卡波西样血管内皮瘤 /丛状血管瘤发病机制

来源:中国皮肤性病学杂志 2022.04.09
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作者:于鲁,尉莉,徐子刚,张斌,国家儿童医学中心,首都医科大学附属北京儿童医院皮肤科

  

1 卡波西样血管内皮瘤/丛状血管瘤和卡梅现象临床病理特征


卡波西样血管内皮瘤( kaposiform hemangioendothelioma,KHE) 好发于四肢浅表或深部软组织,也可发生 在躯干、腹膜后、头颈部、纵隔、胸腺和脾等[1],皮肤表现通常为坚硬的、界限不清的紫红色斑块,可伴有局部 多毛或多汗,瘤体局部有侵袭性,形态学特点与卡波西肉瘤类似,由 Zukerberg 于 1993 年命名。丛状血管瘤 ( tufted angioma,TA) 于 1989 年由 Jones 和 Orkin 首次报道,当时报道了 20 例血管性疾病患者,由于组织学具 有小的环状血管丛和小叶在真皮内散在分布而命名[2]。TA 的临床表现具有异质性,最常见的是坚硬的红 于鲁,尉莉,徐子刚,等 . 卡波西样血管内皮瘤/丛状血管瘤发病机制棕色或紫红色的斑块、结节或肿瘤,部分伴有多毛或多汗。KHE 被分类为具有交界恶性潜能的肿瘤,具有局 部侵袭性,也曾报道有局部淋巴结受累,但是目前认为这是 KHE 多灶性的表现,而并非是真正的局部淋巴结 转移[3]。TA 被分类为良性肿瘤,但是由于 KHE 和 TA 在临床和组织学上的重叠,提示 KHE 和 TA 属于同一 疾病谱[1]。1940 年 Kasabach 和 Merritt 首次描述 1 例患者“毛细血管瘤”伴广泛紫癜,目前此现象被命名为 卡梅现象( Kasabach-Merritt phenomenon,KMP) ,以血小板减少、微血管病性溶血性贫血、消耗性凝血功能障 碍( 低纤维蛋白原和纤维蛋白裂解产物升高) 以及血管性病变范围扩大为特点。KMP 主要发生在 KHE 和 TA 两种罕见的内皮细胞肿瘤中。KHE 和 TA 很少自发消退,治疗后仍会有残留的病变,如皮肤肿胀伴毛细 血管扩张、皮肤凹陷和纤维化样改变[4]。 KHE 的病理表现为内皮源性梭形细胞增生,形成毛细血管团,其内可见肾小球样结构,血管壁薄,增生 的梭形内皮细胞排列成裂隙样血管腔,腔内充满红细胞,毛细血管团的周围分布着扩张的淋巴管样管道。免 疫组织化学显示,PROX1( + ) 、D2-40( + ) 、LYVE-1( + ) ,CD31( + ) ,CD34( + ) [1]( 图 1) 。TA 由真皮和皮 下多发炮弹样的毛细血管小叶组成,肿瘤细胞周围可见新月样裂隙,部分研究报道肿瘤周围外泌汗腺增 生[5],可见淋巴管瘤样吻合的血管。内皮细胞免疫组织化学显示,PROX1( + ) 、D2-40( + ) 、LYVE-1( + ) 、 CD31( + ) 、CD34( + ) ( 图 2) 。

 

2 KHE /TA 的发病机制

 

2.1 遗传学改变 关于 KHE /TA 的染色体异常基于个案报道。有病例报道 1 例 7 岁男童,伴有骶尾部、胸 椎多灶性复发性 KHE,肿瘤的核型分析显示存在 t( 13; 16) ( q14; p13. 3) 平衡易位,在之前的任何疾病中尚未 有此易位位点报道。该患儿应用长春新碱治疗 1 年效果欠佳,改用西罗莫司治疗后临床症状显著改善[6]。 13q14 区域包含许多肿瘤相关基因,例如 RB1、FOXO1、TSC22D1 和 ARL11。近期有研究发现,肝脏血管内皮 瘤患者 RB1 基因 13q13. 3-21. 31 缺失突变[7],也有文献报道血管内皮瘤相关的易位包括 t( 1; 31) ( p36. 3; q25) 和复杂性的不平衡易位 t( 7; 22) [8-9]。


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基因学检查发现,在 KHE 和 TA 存在体细胞 GNA14( G protein subunit alpha 14) 突变[10]。此突变位点也 可发生在其他血管性病变,例如化脓性肉芽肿、先天性血管瘤、交织状血管瘤、肝脏小血管瘤,因此不具有特 异性。GNA14、GNA11 和 GNAQ 编码 Gα 亚单位,其和 Gβ、Gγ 亚单位组合成三聚体,并结合到 G 蛋白偶联受 体上( G-protein-coupled receptors,GPCRS) 。GPCR 结合各种配体后激活,促进 Gα 亚单位上结合的 GDP 转化 为 GTP,促进 G 蛋白三聚体从 GPCR 上释放,同时激活 Gα 亚单位,激活下游的磷脂酶、钙通道或其他信号通 路,如 AKT 和 MAPK,当 Gα 亚单位活性改变时,可通过 PI3K/AKT 通路影响细胞存活和凋亡,GNA14 和 GNA11 突变对细胞生长的影响可能通过激活 MAPK 或 RAS 通路,上调 ERK1 /2 发挥作用。 有研究显示,在 TA 组织中发现 NRAS 突变,原癌基因 NRAS 编码调节细胞增殖的 GTP 酶,NRAS 基因失 活突变下调 RAS-RAF-MEK-ERK 信号通路,此通路也在脉管畸形中被发现,NRAS 热点突变在卡波西样淋巴 管瘤病( kaposiform lymphangiomatosis,KLA) 中也有报道。在 KHE 组织中发现 RAD50 突变[11],RAD50 属于 ATP 酶 ABC 转录子家族,其功能为 DNA 双链修复、细胞周期检验点激活、维持端粒酶和减数分裂重组,在小 鼠的敲除试验中证实了其在生长发育中的基础作用。 表观遗传学基因组甲基化显示,KHE 和 TA 存在相似之处[11]。甲基化位点通常为位于基因的启动子或 增强子区域的胞嘧啶,染色质结合蛋白与基因组甲基化位点结合影响基因组的表达。KHE 和 TA 为独立于 脉管畸形的疾病,其遗传学的特点虽然存在异质性,但其表观遗传学相似。KHE 和脉管畸形对于西罗莫司 的治疗反应的相似性,与其表观遗传学相似性可能相关。 有研究针对 1 例 KHE 进行外显子测序,在重点关注致癌基因( APC、BCL2、TP16、FOS、MYC、TP53、RAS 和 VHL) 的情况下发现生殖细胞 TP53 的单核苷酸突变( single nucleotide variants,SNVs) 可能在 KHE 肿瘤发 生中起到一定作用[12-13]。体细胞突变的二次打击在肿瘤的发生中也起到重要作用,例如皮肤黏膜的静脉畸 形由生殖细胞的酪氨酸激酶受体 TIE2 和体细胞的二次打击即病变局限性的 TIE2 突变所致。有研究也关注 了 81 个和体细胞突变可能相关的基因,其中包括 ITGB2、IL-32 等和血管新生相关的基因[14-15],以及 DIDO1 基因———一种上调凋亡信号和凋亡信号激活的基因,是髓系肿瘤中的一种抑癌基因,可能在 KHE 的肿瘤发 生中发生作用[12]。

 

2.2 起源于向淋巴管和血管方向分化的肿瘤干细胞 KHE /TA 被认为是起源于向淋巴管和血管方向分化 的肿瘤干细胞[16],表达血管内皮标记物 CD31 和 CD34,也表达淋巴管内皮标记物 VEGFR3、PROX1、D2-40、 LYVE1 [17]。 VEGFR3 作为淋巴管内皮细胞的标志在 KHE 中表达,提示 KHE 同时存在淋巴管细胞表型[18]。血清 VEGF 刺激血管内皮细胞增殖,并且在血管新生过程中起重要作用,在增生期的血管瘤患者中 VEGF 升高。 而且治疗后血清中 VEGF 水平与临床治疗反应相关。迄今为止,VEGFR 及其配体在 KHE 发病过程中的作 用尚未被阐明。近期 VEGF 的中和抗体贝伐珠单抗( Bevacizumab) 在各种表达 VEGF 的肿瘤中通过抑制血 管新生起效。贝伐珠单抗通过抑制 VEGFR2 抑制 VEGF 信号通路。VEGF 信号通路可能成为 KHE 治疗的 靶通路,因为血管内皮细胞表达 VEGFRs。尽管贝伐珠单抗在儿童中应用经验不多,其在儿童高分化胶质瘤 和神经母细胞瘤的应用中观察到有限的不良反应,如高张力、蛋白尿和伤口愈合缓慢[19]。因此在 KHE 的治 疗中贝伐珠单抗可能作为难治性 KHE 的一种新选择。 有体外研究发现,感染卡波西肉瘤相关疱疹病毒( Kaposi's sarcoma associated herpes virus,KSHV) ,可以 诱导淋巴管细胞标记物 D2-40 和 VEGFR3 表达。脉管内皮细胞感染 KSHV 后,诱导转录因子 PROX1 表达。 PROX1 敲除抑制 KSHV 诱导的淋巴管表型。PROX1 是控制胚胎淋巴管系统发育和分化的主要基因。 PROX1 缺乏的小鼠存在淋巴管系统缺陷,而且内皮细胞缺乏淋巴管表型。PROX1 的异位表达诱导细胞的重 新编程,血管内皮细胞相关基因的下调和淋巴管特异性的基因上调。既往有研究发现,弥漫大 B 细胞淋巴 瘤、胆管腺癌和肝细胞癌中 PROX1 的功能缺失,提示 PROX1 可能为肿瘤抑制基因,但在 KHE 中 PROX1 在 小鼠中诱导肿瘤的侵袭性行为,在体研究中诱导侵入肌层,离体研究中发现可以诱导迁移[20]。 D2-40 是一种新的 KHE 的标志,可以用于 KHE 和其他脉管性病变的鉴别,提示 KHE 的肿瘤成分向淋 巴管内皮分化,D2-40 位于血管性结节的周围部分,即位于毛细血管小叶和肾小球样结构的梭形细胞 D2-40 阳性表达,毛细血管小叶周围的淋巴管 D2-40 也呈阳性表达。上述结果提示,脉管小叶结周围和中央的功能 可能不同。KHE 是目前已知的继淋巴管畸形、卡波西肉瘤、血管肉瘤和 Hobnail 血管瘤之后的第 5 种表达 D2-40 的血管性病变。 尽管上述一些标记物是淋巴管特异性的,但是它们在胚胎发育期有不同的表达模式,所以它们的免疫阳 性不一定代表脉管性肿瘤起源于淋巴管内皮。例如 VEGFR3 在成人正常淋巴组织中选择性染色,但它在早 期胚胎的淋巴管和血管内皮中均有表达[21]。LYVE-1 也可以标记淋巴管内皮细胞、肝窦和脾窦。LYVE-1 在 血管肉瘤和卡波西肉瘤中也有表达,在婴儿血管瘤增殖期也可以表达。增殖期婴儿血管瘤的表现为和胚胎 早期中心静脉类似的表型,CD31( + ) 、CD34( + ) 、LYVE-1( + ) 、Glut1( + ) 、PROX1( - ) ,提示婴儿血管瘤存 在脉管发育的停滞。婴儿血管瘤( IH) D2-40 阴性表达,提示 D2-40 可能为脉管发育晚期出现的以及 KHE 中 内皮细胞可能比婴儿血管瘤中增殖的内皮细胞更为成熟。

 

2. 3 mTOR 通路 淋巴管异常分为畸形和肿瘤两大类,其中淋巴管畸形( lymphatic malformation,LM) 和 KLA 为脉管畸形,KHE 为交界性肿瘤。LM 与 PIK3CA 突变相关,KHE 与 GNA14 相关。尽管 LM、KLA 和 KHE 有不同的特点,mTOR 抑制剂,雷帕霉素对于上述 3 种疾病治疗均有效。mTOR 是 Ser/Thr 激酶,由两种 不同的蛋白复合体组成,包括 mTORC1 和 mTORC2。真核细胞转录因子 4E 结合蛋白( 4E-binding protein, 4EBP1) 和核糖体蛋白 S6 激酶 1 ( S6 kinase1,S6K1) 是 mTOR 的下游,能够促进蛋白合成和淋巴管新生。 mTOR 信号通路的表达可能在淋巴管异常性疾病的发生中起到重要作用。mTOR 抑制剂可以用来治疗不可 切除和局部进展的淋巴管畸形。有研究对于淋巴管异常性疾病的 mTOR 的表达,包含其磷酸化形式( phosphorylated form,p-mTOR) 和其下游 4EBP1 和 S6K1,以及它们的磷酸化形式( p-4EBP1 和 p-S6K1) 进行分析显 示,淋巴管生理性表达 4EBP1 和 S6K1,但是其中 S6K1 被激活,在淋巴管异常性疾病 KHE 中一半表达 p-mTOR和 p-4EBP1,提示 4EBP1 和 mTOR 与淋巴管异常性疾病相关[22]。

 

2.4 雌激素 脉管异常性疾病中( 婴儿血管瘤、先天性血管瘤、KHE、化脓性肉芽肿) 内皮细胞表达毛囊刺 激激素受体( follicle-stimulating hormone receptor,FSHR) ,脉管性疾病是目前唯一已知表达 FSHR 的良性疾 ·253· http: //pfxbxzz. paperopen. com 病[23]。FSH 在脉管性疾病中可能刺激血管新生或血管生成。FSH 与癌症密切相关,可能是因为其促进血管 新生。FSH 促进血管新生也可能是通过诱导靶组织 HIF-1α 表达和通过促进血管内皮细胞生长因子的信号 通路发挥作用。

 

3 KMP 发生的机制

 

KMP 最基本的病理生理表现为异常血管结构中血小板捕获、激活和消耗。放射性标记和免疫组织化学 标记显示,在 KHE 中存在血小板捕获,另外有研究应用透射电镜( transmission electron microscopy,TEM) 观察 到血小板、淋巴细胞、巨噬细胞存在于肿瘤结节的裂隙样管腔中,此外在裂隙样管腔中可以看到 Glut1 阳性 的红细胞,在梭形血管内皮中可以观察到巨噬细胞的囊泡,上述结果提示 KHE 不只捕获血小板,也可捕获血 细胞成分,因此可以导致播散性血管内凝血和红细胞破坏继发的严重贫血,但其捕获血细胞成分的机制仍需 进一步研究。 血小板捕获是 KMP 的启动过程,继发血小板激活和捕获。在不发生 KMP 的病例中也可以见到血小板 捕获[24]。外源性激活因素可能激活 KHE 的血小板捕获,有文献[25]报道 2 例 KHE 患者注射疫苗后发生 KMP,提示疫苗接种可能激活血小板捕获进而发展为 KMP。在 KHE 的患者中血小板半衰期可以缩短至 1 ~ 24 h [3]。血小板和内皮之间的相互作用也是 KMP 发病中的关键环节,例如由异常内皮细胞分泌的 D2-40 通 过血小板膜上的受体可以激活血小板,激活的血小板释放炎症因子、促有丝分裂、促血管生成的介质进入局 部微环境,导致血小板瀑布,进而促进血清 VEGF 表达[26],促进血管新生和淋巴管新生导致肿瘤的生长。持 续发生的血栓性血小板减少导致病变出血,最终导致病变的扩大[3]。

 

4 总结

 

目前已报道的 KHE /TA 的发病机制尚不明确,目前已报道的机制主要涉及遗传学改变( 染色体易位、 GNA14 突变、表观遗传学改变、致癌基因、抑癌基因、二次打击) 、起源于向淋巴管和血管分化的肿瘤干细胞、 mTOR 通路异常、雌激素等,KHE /TA 向 KMP 的转化主要涉及血小板捕获。KHE /TA 是罕见病,因为 KMP 患者凝血功能异常而难以获得活检标本。即使能够获得活检标本,血小板功能和 VEGF 的检测应在新鲜的 组织中进行,样本的保存也会影响结果,并且也需要合适的组织作为对照,因此其发病机制研究缓慢,仍需更 多临床与基础研究来阐明 KHE /TA 的发病机制。

 

参考文献略。

 

来源: [1]于鲁,尉莉,徐子刚,张斌,韩晓锋,孙玉娟,刘元香,王忱,邱磊,修冰玉,何瑞,马琳,李丽.卡波西样血管内皮瘤/丛状血管瘤发病机制[J].中国皮肤性病学杂志,2022,36(03):250-255.