血管内皮生长因子c与肿瘤淋巴道转移

血管内皮生长因子c与肿瘤淋巴道转移

0血管内皮生长因子血管内生长因子也称为血管透射因子和血管调理素。它可以增加微静脉和小静脉的渗透性，促进血管内皮细胞的分裂和复制，并积聚毒素钙，诱导血管生成。目前大量研究表明，血管内皮生长因子及其家族成员能特异性地促进内皮细胞分裂、增殖及迁移，在新生血管形成过程中起重要作用。新近又发现了一种新的血管内皮生长因子存在形式即血管内皮生长因子C，扩大了已知的血管内皮生长因子家族并进一步说明了内皮细胞功能调节的复杂性。Kaipainen等发现血管内皮生长因子C及其受体血管内皮生长因子受体3是目前发现的惟一一组调节胚胎组织淋巴管生成和成熟个体淋巴管生理功能的调节因子。血管内皮生长因子C可选择性地诱导淋巴管的增生，在调节血管生成方面与血管内皮生长因子有相同的作用。本文就血管内皮生长因子C的结构、分布、受体、功能、在肿瘤淋巴道转移中的可能机制以及由此而引发出的抗肿瘤淋巴道转移治疗的进展作以综合分析。1目的通过对血管内皮生长因子C的结构、分布、受体、功能以及在肿瘤淋巴道转移中的可能机制进行综合分析，探索肿瘤细胞的生长及转移因素。2材料和方法2.1检索内容的收集检索人为本文作者。分别以“vascularendothelialgrowthfactor-C,carcinoma,metastasis”及“血管内皮生长因子C，肿瘤，转移”为检索词，检索Medline数据库、PubMed数据库、中国生物医学文献数据库及中国学术期刊全文数据库，并辅以文献追溯、手工检索等方法收集1995-01/2004-12公开发表的文献405篇，检索语种为英语和汉语。2.2纳入文献的类型文献纳入标准：(1)研究对象为人类器官肿瘤，样本量≥30。(2)对于相同内容文献选择最新的文献。排除标准：(1)动物研究。(2)重复报告、质量较差、数据提供少等无法利用的文献。初检文献405篇，其中机检384篇，手检21篇。包括中文76篇，英文329篇，共32篇满足纳入标准，予以纳入。其中12篇文章介绍了血管内皮生长因子C及其受体的生物特性、功能及作用机制[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12]，14篇文章介绍了血管内皮生长因子C与肿瘤转移的基础及临床研究[13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26]，6篇文章介绍了血管内皮生长因子C在肿瘤治疗中的临床应用[27,28,29,30,31,32]。3血管内皮生长因子受体血管内皮生长因子与肿瘤血管生成之间的关系已得到公认。近年来，相继发现了一些特异作用于淋巴管内皮的生长因子及受体，为研究淋巴转移开辟了新的途径。血管内皮生长因子C是在PC-3前列腺腺癌细胞培养液中发现的一种能刺激受体血管内皮生长因子受体3酪氨酸磷酸化的因子，随后被分离纯化，并克隆其cDNA，证实是血管内皮生长因子的一种新同源物，命名为血管内皮生长因子C。其受体血管内皮生长因子受体3较特异的表达于淋巴管内皮细胞上。故血管内皮生长因子C又称淋巴管内皮细胞生长因子。许多研究结果表明在肿瘤组织中可见肿瘤周边新生淋巴管、扩张的淋巴管、有癌栓的淋巴管和有肿瘤转移淋巴结内淋巴管内皮细胞血管内皮生长因子受体3呈高表达，肿瘤内新生血管内皮细胞血管内皮生长因子受体3又再度重新表达。提示血管内皮生长因子C/血管内皮生长因子受体3调控系统可调节肿瘤间质血管网的形成和淋巴管的生成。研究发现，血管内皮生长因子C和(或)血管内皮生长因子受体3在结直肠癌、前列腺癌、胃癌、食道癌、乳腺癌等肿瘤细胞中表达均增高，为探索肿瘤细胞的生长及淋巴道转移提供了新途径。3.1血管内皮生长因子c前蛋白及氨基酸化合物抑制剂人血管内皮生长因子C基因位于染色体4q34上，全长1997kb，血管内皮生长因子CcDNA的开放阅读框架编码1种含有419个氨基酸残基的蛋白，相对分子质量为46900，这种血管内皮生长因子C前蛋白包括1个N端信号肽，随后为血管内皮生长因子同源区和1个C端前肽，C端前肽包含4个重复的富含半胱氨酸的结构。血管内皮生长因子C属分泌性多肽，经蛋白水解加工后，形成以二硫键连接的同源二聚体，与其相应的受体结合而发挥生物学效应。3.2血管内皮生长因子mrna用Northern印迹杂交在许多胚胎及成人组织中探测到两个相对分子质量分别为2400和2000的血管内皮生长因子CmRNA。血管内皮生长因子CmRNA在成人组织中主要表达于心脏、胎盘、卵巢、小肠和甲状腺。肿瘤细胞几乎特异性地表达Mr2400的mRNA，提示这种mRNA对应于从PC3肿瘤细胞中获得的血管内皮生长因子CcDNA。两种血管内皮生长因子CcDNA与前面描述的全长血管内皮生长因子CcDNA相比，分别缺失了152bp和557bp。由这两种缺失cDNA编码的蛋白不包含或部分包含类似血管内皮生长因子的半胱氨酸核心区，这两种缺失血管内皮生长因子C形式可能是由于不同的剪接产生的。此外，鼠的血管内皮生长因子CcDNA已被克隆出并编码1个含415个氨基酸残基的蛋白，此蛋白与人血管内皮生长因子C有85%的序列同源，且有类似的加工过程。通过原位杂交，在8.5d鼠胚的头部间质、体节、尾部和胚外的尿囊中探测到血管内皮生长因子CmRNA；在12.5d的鼠胚中，血管内皮生长因子CmRNA在淋巴管从胚静脉发生处如腋窝区和颈静脉区表达特别突出，在富含淋巴管的发育中肠系膜也有很强的表达。3.3血管内皮生长因子c-/-鼠被淋巴管生成的机制血管内皮生长因子C受体有血管内皮生长因子受体2和血管内皮生长因子受体3，血管内皮生长因子C通过旁分泌方式与受体结合后，使受体自身磷酸化，通过细胞质内信息传递，使DNA有丝分裂增加，导致细胞增殖。血管内皮生长因子C前体多肽产生后，经过逐步蛋白酶解加工，产生一系列血管内皮生长因子C，随着血管内皮生长因子C的逐步降解，其与血管内皮生长因子受体3结合力逐渐增强，但只有完全加工成熟的血管内皮生长因子C才能与血管内皮生长因子受体2结合。在同一组织中，血管内皮生长因子C与血管内皮生长因子受体3的亲和力远远高于与血管内皮生长因子受体2的亲和力。在人、鼠、鸟成体血管内皮生长因子受体3表达仅限于淋巴管，而血管内皮生长因子受体2在血管及淋巴管均有表达。Karkkainen等对胚胎期鼠研究表明，与血管内皮生长因子C(+/+)鼠相比，血管内皮生长因子C(+/-)鼠皮下淋巴管发育不良，易形成淋巴水肿；而血管内皮生长因子C(-/-)鼠皮下缺乏淋巴管的生成，证实血管内皮生长因子C在胚胎期淋巴管生成中发挥重要作用；研究还表明血管内皮生长因子C主要通过旁分泌与血管内皮生长因子受体3结合诱导淋巴管的生成。3.4血管内皮生长因子c的功能血管内皮生长因子C能自由分泌到细胞外，其分泌形式是以二硫键相连的同源二聚体，大多数分泌型血管内皮生长因子C是其多肽前体的蛋白水解产物。血管内皮生长因子C能与FLT4结合，后者又称为血管内皮生长因子受体3和血管内皮生长因子受体2，结合后受体酪氨酸激酶被活化，其底物发生酪氨酸磷酸化。FLT4在胚胎初始阶段存在于内皮细胞的干细胞中，随后定位于小静脉和淋巴管的内皮细胞中，至成年则仅能在淋巴管内皮细胞中检出，故推测血管内皮生长因子C在胚胎发育期有形成静脉血管和淋巴管系统的功能，在成人可能与维持表达有FLT4的不同分化淋巴内皮细胞的功能有关，血管内皮生长因子C能刺激牛毛细血管内皮细胞在胶原凝胶上产生移动，这一结果证实了上述推测。血管内皮生长因子C尚能促进人肺内皮细胞生长，尽管这种作用比血管内皮生长因子要小100倍。3.5血管内皮生长因子c与血管内皮生长因子受体的相互作用在正常成人组织，血管内皮生长因子C是一种特异性促淋巴管生成因子，血管内皮生长因子受体3只限于淋巴内皮上，而它的另一受体血管内皮生长因子受体2则在血管内皮和淋巴内皮上均有表达。只在早期胚胎发育和某些肿瘤形成，血管内皮生长因子C也诱导新生血管形成。而血管内皮生长因子受体3也发现在一些肿瘤血管内皮上表达。与血管内皮生长因子一样，血管内皮生长因子C在更高浓度下能刺激内皮细胞迁移和增生，增加血管通透性。其通过和血管内皮内的血管内皮生长因子受体2以及淋巴内皮内的血管内皮生长因子受体3作用进行信号调节，但与血管内皮生长因子不同的是其不受低氧调节，而是对炎症前期细胞因子有反应性增加。血管内皮生长因子C和血管内皮生长因子受体3也可明显表达于激活的巨噬细胞。在早期胚胎发育中，发现在淋巴管最早萌芽处存在血管内皮生长因子C和血管内皮生长因子受体3的旁分泌表达模式，而且在淋巴管尚未出现时已有血管内皮生长因子C表达，说明血管内皮生长因子C对淋巴管发育以及早期形成起重要作用。此外在血管诱导生成过程血管内皮生长因子C还表现出与血管内皮生长因子协同作用，并与血管内皮生长因子竞争结合血管内皮生长因子受体2。血管内皮生长因子C能特异促进肿瘤相关淋巴管的具体机制目前仍不清楚。研究发现某些未知诱因下瘤细胞代偿性产生血管内皮生长因子C，通过旁分泌途径，上调淋巴内皮细胞内的血管内皮生长因子C受体mRNA，刺激受体表达。并与其特异结合相互作用，启动酪氨酸激酶信号系统，引起淋巴内皮细胞增殖。Jeltsch等发现转基因鼠皮肤淋巴内皮的DNA合成增加，表明血管内皮生长因子C与其受体相互作用转导丝裂原信号，从而促进淋巴内皮增殖。但通过荧光微淋巴造影未发现新生淋巴管的萌发。一些学者推测血管内皮生长因子C还可能通过增加淋巴管数量和大小，导致淋巴管扩张；或释放旁分泌因子影响瘤细胞浸润以及改变淋巴内皮功能，促进肿瘤细胞侵袭。但尚未有研究证实。3.6血管内生长因子c与肿瘤转移3.6.1血管内皮生长因子受体3受体材料对小鼠局部淋巴结和肺部转移的影响自血管内皮生长因子C被发现以来，大量的基础实验研究证实其与肿瘤的淋巴管形成及转移相关。Krishnan等采用基因转导技术，将突变型血管内皮生长因子C156S导入转移能力较低的肺NM081肿瘤细胞中，然后将细胞种植于免疫缺陷性裸鼠体内，与对照组相比，试验组小鼠局部淋巴结及肺部转移病灶明显增多；而采用同样的方法，将可与血管内皮生长因子受体3竞争性结合血管内皮生长因子C的可溶性血管内皮生长因子受体3受体球蛋白导入高淋巴结转移倾向的肺MT450肿瘤细胞中，与对照组相比，试验组小鼠局部淋巴结转移和肺部转移病灶明显减少，表明血管内皮生长因子C可通过与血管内皮生长因子受体3结合而促进肿瘤细胞的侵袭和转移，阻断该途径能够抑制肿瘤细胞的转移。Skobe等的研究还表明血管内皮生长因子C不仅与肿瘤细胞的淋巴转移相关，还与肿瘤血管生成及巨噬细胞活性相关，提示血管内皮生长因子C可通过诱导肿瘤血管形成，调节免疫细胞的活性而促进肿瘤细胞的转移。3.6.2血管内皮生长因子c基因表达与肿瘤活检关系淋巴道转移是恶性肿瘤细胞的主要转移途径，而肿瘤的淋巴结侵犯是影响临床治疗和预后的重要因素。作为特异性诱导淋巴管形成的生长因子，血管内皮生长因子C与多种肿瘤的侵袭转移及预后相关。Fellmer等运用NorthernBlot方法检测到乳头状甲状腺癌中血管内皮生长因子C表达明显高于滤泡状腺癌，而乳头状腺癌主要经淋巴道转移，滤泡状腺癌主要经血道转移；运用原位杂交方法发现血管内皮生长因子C基因表达于乳头状腺癌，而在滤泡状腺癌中未发现血管内皮生长因子C表达。Tsurusaki等运用原位杂交免疫组化方法对人前列腺癌研究表明，血管内皮生长因子C主要通过与血管内皮生长因子受体3结合诱导肿瘤淋巴管形成，从而促进肿瘤细胞的淋巴转移。血管内皮生长因子C及血管内皮生长因子受体3在前列腺癌中的表达对前列腺癌的发生、发展及预后有重要作用。而Ueda等在宫颈癌的研究中发现血管内皮生长因子C是影响肿瘤细胞盆腔淋巴结转移的惟一独立性指标。研究发现，血管内皮生长因子C和（或）血管内皮生长因子受体3在结直肠癌、前列腺癌、胃癌、食道癌、乳腺癌等肿瘤细胞中表达均增高[18,19,20,21,22,23]，血管内皮生长因子受体3表达与血管内皮生长因子C表达呈正相关，与肿瘤分化程度负相关，且与肿瘤细胞的转移关系密切。血管内皮生长因子C可以刺激淋巴管增生，而淋巴转移是膀胱移行细胞癌转移的主要途径，也是影响术后复发及生存的重要因素。对乳腺癌、结肠癌等肿瘤研究表明，血管内皮生长因子C不仅促进肿瘤细胞的淋巴转移，还可作为预后的独立指标。3.7血管内生长因子c在肿瘤治疗中的临床应用3.7.1血管内皮生长因子c近年来对于局限于黏膜或黏膜下早期胃癌，有人提出内镜下黏膜切除术或单纯病灶切除的缩减手术。但有部分患者早期即有淋巴结转移，单纯黏膜病灶切除易造成癌灶的残留。Amioka等对浸润至黏膜下层的早期胃癌研究发现血管内皮生长因子C表达阳性患者肿瘤细胞淋巴管侵袭及淋巴结转移较血管内皮生长因子C阴性患者明显增多。Kabashima等的研究也得出相似结论，Ishikawa等提出，对于血管内皮生长因子C阴性早期未分化胃癌患者，适当缩小手术是安全的，而对于血管内皮生长因子C阳性患者不主张施行缩小手术。Maeda等采用免疫组化方法对内窥镜下切取的221例T1期结肠和直肠癌标本研究表明，血管内皮生长因子C表达阳性组淋巴结转移较阴性组高，多因素分析血管内皮生长因子C是淋巴结转移的独立指标，因而对于T1期直肠癌患者，如术前血管内皮生长因子C检测阴性，可适当放宽保肛手术的指征。而Tamura等最新研究发现非小细胞肺癌患者血清中血管内皮生长因子C水平较良性病变和正常组织升高，有淋巴结转移和淋巴管侵袭患者血管内皮生长因子C水平与无转移侵袭组相比明显升高。由以上研究可以推测，对于恶性肿瘤患者，如术前能够检测病灶和(或)血清中血管内皮生长因子C水平，将有助于判断肿瘤的进展程度，为选择合理的术式提供参考。3.7.2血管内皮生长因子c阳性患者是手术进行的依据Kinoshita等在乳癌研究中发现血管内皮生长因子C阳性患者5年无瘤生存率