李艷華 綜述 魏素菊 審校

在過去的30年中，相關(guān)研究已經(jīng)證實(shí)凝血系統(tǒng)極大地促進(jìn)了腫瘤的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。50%的癌癥患者存在凝血功能的異常，轉(zhuǎn)移性病變中凝血功能異常的概率高達(dá)90%[1]。凝血系統(tǒng)參與細(xì)胞從休眠狀態(tài)、非血管化腫瘤轉(zhuǎn)化到高轉(zhuǎn)移表型的多次相互作用。腫瘤將凝血系統(tǒng)活化到較高水平，則其具有更強(qiáng)的侵襲性生物學(xué)行為。Armand Trousseau教授于1865年首先報(bào)道了惡性腫瘤與血栓形成的相關(guān)性，腫瘤患者體內(nèi)往往呈高凝狀態(tài)，有并發(fā)血栓性疾病的潛在風(fēng)險(xiǎn)。靜脈血栓栓塞癥（venous thrombo embolism, VTE）已成為導(dǎo)致腫瘤患者死亡的第2位原因，其中深靜脈血栓栓塞（deep venous thrombosis, DVT）與肺血栓栓塞（pulmonary thrombo-embolism, PTE）是實(shí)體惡性腫瘤最常見的并發(fā)癥[2]，并且在肺癌患者中發(fā)病率較高[3]。肺癌已是世界上發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤之一[4]，不同病理類型及分期的肺癌其VTE的發(fā)生率不同，腺癌是鱗癌的2倍-3倍，非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer,NSCLC）是小細(xì)胞肺癌的1.5倍-2.1倍，而遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者較局限病灶者高4倍-6倍[5]。肺癌通過多種復(fù)雜機(jī)制破壞機(jī)體內(nèi)凝血和抗凝血之間的動態(tài)平衡，從而導(dǎo)致機(jī)體的凝血功能紊亂，這不僅與腫瘤的生長、浸潤、侵襲、轉(zhuǎn)移以及并發(fā)血栓性疾病等密切相關(guān)，而且還直接影響肺癌患者的預(yù)后。凝血功能與肺癌密切相關(guān)，本文就凝血系統(tǒng)各個(gè)組分在NSCLC發(fā)生發(fā)展中的病理生理學(xué)機(jī)制的最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 組織因子（tissue factor, TF）

TF是位于細(xì)胞表面相對分子量為47 kDa的膜蛋白，是凝血級聯(lián)反應(yīng)過程中主要的激活因子。正常的內(nèi)皮細(xì)胞不表達(dá)TF，而在組織損傷、炎癥或腫瘤等病理情況下，腫瘤壞死因子-α、白介素-1β等可誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞或單核/巨噬細(xì)胞大量表達(dá)TF。TF與FVII結(jié)合，形成TFFVIIa復(fù)合物，從而激活FX、FIX，啟動外源性凝血途徑。TF負(fù)責(zé)腫瘤微環(huán)境中局部凝血酶的形成和纖維蛋白的沉積，從而影響腫瘤和宿主細(xì)胞之間多種細(xì)胞相互作用。

癌細(xì)胞是一個(gè)促凝血刺激因素，其促凝機(jī)制包括細(xì)胞表面TF的表達(dá)[6]。腫瘤特定類型的致癌轉(zhuǎn)化導(dǎo)致癌細(xì)胞TF的上調(diào)，提高腫瘤微環(huán)境的促凝特性，促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展、血管生成和轉(zhuǎn)移[7]。TF可以通過蛋白酶活化受體（protease-activated receptors, PARs）家族介導(dǎo)信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)，PARs分為PAR-1、PAR-2、PAR-3和PAR-4四種亞型。TF-FVIIa復(fù)合物激活腫瘤細(xì)胞表面PAR-2[8]或整合素，通過MAPK及JNK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）表達(dá)，同時(shí)抑制抗血管生成蛋白如凝血酶敏感蛋白-1（thrombospondin-1,TSP-1）的表達(dá)[9]。TF通常是粘附到細(xì)胞表面，但它也可以定位于血液中由血管內(nèi)細(xì)胞如血小板、血管內(nèi)皮細(xì)胞、白細(xì)胞以及腫瘤細(xì)胞表面脫落的亞微米泡的表面。這些囊泡被稱為微粒（microparticles, MPs），多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，血漿中MP-TF的濃度或MP-TF的促凝活性與VTE的風(fēng)險(xiǎn)甚至與VTE的復(fù)發(fā)呈正相關(guān)。另一研究[10]發(fā)現(xiàn)MP-TF與癌癥患者的死亡率相關(guān)，而與其血栓形成無明顯關(guān)聯(lián)。TF和整合素β1都定位于MPs，MP與整合素β1的連接可以作為一種粘附分子，促進(jìn)MP持續(xù)地結(jié)合于細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrices, ECMs）如膠原蛋白和纖連蛋白，因此促進(jìn)MP-TF的凝血活性[11]。TF也可以通過一個(gè)稱為選擇性剪接的TF（alternatively spliced TF, asTF）的剪接異構(gòu)體促進(jìn)腫瘤的血管生成。asTF可以調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞的功能，并通過上調(diào)粘附受體來誘導(dǎo)白細(xì)胞的募集[12,13]。asTF與整合素α6β1和αvβ3結(jié)合，調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞的遷移并促進(jìn)體內(nèi)腫瘤的活動[11]。TF的過表達(dá)是腫瘤相關(guān)血栓形成的一個(gè)重要因素，并促進(jìn)原發(fā)腫瘤的生長[14]。研究[15]表明，在肺癌轉(zhuǎn)移的早期階段，癌栓的形成對于癌細(xì)胞的生存是必要的。

研究[16]發(fā)現(xiàn)NSCLC中TF的表達(dá)是升高的，而且與腫瘤的分期相關(guān)。對NSCLC原發(fā)腫瘤的分析表明，TF抗原與VEGF的表達(dá)和血管生成直接相關(guān)；TF的表達(dá)與生存時(shí)間呈負(fù)相關(guān)[17]。在一組NSCLC細(xì)胞系中TF的下調(diào)減少了裸鼠試驗(yàn)?zāi)[瘤的生長[18]。TF、基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase, MMP）的表達(dá)以及粘附在癌癥轉(zhuǎn)移中是高度相關(guān)的，研究[19]表明TF表達(dá)小細(xì)胞肺癌H69細(xì)胞的可逆性生長表型。

2 凝血酶

凝血酶原（prothrombin)（又稱FII）釋放凝血酶原片段1+2（prothrombin fragment 1+2, F1+2）產(chǎn)生凝血酶。凝血酶是一種功能強(qiáng)大的蛋白水解酶和促凝化合物，能夠增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對細(xì)胞因子的增殖反應(yīng)，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對血小板（PLT）的黏附及細(xì)胞基質(zhì)的侵襲，促進(jìn)腫瘤血管形成和腫瘤微環(huán)境的組織重建。肺癌F1+2水平升高，VTE發(fā)生的危險(xiǎn)性增加[20]。在小鼠模型中，凝血酶原和纖維蛋白原的不足、小鼠血小板的損傷、血小板凝血酶受體PAR4缺失和內(nèi)皮凝血酶敏感蛋白[21]對凝血酶的調(diào)節(jié)，直接或間接抑制凝血酶，從而降低了腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移潛能。

凝血酶通過PARs介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，通過MAPK、ERK和PI3-K信號通路，上調(diào)VEGF、MMP-2、IL-8和整合素等的表達(dá)，促進(jìn)腫瘤的生長、浸潤及轉(zhuǎn)移[22]。PARs中PAR-1和PAR-2是主要的凝血酶受體，在腫瘤組織及微環(huán)境中表達(dá)增高。凝血酶和PAR-1結(jié)合，上調(diào)PLT衍生生長因子、PLT激活因子及其受體的表達(dá)，激活PLT，促進(jìn)腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移[23]。凝血酶激活MMP-2，破壞基底膜，促使內(nèi)皮細(xì)胞在新的腫瘤纖維蛋白基質(zhì)中增殖。

3 纖溶系統(tǒng)和抗凝系統(tǒng)

3.1 纖溶系統(tǒng) 在腫瘤生長、血管生成和凝血級聯(lián)反應(yīng)激活過程中，纖溶系統(tǒng)也被激活。這個(gè)過程涉及纖維蛋白的溶解和防止有缺陷的腫瘤血管中的血栓形成。纖溶系統(tǒng)包括血纖維蛋白溶酶酶原（plasminogen, PLG），它可轉(zhuǎn)化為有活性的血纖維蛋白溶酶。纖溶酶負(fù)責(zé)纖維蛋白的降解，也可活化MMPs，從而降解細(xì)胞外基質(zhì)。D-二聚體是交聯(lián)的纖維蛋白在纖溶酶作用下裂解產(chǎn)生的一種特異性的代謝產(chǎn)物，其存在能夠表明體內(nèi)有纖維蛋白形成和溶解，即血栓形成和溶解。D-二聚體是纖溶過程的一個(gè)敏感的標(biāo)記物，高D-二聚體濃度水平的肺癌患者較低水平者預(yù)后差[24]。

纖溶酶原可由兩個(gè)不同的纖溶酶原激活劑（組織型纖溶酶原激活劑（tissue type plasminogen acitivator, tPA）和尿激酶型纖溶酶原激活劑（urokinase type plasminogen activator, uPA）活化為纖溶酶。t-PA介導(dǎo)的纖溶酶原的激活主要參與循環(huán)中纖維蛋白的溶解；而u-PA介導(dǎo)的纖溶酶原的活化主要與細(xì)胞外蛋白的水解相關(guān)，如組織重構(gòu)和腫瘤的侵襲[25]。纖溶酶原激活系統(tǒng)（尤其是u-PA）在腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移中起重要作用。u-PA/u-PAR系統(tǒng)通過增加細(xì)胞外基質(zhì)的降解和局部蛋白的水解，促進(jìn)腫瘤的侵襲；同時(shí)可通過促血管新生作用和u-PA/u-PAR信號通路使腫瘤向更加惡性的表型轉(zhuǎn)化。uPA高表達(dá)或與內(nèi)皮素-1（endothelin-1, ET-1）同時(shí)高表達(dá)的肺腺癌患者具有較長的術(shù)后生存時(shí)間[26]。uPAR由三個(gè)同源結(jié)構(gòu)域I、II、III組成。研究[27]表明，血清中uPAR（I-III）和uPAR（I）是根治性手術(shù)NSCLC患者的獨(dú)立預(yù)后因素。

纖溶酶原/纖溶酶系統(tǒng)激活后，通過α2-抗纖溶酶調(diào)節(jié)纖溶酶的水平[28]，通過纖溶酶原激活劑抑制劑（如PAI-1、PAI-2、PAI-3）或間接通過凝血酶激活纖溶抑制劑（thrombin-activatable fi brinolysis inhibitor, TAFI）控制纖溶酶原的活化水平。PAI-1的抗纖溶作用有助于循環(huán)腫瘤細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的粘附，并啟動腫瘤細(xì)胞外滲及轉(zhuǎn)移灶形成的過程。PAI-1通過上調(diào)c-jun/ERK、Bcl-2、Bcl-XL和下調(diào)Bcl-X8、Bax，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的存活[29]。PAI-1還通過抑制FAS/FASL信號通路調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡，并促進(jìn)血管生成[30]。研究表明，在肺成纖維細(xì)胞中，PAI-1可通過增加細(xì)胞內(nèi)的Ca2+濃度及促進(jìn)細(xì)胞周期的進(jìn)行，從而激活ERK和AKT信號通路[31]。99例肺腺癌患者的uPA和PAI-1對總生存預(yù)后影響的研究表明，PAI-1高于平均水平則預(yù)后差；低水平PAI-1、高水平uPA-PAI-1復(fù)合物的患者比高水平PAI-1、低水平uPA-PAI-1復(fù)合物者有更好的生存[32]。

3.2 抗凝系統(tǒng) 抗凝血酶III（ATIII）和維生素K依賴性凝血抑制劑（蛋白C和S）與增強(qiáng)的促凝血活性相抗衡。ATIII是最重要的天然凝血酶抑制劑?；罨牡鞍證（APC）使FVa和FVIIIa失活，蛋白S（PS）作為其輔助因子發(fā)揮抗凝作用。APC可以與受體PAR-1或EGFR結(jié)合，啟動MAPK和PI3K信號途徑促腫瘤的生長，與細(xì)胞外MMP-2和MMP-9作用降解ECM，從而促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移[33]。

肺癌轉(zhuǎn)移是基于復(fù)雜的相互作用，觸發(fā)腫瘤及其周邊環(huán)境的信號通路，調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的存活及器官定植[34]。血管內(nèi)皮細(xì)胞蛋白C受體（endothelial cell protein C receptor,EPCR）是高度表達(dá)于血管內(nèi)皮的跨膜受體，其主要的天然配體是蛋白C和APC。APC與EPCR結(jié)合后增強(qiáng)抗氧化、抗炎及抗血栓形成的功能。肺腺癌是肺癌最常見的組織學(xué)亞型，轉(zhuǎn)移是其常見的并發(fā)癥[35]。研究發(fā)現(xiàn)I期肺腺癌患者的EPCR水平與其生存期有明顯的相關(guān)性；高水平的EPCR與無疾病進(jìn)展生存（progression free survival, PFS）明顯相關(guān)，這提示EPCR是肺腺癌疾病進(jìn)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素；腫瘤細(xì)胞表達(dá)EPCR，APC與EPCR結(jié)合，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的存活，提高了肺腺癌的轉(zhuǎn)移活性，并抑制肺腺癌細(xì)胞的凋亡，有助于肺癌的轉(zhuǎn)移[36]。

4 血細(xì)胞和細(xì)胞因子

4.1 血小板 研究[37]發(fā)現(xiàn)30%-60%的腫瘤患者有血小板增多，血小板增多在肺癌患者中較普遍。腫瘤細(xì)胞所致的血小板聚集高度支持腫瘤轉(zhuǎn)移[38]，血小板與腫瘤細(xì)胞的相互作用是腫瘤成功轉(zhuǎn)移必不可少的一部分。血小板通過釋放其顆粒中的各種生長因子和趨化因子（如PDGF、IGF-1、VEGF等），上調(diào)其它促血管新生介質(zhì)（包括基質(zhì)細(xì)胞衍生因子CXCL12、MMP-1、MMP-2和MMP-9）的表達(dá)，刺激腫瘤的生長，影響血管生成[39,40]。最近研究[41]表明，血小板在腫瘤轉(zhuǎn)移的早期階段也發(fā)揮重要的作用，活化的血小板釋放大量轉(zhuǎn)化生長因子β（TGFβ），激活TGFβ/Smad和NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞類上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelialmesenchymal transition, EMT），提高腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移潛能。TGFβ是一個(gè)細(xì)胞因子超家族成員，能夠調(diào)節(jié)一系列細(xì)胞功能，在肺疾病（包括肺癌）中起重要作用。TGFβ1通過MEK1/ERK和PI3K/Akt信號通路介導(dǎo)肺癌的轉(zhuǎn)移[42]。血小板衍生微粒（platelet derived membrane microparticle,PMP）可表達(dá)和轉(zhuǎn)運(yùn)功能性受體，刺激細(xì)胞因子的釋放，激活細(xì)胞內(nèi)PI3K-Akt、ERK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，促進(jìn)腫瘤血管生成和轉(zhuǎn)移[43]。Gil-Bernabe等[44]研究指出TF誘導(dǎo)的血小板聚集與巨噬細(xì)胞的募集直接相關(guān)，血小板血栓快速募集單核巨噬細(xì)胞是肺轉(zhuǎn)移成功的關(guān)鍵。

4.2 單核/巨噬細(xì)胞 血漿蛋白通過高滲透性的腫瘤血管漏出，可以激活炎癥反應(yīng)和腫瘤誘導(dǎo)的外源性凝血途徑。炎癥刺激可誘導(dǎo)腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞的促凝行為。單核/巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞等受到刺激后產(chǎn)生某些細(xì)胞因子如IL-1β、TNFα，上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)TF或PAI-1，促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展。在NSCLC中IL-6的血清水平與腫瘤的進(jìn)展和生存相關(guān)[45]。TF激活凝血系統(tǒng)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞血凝塊的形成，引發(fā)單核/巨噬細(xì)胞的聚集，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的存活，這是引發(fā)腫瘤轉(zhuǎn)移的一個(gè)組成部分[15]。研究[46]表明，腫瘤有效的轉(zhuǎn)移必須有單核/巨噬細(xì)胞的參與，巨噬細(xì)胞不僅具有抗腫瘤活性，而且也可以促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展。

4.3 VEGF 血管生成、凝血反應(yīng)和炎癥是與癌癥的發(fā)生和發(fā)展高度相關(guān)的復(fù)雜的過程。內(nèi)源性血管生成抑制劑TSP-1和內(nèi)皮抑素維持生理性的血管生成平衡。內(nèi)皮抑素是由血小板釋放的，可抑制內(nèi)皮細(xì)胞的遷移，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，從而減少腫瘤的血管生成。TSP-1通過調(diào)節(jié)VEGF的分泌，限制血管生成過程。癌癥患者VEGF的上調(diào)和TSP-1的下調(diào)，導(dǎo)致血管生成控制失調(diào)，促進(jìn)了腫瘤的血管生成和炎癥反應(yīng)。腫瘤缺氧微環(huán)境中VEGF表達(dá)上調(diào)，通過增加VEGF-A的生成誘導(dǎo)血管生成。在血管內(nèi)皮細(xì)胞，VEGF通過其受體VEGFR-2活化MMP，從而激活uPA，導(dǎo)致蛋白水解及腫瘤細(xì)胞浸潤[47]。此外，VEGF也上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞uPA、uPAR的表達(dá)。在NSCLC患者中，TSP-1的mRNA高表達(dá)與較長的PFS相關(guān)[48]。NSCLC患者的VEGF、其可溶性受體1（VEGFR1）和2（VEGFR2）、IL-6、TF等血管生成、炎癥和凝血標(biāo)志物水平是升高的，高水平的VEGF和低水平的TSP-1與肺癌預(yù)后差相關(guān)[49]。

5 展望

在快速增長的肺癌人群中，凝血功能紊亂普遍存在，部分患者出現(xiàn)高血凝狀態(tài)并發(fā)VTE，嚴(yán)重影響患者預(yù)后。我們已經(jīng)掌握了凝血級聯(lián)反應(yīng)、纖溶及抗凝系統(tǒng)、血細(xì)胞、細(xì)胞因子等在肺癌進(jìn)展和轉(zhuǎn)移中的許多功能和作用機(jī)制，然而腫瘤細(xì)胞與凝血系統(tǒng)相關(guān)的新的分子機(jī)制有待進(jìn)一步的研究，這將有助于針對肺癌和相關(guān)凝血功能紊亂進(jìn)行預(yù)防、早期診斷和適當(dāng)?shù)闹委煟赡軙σ赘腥巳旱呐R床預(yù)后產(chǎn)生明顯的影響。