肿瘤淋巴管生成与淋巴结转移
【摘要】 淋巴结转移是肿瘤转移的重要途径，也是判断预后的主要指标。随着淋巴管内皮标记物的发现，关于肿瘤如何诱导淋巴管生成及促进肿瘤的淋巴结转移成为研究的热点。现将肿瘤淋巴管生成及其调节、淋巴管内皮标记物以及淋巴管生成与肿瘤转移诸方面作一综述。
【关键词】 肿瘤 淋巴管生成 淋巴结转移
肿瘤淋巴结转移是大部分肿瘤难于、导致死亡的重要原因，存在淋巴结转移与否对评估患者预后有重要价值。以前已有一些关于肿瘤细胞如何诱导肿瘤相关的淋巴管生成，促进肿瘤的淋巴结转移及肿瘤细胞如何从原发肿瘤逃逸并如何进入淋巴管的研究。但随着淋巴管标记物的发现，肿瘤淋巴管生成及淋巴结转移又成为一个新的研究热点。本文就肿瘤淋巴管生成及其调节、淋巴管内皮标记物以及淋巴管生成与肿瘤转移等作一综述。
1 肿瘤淋巴管生成及其调节
淋巴管是肿瘤细胞转移的主要途径。因此，研究肿瘤组织中淋巴管的生成及其调节因素对研究肿瘤淋巴结转移有重要意义。在成熟的组织中,毛细淋巴管是从已有的淋巴管上以出芽方式生长,这与新生血管自毛细血管或毛细血管后静脉出芽生长类似。但肿瘤组织中是否有新生淋巴管和功能性淋巴管存在争议。
1?1肿瘤组织中功能性淋巴管的分布及结构特点Padera等［1］研究推测瘤内缺少功能性淋巴管可能原因是：逐渐生长的肿瘤细胞使瘤内压力增高，淋巴管坍塌；瓣膜结构的缺少不能有效地摄取组织液；浸润的肿瘤细胞破坏淋巴管。并用3种不同显微淋巴管造影术测定肿瘤淋巴管,发现血管内皮生长因子_C(Vascular endothelial growth factor_C,VEGF_C)过表达组在肿瘤边缘淋巴管直径增加26％，瘤周淋巴管出现与正常淋巴管相似的六角型结构,85％的功能性淋巴管表达在肿瘤边缘及正常组织，没有瘤内深部的淋巴管连接到肿瘤外功能性淋巴管，并提出瘤周淋巴管足以使肿瘤转移。另有研究则显示存在瘤内的功能性淋巴管，并且与肿瘤淋巴结的转移、预后相关。研究表明，瘤周的淋巴管对肿瘤转移更有意义，并发现肿瘤周围的淋巴管数目较多，且与淋巴结转移相关［2］。导致众多研究结果不一致的原因①选用不同的淋巴管标记物显示淋巴管内皮；②缺乏区别淋巴管及血管的标记物；③通过注射技术不能鉴别瘤内的淋巴管结构。
1?2肿瘤淋巴管生成因子VEGF_C和_D是肿瘤细胞分泌的促淋巴管生成因子，通过酪氨酸激酶受体血管内皮生长因子受体_3(Vascular endothelial growth factor receptor_3,VEGFR_3)的途径促进淋巴管生成及肿瘤淋巴结转移。VEGF_C和_D蛋白最初为一种前脯氨酸多肽，产物经过蛋白水解具有活性，可同时结合并激活VEGFR_2和_3,分别发挥血管生成和淋巴管生成的作用，因此，VEGF_C和_D既有诱导血管生成的能力，又能诱导淋巴管生成。免疫组化显示VEGF_C和_D主要表达在癌细胞胞浆。VEGF_C和_D也可以分别在肿瘤周围的炎性细胞、淋巴管和血管的上皮细胞表达。由于VEGFR_3主要在淋巴管内皮表达,故VEGF_C和_D的功能主要是通过VEGF_C和_D及VEGFR_3的信号系统来促进淋巴管生成。
1?3淋巴管生成及调节因素VEGF_C和_D通过VEGFR_3信号转导在肿瘤淋巴管的生成、存活、再生的机制还不清楚，但在VEGF_C和_D促进淋巴管生成及肿瘤的淋巴结转移研究中能得到证实。肿瘤细胞通过自分泌生长的刺激模式调节淋巴管生成。VEGF_D在肿瘤细胞中合成，由旁分泌方式作用在内皮细胞促进肿瘤血管及淋巴管发生［3］。VEGF_D的蛋白在淋巴管内皮及肿瘤细胞中均有表达，而mRNA只在肿瘤细胞中表达,提示蛋白水解过程发生在癌细胞内。Krishnan等［4］研究表明VEGF_C和_D在培养的肿瘤细胞中不表达，但在瘤体内表达，提示肿瘤微环境的分子组成可能对决定这些因子的表达具有举足轻重的作用。在VEGF_D基因缺陷型的突变鼠中，没有表现出淋巴管缺陷的相应病改变。这表明VEGF_D在淋巴管生成中没有起到主要作用，可能由未知的配体作用于VEGFR_3以补偿VEGF_D的功能［5］。在VEGFR_3的基因敲除鼠的研究中，出现原始脉管丛塑型缺陷,胚胎是致死性的。VEGFR_3的抗体mF4_31c能抑制VEGFR_3介导的淋巴管出芽生成，但对已存在的淋巴管不受影响［6］，也可以诱导已经形成的淋巴管退化，而对血管无影响。环氧化酶_2可通过EP1/Src/HER22/Neu途径上调VEGF_C基因表达［7，8］。Franchi等［9］在A431细胞系中证实NO能调节VEGF_C转录水平，促进其转录，通过VEGF_C促进淋巴管生成。钙依赖的细胞粘附分子(CD56)的功能缺失诱导的肿瘤淋巴结转移也是通过VEGF_C和_D介导的淋巴管生成起作用的［10］。纤维连接蛋白通过作用于其配体整合素α5β1来增强VEGF_C介导的受体VEGFR_3的磷酸化［11］。有研究，白细胞介素_7可能是肿瘤中VEGF_D表达的重要调控因子［12］。
2淋巴管内皮标记物
肿瘤的淋巴结转移的研究落后于血管，主要是缺乏特异性的淋巴管标记物来区别血管及淋巴管。以往主要根据淋巴管的组织形态学来鉴定：管壁薄,内皮细胞间连接不紧密，通常呈层叠状;基底膜不完整,通透性大；管腔内无RBC等来区别血管与淋巴管，但有时也很难区分。因此寻找特异性的标记物对淋巴管的研究至关重要。
2?1VEGFR_3它是第一个被发现的淋巴管内皮分子标记物，属于酪氨酸激酶受体，其结构与VEGFR_1，_2具有同源性。它在胞外区由7个免疫球蛋白同源结构区组成，胞内是酪氨酸激酶区。胚胎发育早期,VEGFR_3广泛表达于脉管内皮细胞，出生后只限于在淋巴管内皮细胞上表达。已有免疫组化研究表明，VEGFR_3在正常乳腺组织和乳腺纤维腺瘤组织中的血管内皮细胞上有弱表达，在乳腺癌中的血管内皮细胞上有显著表达。此外，它还可以表达在神经内分泌器官、慢性组织损伤及一些树突状细胞和巨噬细胞中，故VEGFR_3能否作为一种特异性的肿瘤淋巴管标记物仍有待研究。
2?2淋巴管内皮透明质酸受体_1（Lymphatic vessel endothelial hyaluronan receptor_1，LYVE_1）LYVE_1是与CD44具有同源性结构的一种糖蛋白。它首先作为透明质酸的受体在淋巴管壁上被鉴定出，并分布于淋巴管内皮细胞质内，具有从组织中摄取透明质酸盐并转运至淋巴液的作用。LYVE_1还可能结合由透明质酸包被的淋巴细胞并将其运输到淋巴结。它正常表达在胎盘早期的静脉、合体滋养细胞、肝和脾的窦状内皮细胞及巨噬细胞中［13］。一些学者曾认为LYVE_1特异性表达于肿瘤相关淋巴管，但研究显示肿瘤内约有10％ LYVE_1阳性脉管是血管。
2?3 肾小球足突细胞膜粘蛋白(Podoplanin)Podoplanin是一种表面糖蛋白，分子质量43u，它表达在正常小鼠肾脏足细胞上。Breiteneder等［14］首次报道Podoplanin仅表达于淋巴管内皮，随后发现还可以在成人Ⅰ型肺泡上皮、脉络丛及成骨细胞中表达，可能在淋巴管的渗透性和完整性中发挥作用。
2?4 同源异型核转录因子基因产物(Prox_1)Prox_1是内皮细胞亚群的一个标记物,它与胚胎淋巴管出芽生长、延伸及淋巴管内皮细胞的表型改变密切相关。尽管Prox_1也可表达于多种非内皮细胞，但其在淋巴管内皮细胞中仅特异性地表达于胚胎内皮细胞及成人正常组织和肿瘤内的淋巴管。
2?5肿瘤胚胎性抗原M2A的单克隆抗体(D2_40)D2_40与表达在胎儿的睾丸，淋巴管内皮细胞上的氧连的唾液酸糖蛋白反应，但在肿瘤中的血管不表达。也有研究显示在血管来源的恶性内皮细胞肿瘤，如血管肉瘤、卡波西肉瘤及生殖细胞瘤中表达［13］。上述多种淋巴管内皮细胞标记物均不具备完全特异性，尚不能各自独立用于标记淋巴管。故有学者建议联合多种淋巴管内皮标记物来标记淋巴管，以提高阳性率。
3 淋巴管生成与肿瘤转移
3?1 淋巴管的结构与肿瘤转移的机制淋巴管自身的结构、功能特点有利于肿瘤细胞的转移。由于淋巴管仅由单层内皮细胞构成,缺乏基底膜或基底膜不连续；肿瘤易于进入淋巴管；淋巴管中的压力与组织液近似,管中无血液流动的机械力，肿瘤细胞进入淋巴管后生存率高。以下机制可能促进肿瘤淋巴结转移:增加淋巴管的密度从而增加肿瘤细胞与淋巴管的接触机会;新生的淋巴管内皮细胞间隙增大;新生淋巴管与形态和功能发生变化的原有淋巴管协同作用促进转移脉管系统形成。
3?2淋巴管生成促进肿瘤转移肿瘤细胞分泌VEGF_C和_D，激活受体VEGFR_3，通过受体发挥淋巴管生成及肿瘤转移的作用。反之，用VEGFR_3的抗体可以抑制淋巴管生成及肿瘤转移［6］。选择性抑制VEGFR_3的信号转导与抑制VEGFR_2相比,能更有效地抑制局部及远距离转移［15］。大多数实体瘤通过已有的淋巴管或者淋巴管生成因子介导新生的淋巴管转移到局部淋巴结，这种方式是最早期的播散方式。宫颈癌早期阶段发生转移可从发生宫颈上皮瘤样病变三级组织的基底膜下方出现淋巴管，且异形细胞高表达VEGF_C中得到依据［16］。过表达VEGF_C的细胞系种植在小鼠后出现淋巴结转移率增高［1］。乳腺癌中淋巴管密度与淋巴结转移可以通过图像计数研究其关系,并推测可以用肿瘤淋巴管密度来判断患者预后［17］。
3?3 肿瘤细胞侵袭淋巴管研究发现肿瘤细胞增生使得癌间质炮压力增大、组织水肿，使癌细胞向周围组织浸润性生长。由于流体静压力(lnterstitial fluid pressure，IFP)增高，毛细淋巴管周围的“锚丝”保持淋巴管开放，增加淋巴管腔内径，使原本松弛的内皮细胞连接处相互脱离并开放，随着瘤周液体的流动导致组织间液携带肿瘤细胞进入流体静压低区域。当IFP降低时，“锚丝”张力降低，内皮细胞相互连接阻止淋巴管内液体的回流。在淋巴管周边区域，由于间质液体的流动淋巴液被稀释，创造了一个肿瘤生长的理想环境，支持肿瘤细胞的生长和存活。肿瘤细胞分泌的VEGF_C和_D诱导淋巴管生成，将增加肿瘤细胞进入淋巴系统潜在进入点的密度，从而增加肿瘤细胞的转移潜能。一些研究认为肿瘤转移到局部淋巴结可能受到趋化因子的指引，趋化因子及其受体为肿瘤转移提供方向。人类乳腺癌细胞表达受体CXCR4和CCR7，其配体CXCL12/SDF_1(alpha)和CCL21/6Ckine表达在淋巴结、肺、肝、骨中，这些组织恰恰是乳腺癌在临床上经常转移侵袭的部位［18］。CCR7,L_选择蛋白在淋巴细胞迁移到淋巴结过程中发挥作用。由此，推测肿瘤细胞可能按照淋巴细胞归巢的方式转移到局部淋巴结［17］。有学者推测增生的内皮细胞可主动伸入肿瘤内部的间隙内,然后包裹脱落的肿瘤细胞或形成瘤栓,借助淋巴液或血液再运输至循环系统,并在局部淋巴结或内脏器官停留形成转移灶，说明肿瘤转移可能为一种被动过程。这些都提示在研究肿瘤淋巴结转移时，只有以形态学和功能学相结合的方法，才能揭示真正的机制。
4研究前瞻通过抑制VEGF_C/_D/VEGFR_3信号转导来抑制肿瘤淋巴结转移成为研究的热点。在小鼠体内已经证实mF4_31c1能抑制VEGFR_3介导的肿瘤相关淋巴管生成及淋巴结转移，并且对已存在的淋巴管功能无影响［6］。但对这种作用还有很多疑问，尤其是对已存在的淋巴系统的免疫功能及大分子物质的运输功能是否有影响，有待进一步研究。由于VEGF_C和_D的表达与淋巴结转移具有相关性,检测其表达有可能成为判断部分肿瘤预后的指标。并且，针对肿瘤新生淋巴管生成机制而研制出的特异性拮抗剂有望成为肿瘤生物治疗的一种新方法。
【】
［1］Padera TP, Kadambi A, Tomaso E, et al. Lymphatic metastasis in the absence of functional intratumor lymphatics［J］.
Science, 2002, 296(5574): 1883-1886.
［2］Franchi A, Gallo O, Massi D, et al. Tumor lymphangiogenesis in head and neck squamous cell carcinoma: a morphometric study with clinical correlations［J］. Cancer, 2004, 101(5): 973-978.
［3］Achen MG, Williams RA, Baldwin ME, et al. The angiogenic and lymphangiogenic factor vascular endothelial growth factor_D exhibits a paracrine mode of action in cancer［J］. Growth Facters,2002, 20(2): 99-107.
［4］Krishnan J, Kirkin V, Steffen A, et al. Differential in vivo and in vitro expression of vascular endothelial growth factor(VEGF)_C and VEGF_D in tumors and its relationship to lymphatic metastasis in immunocompetent rats［J］. Cancer Res, 2003, 63(3): 713-722.
［5］Baldwin ME, Halford MM, Roufail S, et al. Vascular endothelial growth factor D is dispensable for development of the lymphatic system［J］. Mol Cell Biol, 2005, 25(6): 2441-2449.
［6］Pytowski B, Goldman J, Persaud K, et al. Complete and specific inhibition of adult lymphatic regeneration by a novel VEGFR_3 neutralizing antibody［J］. J Natl Cancer Inst, 2005, 97(1): 14-21.
［7］Su JL, Shih JY, Yen ML, et al. Cyclooxygenase_2 induces EP1_and HER_2／Neu_dependent vascular endothelial growth factor_C Up_Regulation：A Novel Mechanism of Lymphangio_genesis in lung Adenocareinoma［J］.Cancer Res, 2004, 64(2)： 554-564.
