【婴幼儿血管瘤相关因子的研究进展】眼眶血管瘤手术后失明

　　婴幼儿血管瘤为良性先天性血管病变，在新生儿的发病率为1%～2%，男女发病比例为1：3～5。约三分之一的患儿在刚出生即被发现有红色毛细血管扩张的斑点，其余大多在出生后2周才被发现[1]。所有婴幼儿血管瘤都表现出特殊的病变过程，即瘤体增生后有一自发的缓慢消退过程[2]。临床上婴幼儿血管瘤通常分为三期：增生期、消退期和消退完成期。目前,婴幼儿血管瘤的发病机制仍未明确。近年来的各种研究进展，可大体分为两大类。
　　
　　1内皮细胞具体来源的内在理论机制假说
　　1.1婴幼儿血管瘤胎盘来源假说：由North等[3]在2000年首次提出，他们研究发现婴幼儿血管瘤均表达胎盘微血管标志物――层粘连蛋白、FcγRⅡ、葡萄糖转运蛋白-1（glucose transporter-1,GLUT-1）和LeY，鉴于血管瘤独特的临床特点及与胎盘抗原的相似性，他们提出了血管瘤起源的两种假设：血管瘤是入侵的血管形成细胞在皮肤及皮下组织的间质中向胎盘微血管表型不规则分化的结果；血管瘤来源于栓塞的胎盘细胞。Barnes等[4]运用基因芯片技术对比了胎盘和婴幼儿血管瘤基因转录情况，发现其相似性远远超出了其他8种组织和其相关来源的病变组织的基因转录水平的相似性，进一步支持了该假说。
　　1.2 内皮祖细胞来源假说：由Kleinman等[5]在2003年第一次提出，该研究小组通过分析血管瘤患者外周血中单核细胞中内皮祖细胞数，发现其比例为健康志愿组的15倍。此外，他们将获取的健康志愿者的内皮细胞在体外培养，发现也可以表达血管瘤特异的表面标志物：CD32与分层蛋白。上述研究提示血管瘤细胞与内皮祖细胞在分子生物学上具有相关性。
　　1.3 血管瘤干细胞来源假说:由Khan等[6]提出，认为在血管瘤增殖期出现大量的血管内皮细胞的扩增，其来源可能为原本就已存在的血管瘤干细胞的克隆性增生。该研究小组从血管瘤组织中分离出具有干细胞表面特异标志CD133的细胞，并证明此单克隆细胞具有多项分化的潜能。
　　1.4 成血管细胞来源假说：认为由胚胎发育过程中残留的成血管细胞发育形成单独的血管瘤组织[7]。增生期血管瘤内皮细胞共表达作为内皮细胞特异标志的CD34，作为淋巴内皮细胞的表面特异标志LYVE-1，作为单核细胞表面标志的CD14与作为树突状细胞表面标志的CD83。血管瘤组织内细胞表达的不同抗原，可以间接说明血管瘤组织是来源于具有多项分化潜能的祖细胞。
　　
　　2外周环境因素在血管瘤发生发展过程中的影响作用
　　2.1雌激素水平异常：20世纪80年代中期,Sasaki等[8]发现增生期血管瘤患儿血清雌激素水平升高，且瘤体内有丰富的雌激素受体。Tang 等[9]通过动物试验发现雌激素在血管瘤生长中扮演角色,雌激素促进内皮细胞增殖，形成毛细血管样结构。Sun 等[10]的离体试验显示，雌激素协同血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）促进血管内皮细胞的增殖。而且对血管瘤组织雌激素受体的检测结果指出血管瘤可能为雌激素的靶组织。实验和临床的许多线索说明雌激素为血管瘤形成发展的重要影响因素，其主要通过调节包括基质金属蛋白酶(matrix metalloprotei nase,MMP) -9，内皮祖细胞（endothelial progenitor cells,EPCs）及NO在内的关键的成血管因子来发挥作用。
　　2.2 局部低氧分压与缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)： Ritter等[11]发现在婴幼儿血管瘤中单核细胞与粒细胞的存在，指出血管瘤的发生发展可能与局部的低氧环境有关。Kleinman等[5]在增殖期血管瘤中检测出HIF-1α的表达。最近的研究倾向于认为血管瘤组织中HIF-1α表达上调是因为血管瘤内皮细胞大量增殖却未形成完整的血管管腔，以致有氧血供不足，引起组织缺氧，进而导致其表达上调，引发一系列的组织损害，如溃疡。缺氧的微环境导致一些反应性的细胞因子的表达上调，除了HIF-1α，还有如间质细胞源性因子1α(stromal cell derived factor-1alpha,SDF-1alpha）和VEGF，后两者均促进内皮祖细胞的募集和增殖[12]。
　　2.3 血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）：在以往关于肿瘤发病机制的研究中，学者们发现VEGF通过调节基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-2和-9的转录水平，诱导组织因子、蛋白水解酶及基质胶原酶的表达，改变细胞外基质和基膜，诱导肿瘤血管的生成[13]。VEGF似乎在新生血管形成的早期起促发作用,通过招募外周细胞和平滑肌细胞促进毛细血管节段形成和完整血管壁形成。血管内皮细胞周围的细胞对血管的整合和成熟非常重要，它们有三大职能：联系、调节内皮细胞活性，调节巨噬细胞活性[14]。我们现在知道血管生成素Angiopoietin-1与血管生成素受体Tie-2 的相互作用维持了内皮细胞间的联接，稳定了血管壁。在血管形成的进一步过程中，这种平衡要暂时地被打破，内皮细胞分泌的MMP降解基膜、消化细胞外基质为新生血管的形成创造空间，分泌的angiopoietin-2解除外周细胞间的粘着。MMP引起的基质过度降解能导致血管结构的不稳定。比如：人脑动静脉畸形的患者，MMP的表达异常。
　　2.4能分泌细胞因子的间质细胞:血管瘤周围的支持细胞在血管瘤形成过程中所起的作用也被认为是不可忽视的起病因素。Nguye等[15]通过免疫化学发现血管瘤的内皮细胞与树突状细胞十分相似，后者分泌的细胞因子可能与血管瘤的发生有关系。Mulliken等[16]发现有肥大细胞对称分布于血管瘤新生血管管周。在增殖期血管瘤中，肥大细胞可以表达成纤维生长因子2（FGF2），后者被认为可以有效促进血管形成。另外，肥大细胞可以迅速促进并稳定维持VEGF的释放。这些研究提示肥大细胞可能在血管瘤的形成以及消退过程中起到复杂作用。
　　2.5 影响细胞凋亡的基因表达异常：1998年,Razon等[17]用原位末端标记法检测发现在增生期血管瘤组织中细胞凋亡水平低，而在消退期血管瘤组织中凋亡水平升高5倍；免疫荧光双标记试验证明至少1/3凋亡细胞是内皮细胞。哺乳动物细胞主要有死亡受体通路和线粒体通路两种凋亡途径。前者主要涉及Fas/FasL及caspase-8,后者则主要与细胞色素C、bcl-2、bax和caspase-9等这两条通路在caspase-3汇聚。上述因子或基因的表达异常可影响血管瘤内皮细胞的凋亡,被认为是最关键性因子之一。现已知VEGF作为一种特异性的血管内皮细胞有丝分裂原，与内皮细胞上的VEGF受体结合后，能引起血管内皮细胞分裂、增殖和迁移，促进新生血管形成[18],缺氧会影响VEGF的表达。缺氧可诱导HIF-1和HIF-2的表达，上调VEGF的转录因子，因此，在低氧环境下，VEGF被分泌，并与位于内皮细胞表面的受体相结合。这是组织对缺氧的一种代偿机制，通过诱导血管生长而增加氧供。相反，正常氧分压会下调VEGF的产生。血管瘤治疗临床研究反复显示：VEGF诱导的血管新生不是普遍的，只是严格局限于缺血部位[14]。
　　近年来，胰岛素家族与VEGF促血管新生作用之间的关系逐渐受到人们的重视。胰岛素样生长因子是一类重要的生长因子家族，包括胰岛素样生长因子-1、胰岛素样生长因子-2、相应的受体和结合蛋白。Igf2基因位于人染色体11p15，IGF2蛋白是由67个氨基酸组成的单链弱酸性多肽，分子量为7144KD。Kawamoto等[19]研究发现，IGF2在人胎儿时期的含量远比成年期高，且出生后IGF2的表达主要在肝脏、神经组织等。它为多种细胞的有丝分裂原，在体内外都有很强的促进细胞增殖分化的能力[20]。近年来有研究表明，IGF2 的过度表达与恶性肿瘤（如卵巢癌、结肠癌等）及其他增生性疾病联系密切[21]。
　　 IGF2能与两种不同的受体即胰岛素样生长因子受体Ⅰ（insuline-like growth factor receptor Ⅰ,IGF-ⅠR）和胰岛素样生长因子受体Ⅱ（insuline-like growth factor receptor Ⅱ,IGF- ⅡR）结合,通过自分泌和旁分泌方式发挥其生物学作用。Matthias Neid等[22]的研究证实，IGF-ⅠR能上调胰腺癌细胞上VEGF的表达，作为IGF-ⅠR两个主要下游分子的胰岛素受体底物-1和-2在促肿瘤血管新生中起到重要作用。Ritter等[23]学者报道胰岛素样生长因子2（insuline-like growth factor 2,IGF2）可能在血管瘤生长调节中起重要作用,该研究小组在2002年运用cDNA微集阵列分析方法发现增生期血管瘤中IGF2表达增强。他们还运用人血管瘤的外植模型，显示IGF2促进血管瘤体的外扩生长。此外，在增生期还出现了包括αvβ3（LM609）和α5β1一些血管生成相关的因子,在消退期一些IFN诱导基因表达增加。2004年,YING YU等[24]的研究发现在增生期和消退期婴幼儿血管瘤中IGF2均高表达，但在血管畸形、淋巴管畸形及正常婴儿皮肤组织中未被检测到。2008年,Arnaud Picard等运用定量实时PCR技术，分析了3例快速消退型先天性血管瘤（rapid involuting congenital hemangioma, RICH）和5例非消退型先天性血管瘤(non-involuting congenital hemangioma,NICH)标本中IGF2的表达，结果显示IGF2mRNA在RICH和NICH中均有表达，相当于4岁以上年龄的婴幼儿血管瘤患者瘤体中的表达水平[2]。
　　
　　3 小结
　　婴幼儿血管瘤进展中表现的特征性使其不失为内皮细胞生物学和血管发生学研究的良好模型。了解IGF-2在血管瘤发生发展中的作用，可为血管生成机制的研究提供基础，并有利于阐述血管瘤的发病机制，为血管瘤的分类、诊断提供新的思路。目前，血管瘤的治疗方法有皮质类固醇激素或普萘洛尔口服疗法、瘤体内药物（平阳霉素/血管硬化剂/皮质内固醇激素）注射疗法、干扰素皮下注射疗法、激光治疗以及外科切除[25]。但这些治疗往往有副作用和并发症,尤其是药物治疗,如瘤体内注射血管硬化剂后出现溃疡，眶周注射皮质类固醇激素后出现视网膜动脉闭塞、眼睑坏死[26]，干扰素注射后出现发热、白细胞减少、贫血，严重时可发生痉挛性两侧麻痹（Little病）。靶向治疗将是临床药物治疗的新方向，也只有弄清血管瘤的病理形成的细胞和分子基础，这一疾病的靶向治疗才有可能成为现实。
　　
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　　[收稿日期]2011-02-20 [修回日期]2011-04-03
　　编辑/李阳利