孫 瑩,賈茗博,宋燕珂,趙麗艷
(吉林大學(xué)第二醫(yī)院 檢驗(yàn)科,吉林 長(zhǎng)春130041)
靜脈血栓栓塞(VTE)包括深靜脈血栓形成(DVT)和肺血栓栓塞(PTE),是惡性腫瘤患者常見的并發(fā)癥之一,目前已成為僅次于惡性腫瘤本身引起患者死亡的第2位原因[1]。惡性腫瘤患者合并VTE發(fā)生率大約是普通患者的4-5倍[2],極大降低了腫瘤患者的生存質(zhì)量。VTE是惡性腫瘤的獨(dú)立預(yù)后因素,一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),惡性腫瘤合并VTE患者1年生存率僅為12%,而不合并VTE惡性腫瘤患者1年生存率可達(dá)到36%[3]。另一項(xiàng)隊(duì)列研究顯示,與未發(fā)生VTE的患者相比,合并VTE腫瘤患者2年內(nèi)死亡風(fēng)險(xiǎn)高出30%[4]。及時(shí)發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤合并VTE相關(guān)預(yù)測(cè)因子的變化,有助于評(píng)估VTE發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),可以早期預(yù)防其發(fā)生。有很多因素參與惡性腫瘤患者VTE的發(fā)生發(fā)展,其中組織因子(TF)在惡性腫瘤病人誘發(fā)機(jī)體高凝狀態(tài)及VTE發(fā)生中發(fā)揮重要作用,本文對(duì)TF在惡性腫瘤合并VTE中的作用進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述。
TF屬于細(xì)胞因子受體超家族的Ⅱ類,基因編碼位于染色體1p21-1p22,是一種分子量為47 kDa的跨膜糖蛋白[5],由263個(gè)氨基酸殘基組成,包括219個(gè)氨基酸的N端胞外結(jié)構(gòu)域、23個(gè)氨基酸的跨膜結(jié)構(gòu)域和21個(gè)含有棕櫚酸和硬脂酸結(jié)合半胱氨酸的c端殘基胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域。TF胞外區(qū)是與FVII/FVIIa結(jié)合的關(guān)鍵部位[6],結(jié)合后啟動(dòng)外源性凝血途徑;跨膜區(qū)可以幫助TF/FVIIa復(fù)合物錨定在磷脂膜表面,當(dāng)TF片段缺少跨膜區(qū)時(shí)促凝活性明顯降低;胞質(zhì)區(qū)又稱胞內(nèi)區(qū),其為蛋白激酶C的作用底物,可以促進(jìn)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的轉(zhuǎn)錄和合成。
TF主要表達(dá)于皮下基質(zhì)細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞表面,通過與因子FVIIa形成復(fù)合物引發(fā)凝血過程[7]。TF表達(dá)水平在不同器官中有所差異,腦、肺、子宮、皮膚和胎盤等TF表達(dá)水平較高,而肝、脾、骨骼肌和胸腺表達(dá)水平較低。TF作為機(jī)體外源性凝血途徑的始動(dòng)因子,參與機(jī)體的止凝血功能,除此之外,TF在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、炎癥反應(yīng)、血管生成等方面也具有一定的作用。TF以兩種蛋白異構(gòu)體形式表達(dá):全長(zhǎng)組織因子和剪接組織因子,其中全長(zhǎng)組織因子與凝血及血栓形成有一定聯(lián)系。
全長(zhǎng)組織因子(flTF)存在于內(nèi)皮細(xì)胞,它具有凝血活性,它的主要功能是作為圍繞脈管系統(tǒng)的止血包膜。在某些條件下,flTF的表達(dá)在單核細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞中被誘導(dǎo),flTF在癌細(xì)胞和腫瘤血管系統(tǒng)上表達(dá),并且含有flTF的微粒可以通過這些細(xì)胞脫落下來,這些含有flTF的微粒是癌癥患者血栓形成的重要原因[8]。在血管損傷后,flTF與其配體FVII(a)結(jié)合,啟動(dòng)外源凝血途徑。腫瘤中flTF表達(dá)增強(qiáng)的原因有:① 腫瘤抑制基因和癌基因突變,例如結(jié)直腸癌中的K-ras和p53突變是flTF上調(diào)的主要原因[9],②上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT),EMT能夠?qū)е卤砥どL(zhǎng)因子受體(EGFR)信號(hào)誘導(dǎo)的TF上調(diào)[10]和③ 缺氧,研究證明在缺氧條件下,早期生長(zhǎng)反應(yīng)基因-1(Egr-1)會(huì)誘導(dǎo)TF表達(dá)[11]。
研究表明,TF作為細(xì)胞因子受體超家族成員,具有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能。TF通過與不同配體相結(jié)合,參與了細(xì)胞黏附、血管形成和胚胎發(fā)育等過程的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。TF作為FVIIa/FVII細(xì)胞信號(hào)受體參與調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平,觸發(fā)Ca2+內(nèi)流,從而激活蛋白激酶、c-JunN末端激酶及Egr-1[12]。TF-FVIIa復(fù)合物通過引起蛋白質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸磷酸化,活化的蛋白激酶轉(zhuǎn)位至核內(nèi),作用于轉(zhuǎn)錄因子,從而調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。TF/FVIIa信號(hào)的激活可以上調(diào)EGFR配體的表達(dá)以激活 EGFR途徑,從而形成一個(gè)正反饋回路以促進(jìn)癌細(xì)胞的惡性表型[13]。TF-FVIIa復(fù)合物直接通過活化蛋白酶受體-2實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳導(dǎo),TF-FVIIa-Xa復(fù)合物還可以利用PAR-1作為信號(hào)傳導(dǎo)通路[14],這在腫瘤發(fā)展中具有非常重要的意義。flTF在癌細(xì)胞中通過調(diào)節(jié)整合素α3β1功能,細(xì)胞遷移和FVIIa依賴性蛋白酶激活受體2(PAR-2)激活來促進(jìn)腫瘤進(jìn)展[15]。flTF依賴性PAR2激活導(dǎo)致血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)、生長(zhǎng)基因調(diào)節(jié)因子α(CXCL1)和白細(xì)胞介素-8(IL-8)的產(chǎn)生[16],從而促進(jìn)血管生成轉(zhuǎn)換,促進(jìn)腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移。使用特異性TF-FVIIa抑制劑可以阻斷信號(hào)通路,減少血管生成,延緩腫瘤的發(fā)展[17]。通過基因敲除可導(dǎo)致有顯著缺陷的血管生成和小鼠胚胎卵黃囊血管胚胎死亡,提示TF在血管生成中的作用。
TF是外源性凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)的啟動(dòng)因子,血管內(nèi)皮損傷后會(huì)釋放TF,TF與FVII結(jié)合激活FVII,形成TF-FVIIa復(fù)合物,激活FX,從而啟動(dòng)外源凝血途徑,經(jīng)過共同途徑生成凝血酶原酶,作用凝血酶原生成凝血酶,凝血酶將纖維蛋白原轉(zhuǎn)化為纖維蛋白和交聯(lián)纖維蛋白,從而達(dá)到止血的目的[18,19]。同時(shí)TF 與因子VIII 和因子IX激活的內(nèi)源性途徑有關(guān),介導(dǎo)血栓的形成和擴(kuò)大,因此TF 在正常的凝血初始和血栓的形成中起著重要的中樞作用。
19世紀(jì)60年代,Trousseau通過1例胃癌患者合并游走性血栓靜脈炎的觀察發(fā)現(xiàn),惡性腫瘤患者容易發(fā)生血栓栓塞[20]。后來有研究者觀察到,在血栓中存在腫瘤細(xì)胞,證明了腫瘤與血栓形成之間的關(guān)系,而且為血栓形成可以參與腫瘤轉(zhuǎn)移提供了證據(jù)。在一些腫瘤患者中,多項(xiàng)凝血相關(guān)實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)出現(xiàn)異常,機(jī)體處于高凝狀態(tài),且常早于其他癥狀出現(xiàn)成為腫瘤患者首個(gè)臨床表現(xiàn),VTE可能作為篩查和診斷惡性腫瘤的獨(dú)立因素之一[21]。
血栓形成的條件包括:心血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷、血流減慢和血液凝固性增加。惡性腫瘤合并VTE的發(fā)病機(jī)制比較復(fù)雜,是腫瘤細(xì)胞與宿主因素相互作用的結(jié)果。在腫瘤的生長(zhǎng)過程中,腫瘤增殖、侵襲會(huì)壓迫血管,血流緩慢淤滯,這是血栓形成的誘發(fā)因素之一。腫瘤細(xì)胞表達(dá)促凝血物質(zhì),包括TF[22]、癌性促凝物質(zhì)(cancer procoagulant,CP)、凝血因子VII、乙酰肝素酶,有利于血栓的形成。腫瘤和/或宿主細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子(即腫瘤壞死因子-α,白細(xì)胞介素-1b)、促血管生成因子(VEGF,堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子)和表面黏附因子,使腫瘤細(xì)胞與宿主正常細(xì)胞,特別是內(nèi)皮細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板之間發(fā)生相互作用,刺激其促凝現(xiàn)象的表達(dá)[23]。腫瘤細(xì)胞分泌血小板活化因子激活血小板,使血小板發(fā)生黏附、聚集、釋放反應(yīng),進(jìn)而加重血栓的形成。同時(shí),血小板聚集后“包被”癌細(xì)胞,使其免受NK細(xì)胞的攻擊,造成腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸[24]。
凝血因子FVIII的活性水平增高是腫瘤病人合并VTE的風(fēng)險(xiǎn)因素,升高的FVIII水平不僅是VTE發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的有效預(yù)測(cè)指標(biāo),也與死亡率存在顯著關(guān)聯(lián)[25]。在40-60歲腫瘤患者中,F(xiàn)VIII活性每增高20%,VTE風(fēng)險(xiǎn)就增加1.9倍[26]。隨著基因診斷技術(shù)應(yīng)用的普及,越來越多研究表明遺傳易感因素與VTE也具有關(guān)系。FV基因突變會(huì)增加腫瘤患者發(fā)生VTE的風(fēng)險(xiǎn)[27]。惡性腫瘤患者蛋白C相關(guān)基因位點(diǎn)分析表明-1654C/T、-1641A/G、-1476A/T與VTE發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)[28]。VTE發(fā)生率與惡性腫瘤的類型和分期有關(guān),胰腺癌和腦癌的VTE發(fā)生率在所有癌癥類型中最高,累計(jì)發(fā)病率分別為5.3%至26%和1.6%至26%[29],而對(duì)于病理學(xué)分級(jí),惡性程度越高的腫瘤,合并 VTE的風(fēng)險(xiǎn)越高。腫瘤的發(fā)展與血栓形成之間是相互作用的,腫瘤細(xì)胞促進(jìn)靜脈血栓形成,靜脈血栓的形成增加了腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移[30]。
許多研究表明,TF在惡性腫瘤患者發(fā)生VTE的過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。在癌癥患者中,腫瘤侵襲引起的血管破壞或外科手術(shù)治療等可能導(dǎo)致患者的血管內(nèi)皮受損,TF釋放增多。腫瘤細(xì)胞通過表達(dá)TF結(jié)合FVII/VIIa形成激活復(fù)合物觸發(fā)凝血,從而促進(jìn)腫瘤附近凝血酶的生成[31],導(dǎo)致血液中凝血和抗凝血失衡、內(nèi)皮細(xì)胞的活化以及腫瘤微環(huán)境的血液凝固平衡發(fā)生改變[32],進(jìn)而引起血栓形成。另一方面,腫瘤細(xì)胞會(huì)脫落微粒(MPs),MPs是一種直徑0.1至1 μm的質(zhì)膜囊泡,由脂質(zhì),蛋白質(zhì)和核酸組成[33],攜帶高濃度的促凝血磷脂酰絲氨酸。TF與微粒結(jié)合成TF微粒(TF-MPs),腫瘤細(xì)胞將TF-MPs釋放到外周血液循環(huán)中,易導(dǎo)致靜脈血栓形成[34],并誘導(dǎo)血管生成和腫瘤轉(zhuǎn)移。腫瘤患者體內(nèi)TF-MPs含量明顯高于非腫瘤患者,與癌癥患者的VTE風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[35]。腫瘤細(xì)胞表達(dá)乙酰肝素酶可以上調(diào)TF的表達(dá),并可與組織因子通路抑制劑(TFPI)相互作用,導(dǎo)致TFPI解離,不能有效地抑制TF活性,從而增加機(jī)體凝血活性,促進(jìn)了腫瘤的轉(zhuǎn)移與血管生成[36]。
研究發(fā)現(xiàn),TF在多種腫瘤細(xì)胞中呈過表達(dá)[37],并與腫瘤的多種生物學(xué)行為相關(guān),與腫瘤患者生存率降低相關(guān)。在許多類型的癌癥中都有發(fā)現(xiàn)TF的表達(dá)增加,特別是在膠質(zhì)瘤[38]、肝癌、急性髓系白血病、乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌、結(jié)直腸癌[39]和非小細(xì)胞肺癌中[40]。
TF在惡性腫瘤中的異常表達(dá)對(duì)血栓形成起關(guān)鍵作用,患有惡性腫瘤的病人TF高表達(dá)增加了其發(fā)生VTE的風(fēng)險(xiǎn)。von Bruhl等[41]通過使用小鼠下腔靜脈狹窄模型研究發(fā)現(xiàn),小鼠骨髓樣白細(xì)胞上TF表達(dá)水平最低時(shí),其靜脈血栓形成率顯著降低,這意味著TF在該模型血栓形成的過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。Abu Saadeh等[42]在一項(xiàng)卵巢癌相關(guān)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),與未發(fā)生VTE的卵巢癌患者相比,發(fā)生VTE的患者TF表達(dá)顯著升高。Khorana等[43,44]研究發(fā)現(xiàn),在胰腺癌患者中,高表達(dá)TF的患者有癥狀的VTE發(fā)生率為26.3%,低表達(dá)TF的患者為4.5%,與具有低TF水平的胰腺癌患者相比,具有高TF水平的患者VTE發(fā)病率大約上調(diào)了5倍。有研究證明,在多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者中,發(fā)生VTE的患者的TF+/GFAP- MPs數(shù)量顯著高于未發(fā)生VTE的患者,并且即使在未發(fā)生VTE的患者中,其TF+/GFAP- MPs值仍保持較高數(shù)值,這意味著發(fā)生VTE的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加[45]。
檢測(cè)血栓形成相關(guān)的生物標(biāo)志物,評(píng)估腫瘤患者的VTE發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),對(duì)VTE發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)高的腫瘤患者進(jìn)行干預(yù)治療,可以在預(yù)防血栓的同時(shí)避免因過度抗凝導(dǎo)致的出血事件。組織因子TF是腫瘤患者機(jī)體處于高凝狀態(tài)的主要生物學(xué)標(biāo)志物之一,其引發(fā)的血栓事件也是腫瘤患者高病死率的重要原因。通過對(duì)TF表達(dá)水平的監(jiān)測(cè),預(yù)測(cè)和評(píng)估惡性腫瘤患者合并靜脈血栓發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn),盡早發(fā)現(xiàn)可能存在的下肢深靜脈血栓和肺栓塞,對(duì)延緩腫瘤病人生存率,提高病人生存質(zhì)量,具有非常重要的臨床意義。