears，ithasbeenfundthatthrbinisaptentitgenapa

2、blefinduingellularfuntins.Therefre，itisprvedtbefiprtaneinprtingthegrth，etastasisandangigenesisfaner.Antiagulanttherapyntnlyreduetheharateristihyperagulabilityfaner，butalsinhibitsgrthandetastasisfaner，andaltersthefundaentalbilgyfaner.Inthispaperthrbinanditsreeptr，relatinshipfthrbinanditsreeptrithaner

3、grth，etastasisandangigenesis，theehanissfthrbininfluenenanerangigenesis，asellasappliatinprspetsnanti-angigenesisandanti-agulatintherapyererevieed.Keyrdthrbin；PAR；angigenesis；vasularendthelialgrthfatr；aner早在1865年，Trusseau就观察到肿瘤与血栓存在一定的联络：发生血栓的患者通常有未检测出的肿瘤存在；同样，肿瘤患者也有高发血栓的危险。凝血酶是止血过程中的核心因子，近年来它在肿瘤生长、浸润

4、、转移及血管新生中的作用日益受到关注，对其深化的研究将为探究肿瘤的发生开展机制、寻找新的治疗方法提供了新的思路。凝血酶及其受体除了激活其它凝血因子、参与止血与血栓的形成过程，凝血酶也是一种重要的有丝分裂原，能诱导许多细胞功能。它在细胞内功能的发挥主要依赖细胞外表的凝血酶受体即蛋白酶活化受体prtease-ativatedreeptr，PAR。PAR属于膜受体超家族，由7个构造域组成并与G蛋白偶联。在内皮细胞、血小板、单核细胞、成纤维细胞和平滑肌细胞都有表达，目前发现有4种PAR受体，即PAR1、2、3、4。其中PAR1、2、4是凝血酶特异性受体，而研究最为广泛的是PAR1。凝血酶通过与PAR结

5、合引起受体膜外N端精41-丝42肽链切开，在N端暴露一个新的肽段，这个新肽段作为被栓配体，从而自身激活受体，触发钙内流及一系列第二信使，活化丝裂原活化蛋白激酶itgen-ativatedprtEinkinase，APK，引起细胞合成与释放生长因子、黏附分子、炎症介质等参与细胞功能的调节。凝血酶及其受体与肿瘤的生长、转移及血管新生近年来众多的体内、体外及临床观察均证实，凝血酶及其受体具有促进肿瘤的生长和转移的作用。Hernandez-Pdriguez等1发现，骨肉瘤患者发生肺转移后，支气管肺泡灌洗液中凝血酶含量达810-9l/L，比未发生转移的高100倍，说明凝血酶的含量与骨肉瘤的肺转移成正相关

6、性。凝血酶的含量越高发生转移的风险越大。Rudrff等2体外实验发现，凝血酶和凝血酶受体活化肽能增加胰腺癌细胞与细胞外基质和内皮细胞的黏附才能，而凝血酶受体抑制肽能抑制这种作用，说明凝血酶及其受体在肿瘤细胞生长和转移中有协同作用。Hu等3在小鼠模型中发现，凝血酶特异性抑制剂水蛭素能抑制经皮注射的肿瘤细胞的生长，促使肿瘤团块中心坏死，并抑制了肿瘤的血道转移。Rikles等4研究乳腺癌细胞株和乳腺组织发现，高程度PAR与肿瘤的侵袭潜能直接相关。正常的或良性的乳腺标本几乎检测不到PAR表达，而在浸润性导管癌PAR那么高表达。用PAR的反义DNA转染具有转移潜能的DA-435乳腺癌细胞株，可显著降低它

7、的侵袭潜能。凝血酶影响肿瘤血管新生的可能机制凝血酶通过诱导内皮细胞表达黏附分子如P-选择蛋白、D40配体、v3促进肿瘤细胞与内皮细胞、血小板及细胞外基质的黏附，有助于肿瘤的生长。凝血酶也能促进生长因子、趋化因子及细胞外蛋白的合成与释放，促进肿瘤细胞的增殖和迁移4。然而，凝血酶对肿瘤的生物学行为的影响作用，主要是通过促进肿瘤的血管新生而发挥的。它能通过以下两种途径促血管新生：一是凝血非依赖途径，凝血酶与PAR受体结合诱导细胞内信号通路促进血管新生；二是凝血依赖途径，它通过降解纤维蛋白原产生纤维蛋白，纤维蛋白具有促进血管新生作用凝血酶和血管新生：凝血非依赖途径凝血酶诱导VEGF表达凝血酶与其受体P

8、AR结合活化细胞内p42/p44APK，在正常含氧状态下APK活化之后使真核转录因子Sp1苏氨酸453和苏氨酸739磷酸化，活化的Sp1与活化蛋白-2(ativatedprtein，AP-2)形成转录因子复合体，结合于血管内皮生长因子vasularendthelialgrthfatr，VEGF启动子-88/-66G富含区，促进VEGF的转录。在低氧状态下AP活化后可直接使低氧诱导因子hypxia-induiblefatr-1，HIF-1磷酸化，从而增加了HIF-1依赖的VEGF的转录活性5，6。Huang等7发现，用0.5U/l凝血酶与人原代成纤维母细胞FS4、前列腺癌细胞株DU145和巨核细

9、胞株HRF共培养，在2-4小时后VEGFRNA增高2-4倍。进一步研究发现，在该体系中凝血酶与其受体PAR结合激活了PI3激酶和丝氨酸-苏氨酸激酶，增加了转录的VEGFRNA的稳定性，从而减少了VEGFRNA的降解，间接增加了VEGF的合成与释放。凝血酶诱导VEGFR表达Tspanglu等8发现，人脐静脉内皮细胞经凝血酶处理后能增加它对VEGF的敏感性。RT-PR分析说明凝血酶呈时间、剂量依赖的方式上调VEGF受体KDR和flt-1的RNA表达。1.5U/l凝血酶作用8-12小时能最大化诱导VEGF受体RNA表达。各种信号通路的冲动剂和阻滞剂研究说明，凝血酶通过活化蛋白激酶prteinkina

10、se，PK和AP激酶，增加VEGF受体RNA的转录效率来上调该受体的表达。凝血酶上调v3整合蛋白表达Tspanglu等9报道，凝血酶能显著增加人内皮细胞v3的RNA和蛋白程度。v3与固定化的凝血酶结合能促进内皮细胞的黏附、迁移与存活。体外研究说明，v3的拮抗剂能抑制凝血酶诱导的鸡绒毛膜尿囊系统的血管新生。凝血酶增加毛细血管的通透性使血浆外渗，为新生血管提供营养与必要的基质。凝血酶增加毛细血管的通透性的可能机制为：凝血酶与其受体结合活化了偶联的G蛋白，导致细胞内AP浓度降低、钙离子和甘油二脂浓度增加。AP和钙离子都有调节内皮细胞的屏障功能，钙离子有促进内皮细胞通透性增加，而AP能抑制这种作用；凝

11、血酶与其受体结合使肌球磷酸化导致收缩纤维形成，促发肌动球蛋白收缩；凝血酶通过钙/钙调蛋白依赖的蛋白激酶、蛋白激酶和酪氨酸蛋白激酶促进内皮细胞骨架重组，从而改变了血管的通透性10。此外，凝血酶能增加基质金属蛋白酶atrixetallprteinase，P-2、P-9的表达，促进细胞外基质的降解，有利于肿瘤细胞及内皮细胞的迁移11。凝血酶可通过激活丝氨酸-苏氨酸激酶促进血管生成素-2表达，血管生成素-2具有促血管新生作用12。凝血酶与血小板外表受体结合能活化血小板可使其释放各种促进血管新生的生长因子4。凝血酶与单核细胞外表PAR受体结合促使它合成与释放IL-1、IL-6，这些炎症因子也参与组织损伤

12、和肿瘤的血管新生过程13。纤维蛋白和血管新生：凝血依赖途径凝血酶和VEGF能增加毛细血管的通透性，血浆纤维蛋白原浸透到血管外组织并结合于特定的肿瘤细胞或炎性细胞的外表受体，并由部分生成的凝血酶裂解形成纤维蛋白，沉积在肿瘤组织周围起支架作用促进肿瘤的生长和转移。研究发现，血浆程度的纤维蛋白肽A与纤维蛋白的生成、肿瘤的生长及恢复存在相关性。许多肿瘤组织有穿插连接的纤维蛋白的沉积如乳腺癌、前列腺癌、肺肿瘤及脑肿瘤。并且良、恶性肿瘤组织中穿插连接的纤维蛋白的含量也不同。如从乳腺癌和良性乳腺肿瘤的标本中可以发现，浸润癌新生血管内皮细胞上有穿插连接的纤维蛋白的沉积，而良性的肿瘤那么没有纤维蛋白的沉积4。裂

13、解或降解的纤维蛋白原暴露分子中的构造位点，促进了细胞与基质黏附，这种作用在肿瘤的血管新生中有重要的作用。纤维蛋白链的15-42氨基酸残基与内皮细胞血管内皮钙调蛋白结合，激活细胞内信号通路，促进血管新生。纤维蛋白能上调v3表达，v3与纤维蛋白链252-254、572-574氨基酸的RGD精-甘-天冬序列结合，促进内皮细胞迁移到纤维蛋白血凝块的内部增殖、分化14。体外研究说明，在纤维蛋白琼脂的培养基的人上皮细胞表达的v3RNA比在胶原琼脂培养基上表达的明显增多，并且发现用富含胶原的组织代替成熟的肉芽组织中的纤维蛋白组织时，内皮细胞的v3整合蛋白的表达减少，从而抑制了肉芽组织中毛细血管的新生过程15

14、。肿瘤组织可通过多种途径分泌VEGF，VEGF能增加毛细血管的通透性，使血浆纤维蛋白不断外渗，从而提供了一个持续的促血管新生的微环境。纤维蛋白除了促进细胞与基质的接触，同时它也是各种生长因子如bFGF、VEGF、胰岛素样生长因子-1等的储存池，同时保护这些因子不受酶的降解。纤维蛋白基质被降解后，它能释放这些生长因子，促进内皮细胞、肿瘤的生长、分化、增殖及迁移4。另外，纤维蛋白也能诱导内皮细胞合成和释放IL-8，通过自分泌或旁分泌途径促使内皮细胞表达组织因子tissuefatr，TF、VEGF，因此形成一个促血管新生的恶性循环16。纤维蛋白在肿瘤的生长和转移中起重要作用，但纤维蛋白缺失的小鼠研究

15、说明，该作用不是必需的。Palub等17发现，缺失纤维蛋白的肿瘤的生长情况与对照组无差异。尽管缺少纤维蛋白不影响原发肿瘤的生长，但能显著减少肿瘤的转移，这可能是降低了转移细胞的黏附才能与稳定性所致。凝血酶的抑制剂水蛭素能进一步降低纤维蛋白缺失小鼠的转移潜能，说明凝血酶的凝血途径和凝血非依赖途径对肿瘤的转移中有协同作用18。抗血管新生和抗凝治疗的应用前景由于肿瘤的生长和转移需要新生血管，所以针对肿瘤血管的抗血管新生成为一种治疗肿瘤的新策略。与传统化疗相比，它的毒副作用低，病人易于耐受。但近来许多临床试验说明，抗血管新生药物能显著增加动静脉血栓的发生率，如VEGFR-2拮抗剂SU5416、反响停等

16、。这种治疗引起深静脉血栓的病理生理原因目前还不清楚。推测，可能是由于化疗及抗血管新生药物对血管内皮细胞的协同损害所致19。抗凝治疗应能缓解肿瘤的高凝特征及抑制肿瘤的生长和转移，然而从正在的进展大规模动物及I期临床试验研究来看，还不能提供足够的证据说明该治疗能显著进步肿瘤患者的存活率。用低分子量肝素l-leular-Eightheparin，LH预防治疗肿瘤患者，各家报道的效果不一，效果不尽如人意。近来一个前瞻性的研究以评估LH对伴或不伴有血栓并发症的肿瘤患者存活率的影响，结果说明，LH不能明显改善肿瘤患者的存活率20。所以，以凝血酶为靶点的抗凝及抗血管新生治疗的临床应用有待于进一步研究。近来研

17、究说明，某些抗凝物质同时具有抑制血管新生的作用如抗凝血酶antithrbin，AT，它能阻止细胞从G1向S转变，抑制细胞增殖；还能抑制内皮细胞外表促血管生成的硫酸乙酰肝素蛋白多糖prangigeniheparansulfateprteglyan，HSPG和基底膜蛋白多糖的表达。碱性成纤维生长因子basifibrblastgrthfatr，bFGF和基底膜蛋白多糖能刺激内皮细胞的增殖和血管新生，AT能阻断上述途径抑制血管新生21。假如在动物或临床前试验能证明，AT在体内有抗血管新生作用，那么结合应用标准化疗及这种抗凝药应能更好地抑制肿瘤的生长和转移，并能减少肿瘤患者的血栓并发症，我们将拭目以待这

18、个新的治疗方法。【参考文献】1Hernandez-RdriguezNA，rreaE，StelR，etal.Thrbinispresentinthelungsfpatientsithpriaryextreitystesaraandpulnaryetastases.IntJBilarkers，2002；17:189-1952Rudrff，StrieglerS，Shilli，etal.ThrbinenhanesadhesininpanreatianerinvitrthrughtheativatinfthethrbinreeptrPAR1.EurJSurgnl，2001；27:472-4763HuL，

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