血管肉瘤:诊断、治疗和预后相关生物标志物

2025
08/11

+
分享
评论
绘真医学
A-
A+

血管肉瘤是一种侵袭性强且极具挑战性的恶性肿瘤,识别可靠的组织生物标志物对于改善诊断、预后和治疗策略至关重要。

血管肉瘤(AS)是一种罕见的侵袭性血管恶性肿瘤,其特点是增殖迅速、早期转移且治疗选择有限,预后较差。血管肉瘤的发病机制仍不明确,且由于与其他血管病变相似,诊断具有挑战性。本系统综述旨在综合现有关于人类血管肉瘤组织中生物标志物的文献,包括基因组变异、代谢途径变化、特定蛋白质及其在诊断、预后和治疗中的意义。通过对1996年至2024年间PubMed和Embase数据库的系统检索,共确定87项符合预设纳入标准的研究。本综述重点介绍了反复出现的突变(如TP53、POT1、MYC、PTPRB、KDR)、改变的代谢途径(VEGF、ANGPT-TIE、PI3K/Akt/mTOR、MAPK/ERK)以及多种蛋白质表达模式(如ERG、CD31、CD34、vWF)。这些生物标志物揭示了血管肉瘤复杂的分子谱,并为改进诊断、预后和治疗策略提供了潜在靶点。本综述为进一步研究以及开发针对这种难治性恶性肿瘤的新型诊断和治疗方法奠定了基础。

研究背景

血管肉瘤(AS)是一种罕见的侵袭性恶性血管肿瘤,起源于血管或淋巴管内皮组织,占所有人类软组织肉瘤的比例高达2%。其特征为侵袭性增殖、肿瘤细胞广泛浸润以及衬覆异常的充满血液的腔隙。晚期血管肉瘤患者的5年总生存率约为30%。转移性血管肉瘤患者的预后明显更差,中位生存期仅为12个月。血管肉瘤患者预后不良主要归因于早期转移和诊断延迟。血管肉瘤的预后可能受到临床和病理因素的影响,组织学分级高提示预后不良。

血管肉瘤的发病机制在很大程度上仍不明确。虽然血管肉瘤的内皮起源已得到充分证实,但关于其起源于血管、淋巴管还是它们各自的祖细胞,仍存在争议。由于内皮细胞遍布全身,血管肉瘤可发生于身体多个部位。血管肉瘤的主要亚型是皮肤血管肉瘤,主要累及头颈部。其次是软组织血管肉瘤,其临床表现具有高度侵袭性。血管肉瘤分为原发性和继发性两种。原发性血管肉瘤(pAS)可发生于多个解剖部位,且无明确病因。继发性血管肉瘤(sAS)与多种危险因素相关,如既往放疗、紫外线照射、慢性淋巴水肿(可导致Stewart-Treves综合征),或接触外源性毒素(如氯乙烯)、钍造影剂、砷和合成代谢类固醇。此外,多种家族遗传性综合征也与血管肉瘤有关。

血管肉瘤的治疗策略因疾病的分期和解剖部位而异。局限性皮肤血管肉瘤通常采用广泛手术切除联合新辅助/辅助放疗,这种治疗方式已显示出较好的肿瘤学结局。对于晚期或转移性血管肉瘤,常用以多柔比星为基础的化疗方案或紫杉烷类单药化疗方案,但其疗效有限。由于诊断较晚以及血管肉瘤的罕见性,常规治疗效果不佳,而这种罕见性也限制了大规模随机对照试验的开展,难以确定最佳治疗方案。

血管肉瘤的诊断具有挑战性,因为它与其他血管病变相似,包括卡波西肉瘤、非典型血管病变、梭形细胞血管瘤或上皮样血管内皮瘤。在缺乏特异性临床体征的情况下,组织学检查和免疫组织化学检测已被证明是诊断过程中非常有价值的工具。因此,开发特异性和敏感性高的诊断生物标志物对于改善血管肉瘤患者的预后至关重要。由于血管肉瘤罕见且难以开展大规模队列研究,研究者对现有关于血管肉瘤生物标志物的文献进行了全面的系统综述,包括基因组变异、代谢途径失调和特征性蛋白质表达谱。通过对这些生物标志物进行分类,研究者旨在为开发靶向多重检测panel 提供一个框架。此类工具能够从有限的活检标本中同时定量相关蛋白质、体细胞突变和通路激活生物标志物。整合这些可用于临床的检测 panel,有望为这种难治性恶性肿瘤制定个性化的诊断、预后和治疗策略。

研究结果

研究筛选

文献检索共获得1590篇文献(图1)。剔除重复记录后,有1320篇文献进入筛选阶段。通过标题和摘要筛选,排除了902篇文献。随后,对418篇文献进行是否符合资格评估,其中330篇因以下原因被排除:245篇未专门探讨血管肉瘤或广泛聚焦于血管肿瘤,17篇为动物研究,28篇样本量少于4例,1篇为细胞系研究,35篇未研究人类血管肉瘤中的生物标志物表达,5篇文献的数据不适合提取。最终,本综述纳入87篇文献。

83551754904586564

图1

在纳入的87篇文献中,14篇为病例对照研究,36篇为队列研究,37篇为病例系列研究。病例对照研究的对照组包括健康个体、除血管肉瘤外的良性或恶性血管肿瘤。

分子谱--基因变异

人类血管肉瘤存在多种分子异常。近年来,多项研究通过全基因组、外显子组、转录组或靶向测序来描绘这种恶性肿瘤的基因组谱。这些研究已识别出可能是肿瘤发生关键驱动因素的反复出现的基因变异。尽管不同研究中排名靠前的突变基因存在一些相似性(如TP53、PIK3CA、KDR、MYC),但在变异频率及其与肿瘤解剖位置的关联方面存在显著异质性。Manner等人首次证实,尽管原发性和继发性血管肉瘤在形态上相似,但它们代表不同的基因实体。此外,Espejo-Freire等人根据血管肉瘤的原发部位识别出不同的基因组图谱。在本节中,研究者综合并总结了关于血管肉瘤基因变异的现有数据(表1),为其复杂的分子特征提供见解。

66701754904603918

表1

TP53

TP53位于17号染色体17p13.1,是一个公认的抑癌基因,其功能丧失(无论是通过下调还是突变失活)都与肿瘤发生密切相关。激活后,TP53在多个细胞内通路中发挥关键作用,如细胞周期停滞以维持基因组稳定性,凋亡、衰老和铁死亡以清除无法修复的受损细胞。因此,TP53常被称为"基因组的守护者",因为它有助于防止可能驱动恶性转化的致癌突变的积累。

与其他肿瘤一样,TP53变异在血管肉瘤中也很常见。大多数TP53突变是错义突变,导致产生全长的p53突变蛋白。在对143例血管肉瘤病例的下一代测序和全转录组测序分析中,TP53被确定为突变频率最高的基因,突变频率为29%,在头颈部血管肉瘤中尤其高(48.8%)。同样,Painter等人的血管肉瘤项目基于对47份血管肉瘤标本进行的全外显子测序,报告30%的病例存在反复出现的TP53突变。另一项使用针对341个已确定的癌症相关基因的测序分析进行的全面基因组分析显示,35%的血管肉瘤病例存在TP53突变。有趣的是,Kiyohara等人报告的突变频率更高,69%的血管肉瘤组织样本检测出TP53突变。其他研究也报道了人类血管肉瘤中频繁出现TP53突变。TP53突变的频率似乎因肿瘤位置而异。Naka等人观察到,与位于躯干的肿瘤相比,TP53基因突变在头部、心脏和四肢的肿瘤中更常见。p53突变蛋白的存在与促进血管生成有关。Kieser等人报告,TP53基因的突变形式可诱导血管内皮生长因子(VEGF)的表达,VEGF是一种强效的内皮细胞特异性有丝分裂原和关键的血管生成因子。这些发现强调了TP53突变在血管肉瘤发病机制中的重要性。

POT1

POT1(端粒保护蛋白1)基因编码 Shelterin复合体的一个关键组成部分,该复合体直接与端粒相互作用以调节染色体稳定性。它在防止非典型端粒延长和染色体融合中发挥关键作用。POT1位于7号染色体7q31.33,长度为120kb,其胚系和体细胞突变以及表达失调已在多种癌症类型中被发现。POT1变异的最高发生率见于皮肤黑色素瘤、非小细胞肺癌、鳞状细胞癌、慢性淋巴细胞白血病和血管肉瘤。值得注意的是,Shen等人表明,与其他肿瘤相比,血管肉瘤携带POT1突变的可能性增加11倍,且通常包含多个POT1突变。

在血管肉瘤中,最近的研究一致报告了POT1变异。Espejo-Freire等人发现16%的所有病例存在POT1变异,主要发生在头颈部血管肉瘤中(41.9%)。同样,Painter等人和Chan等人报告的POT1突变频率相似(16-19%)。这些POT1突变大多是错义突变,可能改变蛋白质功能。

MYC

MYC位于8号染色体8q24,是一种原癌基因,编码转录因子。其失调是一种公认的致癌事件,与多种癌症有关。MYC影响多种信号转导通路,包括细胞增殖、代谢过程、细胞分化、致癌转化、细胞周期进展和血管生成。其致癌激活主要通过两种机制发生:在一部分乳腺癌中观察到的基因扩增,或在大多数伯基特淋巴瘤中特有的基因重排。电离辐射后MYC表达失调通过促进从G1期到S期的异常过渡来增强细胞增殖,从而使其发挥癌基因的功能。MYC扩增升高是大多数放疗后和慢性淋巴水肿相关血管肉瘤的特征,而在原发性血管肉瘤病例中仅占一小部分。MYC扩增也有助于区分血管肉瘤与非典型血管病变,后者也发生在放疗后,但具有良性行为。最近的一项研究发现,血管肉瘤中的MYC扩增可增强miR17-92簇的表达。这种上调随后导致血小板反应蛋白-1(一种关键的内源性血管生成抑制剂)的抑制。这种抑制促进了恶性内皮细胞的不受控制的增殖。

随后的测序研究证实,与原发性血管肉瘤相比,MYC扩增是放疗诱导的和慢性淋巴水肿相关的血管肉瘤的敏感且高度特异性的标志物。一些研究甚至发现,100%的继发性血管肉瘤病例存在高水平的MYC扩增,这突出表明MYC分析是区分继发性血管肉瘤与其他血管病变的关键诊断工具。然而,最近的几项研究在一小部分原发性血管肉瘤病例中发现了MYC扩增,表明它并非专门与继发性血管肉瘤相关。例如,Shon等人在一部分原发性皮肤血管肉瘤中发现了MYC扩增和过表达;然而,其临床意义尚不清楚,因为它们与组织病理学特征或临床结局无关。Huang等人的研究证实了这些发现,表明在一小部分原发性血管肉瘤(7%)中存在MYC扩增,包括那些影响乳腺和躯体软组织的肿瘤。尽管如此,与原发性血管肉瘤相比,继发性血管肉瘤中MYC扩增的强烈偏好表明,在潜在的淋巴水肿或既往放疗的情况下,存在独特的致病机制。

MYC扩增在区分血管肉瘤与其他非典型血管病变或肉瘤类型方面也被证明是有价值的。MYC扩增在继发性血管肉瘤中的独有存在导致了这样一种假设,即MYC可能在非典型血管病变进展为血管肉瘤的过程中发挥作用。此外,Fraga-Guedes等人和Kuba等人发现,与没有MYC扩增的患者相比,存在MYC扩增的患者总生存期(OS)缩短。这一发现表明,MYC扩增不仅可以作为诊断标志物,还可以作为继发性血管肉瘤的预后指标。鉴于MYC扩增在继发性血管肉瘤中的高频率及其与不良预后的潜在相关性,靶向MYC代表了一种有前景的治疗方法,值得进一步研究。

PTPRB

蛋白酪氨酸磷酸酶受体B(PTPRB),也称为血管内皮蛋白酪氨酸磷酸酶(VE-PTP),位于12号染色体12q15,是一种专门在内皮细胞中表达的跨膜蛋白酪氨酸磷酸酶。PTPRB通过使TIE2(一种参与血管发育和稳态的关键受体)去磷酸化,作为血管生成的负调节因子发挥作用。它抑制VEGFR2、血管内皮钙粘蛋白(VE-钙粘蛋白)和血管生成素/TIE2信号传导,从而调节血管生成过程。PTPRB的功能丧失突变被认为会增强血管生成素/TIE2信号传导,并激活多个下游通路,包括PI3K/Akt/mTOR和MAPK通路。这种失调可导致血管生成增强和血管重塑。值得注意的是,血管生成的体外模型表明,PTPRB抑制可增强血管生成活性。除了在血管生成中的作用外,PTPRB还被认为通过诱导上皮-间质转化来促进结直肠癌的转移。

在血管肉瘤中,11-29%的病例被发现存在PTPRB突变。PTPRB突变被认为会破坏其功能,可能导致血管生成失调。事实上,血管肉瘤中大多数PTPRB突变是截断突变,包括无义突变和移码插入/缺失。虽然PTPRB作为血管生成的负调节因子的作用已得到认可,但尚不确定由PTPRB缺失驱动的血管生成是否可以通过药物抑制VEGF来有效靶向治疗。

VEGFR家族突变

VEGF通路是参与血管生成、血管发生和血管通透性的关键信号系统。当VEGF与其受体(VEGFRs)结合后,会触发一系列细胞内信号事件,包括PI3K/Akt/mTOR和MAPK/ERK通路的激活,这些通路对于促进细胞生长和存活至关重要(图2)。鉴于VEGF信号在血管发育中的核心作用,VEGFRs一直是血管肉瘤治疗中研究最多的潜在靶点之一。值得注意的是,VEGF通路中涉及的基因,如KDR(VEGFR2)和FLT4(VEGFR3),在血管肉瘤中经常被扩增并发生功能获得性变异,这进一步强调了该通路在血管肉瘤发病机制中的重要性。

74931754904621921

图2

KDR基因(激酶插入域受体),也称为VEGFR2,是受体酪氨酸激酶(RTK)家族中VEGFR家族的成员。它位于4号染色体4q11-12,通过与VEGF的多种亚型相互作用,在血管发生和血管生成的调节中发挥关键作用。KDR突变已在多种癌症中被发现,包括结直肠癌、非小细胞肺癌、乳腺癌和血管肉瘤。由于其在血管发生中的核心作用,KDR在血管肉瘤样本中的转录本和蛋白质水平上均高表达。

近期研究显示,原发性乳腺血管肉瘤中KDR基因变异的发生率较高。Kuba等人报告,73%的原发性乳腺血管肉瘤病例存在KDR变异。血管肉瘤项目报告,KDR突变率显著高于随机概率,频发率为25.5%--值得注意的是,在原发性乳腺血管肉瘤样本中观察到的KDR错义突变占89%。另有研究表明,10%的血管肉瘤存在KDR突变,且特定于乳腺解剖部位,与既往是否接受放射暴露无关。同样,Huang等人发现7%的血管肉瘤病例存在KDR错义突变,主要影响乳腺,仅在1例腰椎病例中存在。

然而,其他研究在乳腺以外的多个解剖部位的血管肉瘤中也发现了KDR突变。例如,在头颈部、肺、肝、内脏和四肢的血管肉瘤中,KDR突变的发生率在5%至18%之间。更重要的是,免疫组织化学分析显示,KDR突变的存在与高蛋白质表达水平相关。

继发性血管肉瘤中VEGFR激活的另一种机制涉及FLT4(Fms相关酪氨酸激酶4)扩增。FLT4位于5号染色体5q35,编码VEGFR3,这是一种由VEGF-C和VEGF-D激活的RTK。该受体在调节淋巴系统功能的发育和维持中至关重要。

到目前为止,大多数研究表明,FLT4扩增主要发生在继发性血管肉瘤中,特别是那些与乳腺癌放疗或慢性淋巴水肿相关的病例,且总是与MYC扩增相关。Guo等人证实,FLT4基因扩增仅在继发性血管肉瘤中发现,变异频率为27%,且与MYC扩增相关。同样,Cornejo等人报告了继发性血管肉瘤中相似频率的FLT4扩增,在所有病例中均观察到FLT4和MYC的共扩增。进一步的研究也证实了这种共扩增模式,表明FLT4单独可能具有有限的诊断价值。这些观察结果还表明,FLT4扩增可能是MYC扩增后的继发性基因事件。一部分放疗诱导的血管肉瘤中存在FLT4扩增,这为探索酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)作为治疗选择提供了理由。值得注意的是,Guo等人记录了3例FLT4扩增的继发性血管肉瘤病例,这些病例在接受多激酶抑制剂索拉非尼治疗后表现出完全或部分缓解。此外,FLT4扩增与较短的总生存期相关。

然而,最近的研究对FLT4扩增仅存在于继发性血管肉瘤这一观点提出了挑战。这些研究表明,FLT4扩增并非继发性血管肉瘤所独有,在包括乳腺和头颈部在内的多个解剖部位的原发性血管肉瘤中也观察到了FLT4扩增。有趣的是,Espejo-Freire等人发现,在大多数情况下,FLT4扩增独立于MYC扩增发生。

RAS及其下游信号通路的突变

RAS信号及其下游通路在血管肉瘤的发病机制中起着关键作用。RAS信号可由多种细胞受体触发,如RTKs、G蛋白偶联受体(GPCRs)和整合素。激活的RAS通过多种效应通路转导信号,特别是MAPK级联反应和PI3K/Akt/mTOR通路。RAS信号的失调通常具有致瘤性,导致内皮细胞不受控制的增殖和肿瘤进展。在RAS下游通路中,PI3K/Akt/mTOR轴的失调在血管肉瘤患者中频繁被记录,有证据表明其在疾病进展中比MAPK级联反应发挥更重要的作用。

PI3K/Akt/mTOR通路突变:磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/Akt和雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路是关键的细胞内级联反应,调节基本的细胞过程,包括增殖、生长、存活和代谢调节。该通路在乳腺癌和其他恶性肿瘤中存在失调,使其成为癌症研究中的重要靶点。PI3K是一种癌基因产物,作为信号转导分子启动Akt通路。PIK3CA基因负责编码PI3K的p110α催化亚基。在影响该通路的基因变异中,PIK3CA的激活突变与促进细胞不受控制的增殖和肿瘤进展有关。PIK3CA突变已在多种癌症类型中被报道,包括结直肠癌、乳腺癌、肝癌、脑癌、胃癌和肺癌。虽然PIK3CA突变的预后意义仍有争议,但大多数研究支持其通过过度激活PI3K/Akt/mTOR信号在肿瘤发生中发挥作用。在血管肉瘤中,PIK3CA突变主要是错义突变。不同研究中血管肉瘤中PIK3CA突变的发生率差异较大,从6%到45%不等。有趣的是,这些突变几乎仅在原发性乳腺血管肉瘤中发现。然而,Verbeke等人在骨或软组织的血管肉瘤中未发现热点PIK3CA突变,这表明血管肉瘤的PIK3CA突变可能具有肿瘤位置依赖性。Kuba等人的小队列分析表明,PIK3CA突变与血管肉瘤的不良预后相关。鉴于PI3K在肿瘤进展中的潜在作用,PI3K抑制剂已成为PIK3CA突变型乳腺血管肉瘤中一种有前景的治疗策略。值得注意的是,阿培利司和其他PI3K抑制剂在原发性乳腺血管肉瘤中的疗效值得进一步评估,以确定其治疗潜力。

RAS-RAF-MEK-ERK通路变异:细胞内RAS-RAF-MEK-ERK信号级联反应,即MAPK/ERK通路,属于丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路。该通路多种元件的过度激活在包括血管肉瘤在内的多种肿瘤中起着关键作用。新出现的证据表明,导致MAPK/ERK通路失调的基因变异(如RAS、BRAF)促进肿瘤细胞、肿瘤微环境和免疫系统之间的复杂相互作用。持续的MAPK激活使细胞能够不受控制地增殖,并在伴随其他基因变异时促进恶性转化。

聚焦于MAPK/ERK通路,在血管肉瘤中,RAS基因家族(特别是编码不同单体GTP酶的KRAS、HRAS和NRAS亚型)中常发现突变。这些突变大多是错义突变。在血管肉瘤中观察到的其他突变涉及RAF亚型BRAF。RAS调节蛋白(如NF1)的突变也与肿瘤发生和耐药性有关。不同研究中血管肉瘤中RAS/RAF/MEK/ERK通路突变的发生率差异较大,从无突变到高达53%的突变频率不等,这取决于肿瘤的解剖位置。

除了已充分表征和频繁研究的基因变异外,值得注意的是,在血管肉瘤中还发现了大量其他基因变异,尽管其发生率低得多。如ATRX、ARID1A、CRKL、ATM、ERCC4等突变的发生率低得多,在研究人群中通常不超过10%。这些低发生率的基因变异可能仍具有临床意义,但其稀有性为大规模分析和治疗靶向带来了挑战。

代谢通路失调

癌变的一个显著特征是癌细胞能够逃避凋亡并维持持续增殖,即使在存在细胞异常的情况下--这一过程由多个代谢通路介导。近期测序研究已确定多个血管生成和致癌通路是血管肉瘤发生发展的核心驱动因素:VEGF通路、血管生成素-TIE(ANGPT-TIE)通路、RAS-RAF-MEK-ERK通路以及PI3K/Akt/mTOR通路(表2)。

97141754904640019

表2

VEGF通路

VEGF及其受体VEGFR系统在生理性和病理性血管生成中均发挥关键作用。VEGF-A是一种关键的血管生成因子,可激活VEGFR-1(FLT1)和VEGFR2(KDR),导致受体交叉磷酸化和二聚化。这种激活通过促进血管形成和增加血行转移潜力来促进肿瘤生长。VEGFR-1是一种激酶受损的RTK,既可负向也可正向调节血管生成。相反,VEGFR-2是一种高活性RTK,通过PI3K/Akt/mTOR和RAS-RAF-MEK-ERK等不同信号转导通路在调节内皮细胞增殖和迁移中发挥关键作用。VEGF-C和VEGF-D主要通过其受体VEGFR-2和VEGFR-3(FLT4)调节淋巴管生成。这些因子对淋巴网络的发育和功能至关重要,主要通过在淋巴上皮中高表达的VEGFR-3发挥作用。在许多实体瘤中,VEGF-C和VEGF-D被认为通过诱导肿瘤淋巴管生成并引导转移灶经淋巴管转移至淋巴结,从而促进淋巴转移。

对VEGF通路组件的免疫组织化学分析显示,血管肉瘤中多种促血管生成因子显著过表达。在76%-94%的血管肉瘤病例中检测到VEGF-A表达,表明其在促进这些肿瘤内血管生成中具有稳定作用。然而,VEGF-C的阳性率存在异质性,不同研究报告的频率各异。Itakura等人发现仅11.7%的病例VEGF-C免疫染色呈阳性,而Lahat等人检测到88.4%的病例呈阳性。此外,VEGF-C的表达从弱阳性、局灶性到异质性不等,表明其在不同血管肉瘤亚型中的作用或调控可能存在差异。对VEGF受体的分析显示,血管肉瘤组织中VEGFR-1、VEGFR-2和VEGFR-3的表达水平较高,平均阳性率分别为78%、84%和84%(表2)。表达模式存在差异,VEGFR-3通常呈弥漫性染色,而VEGFR-1和VEGFR-2则呈更异质性的模式。

VEGF受体在血管肉瘤中的预后意义显示出与其他恶性肿瘤不同的矛盾关系。尽管VEGFR-1和VEGFR-3的表达与临床结局无显著关联,但VEGFR-2的表达降低或缺失与血管肉瘤的不良预后相关。这与在其他癌症类型中的观察结果相反,在那些癌症中,VEGFR-2升高通常意味着疾病进展。有趣的是,先前的研究表明,在头皮和面部血管肉瘤中,VEGF-A和VEGFR-2的表达与细胞增殖相关,这表明保留的VEGFR-2表达可能反映内皮分化和细胞成熟,这或许可以解释其反向的预后作用。此外,在血管肉瘤患者中,随着肿瘤分期的进展,血清VEGF-A和VEGF-D水平升高。综上,这些结果表明,VEGF-A/VEGFR-2以及VEGF-C、D/VEGFR-3信号轴均通过血管肉瘤微环境中的自分泌和旁分泌机制参与细胞存活和肿瘤进展。

鉴于VEGF通路在血管肉瘤中的重要作用,针对该通路的治疗策略已得到广泛研究。然而,评估其靶向治疗的临床试验结果令人失望。在一项II期研究中,贝伐珠单抗等单药VEGF抑制剂疗效有限,缓解率仅为9%,中位无进展生存期(PFS)为3个月。在一项随机II期试验中,紫杉醇联合贝伐珠单抗与单用紫杉醇相比,并未显著改善结局。靶向VEGFR的酪氨酸激酶抑制剂(TKIs),如索拉非尼、帕唑帕尼、瑞戈非尼,在血管肉瘤患者中显示出一定但有前景的活性。一项关于帕唑帕尼治疗血管肉瘤患者的回顾性研究报告,其PFS为3个月,中位OS为9.9个月。同样,另一种TKI瑞戈非尼在一小群血管肉瘤患者中显示出初步活性,中位PFS和OS分别为3.55个月和11.4个月。

ANGPT-TIE通路

ANGPT-TIE系统在血管发育、稳态和病理性血管生成中发挥作用。该系统包括两种主要在 内皮细胞上表达的RTK--TIE1和TIE2(TEK),以及三种相应的配体:血管生成素-1(ANG1)、血管生成素-2(ANG2)和血管生成素-4(ANG4)。尽管ANG蛋白作为TIE2的配体发挥作用,但TIE1缺乏已知配体,被认为通过与TIE2相互作用而激活。在血管生成素中,ANG1和ANG2是研究的主要焦点,而ANG4的功能仍不太明确。ANG-1作为TIE2激动剂,支持内皮细胞存活、血管稳定性和内皮屏障完整性。ANG1激活TIE2后通过PI3K/Akt/mTOR通路传导下游信号。相反,ANG-2可根据不同的环境作为TIE2的激动剂或拮抗剂,并可抑制ANG1-TIE2信号轴。ANG2似乎在血管重塑和血管生成中起关键作用。在生理条件下,ANG1-TIE2信号通过增强内皮细胞屏障功能和抑制炎症反应来维持血管静息状态。然而,在炎症或肿瘤血管生成等病理条件下,ANG2水平升高可破坏血管稳定性并增加血管通透性。

在血管肉瘤中,ANGPT-TIE通路的表达和功能作用仍不完全明确。然而,Buehler等人证明,该系统的关键组件在血管肉瘤中频繁表达,大多数病例中检测到ANG1、TIE1和TIE2,而42%的肿瘤中观察到ANG2表达。值得注意的是,ANG1高表达与血管肉瘤患者的生存期改善相关。在另一项研究中,与健康对照相比,11例面部和头皮血管肉瘤患者的血清ANG2水平显著升高,且晚期血管肉瘤患者的ANG2水平进一步升高。与此一致,与其他软组织肉瘤相比,血管肉瘤中ANG2 mRNA表达上调。ANG1和ANG2在血管肉瘤中的差异表达和预后意义表明它们在疾病进展中具有不同的作用和方式。ANG2可作为TIE2的激动剂和拮抗剂,似乎在血管肉瘤发病机制中发挥更突出的作用。

从治疗角度来看,靶向ANGPT-TIE通路在临床前模型中显示出前景。近期研究报道,TIE2抑制剂治疗在该疾病的小鼠模型中可抑制血管肉瘤生长。然而,临床转化证明具有挑战性。一项关于trebananib(一种靶向ANG1和ANG2的肽体)的II期研究未能在血管肉瘤患者中显示出疗效。总体而言,这些发现表明ANGPT-TIE系统可被视为这种侵袭性血管恶性肿瘤的预后和治疗靶点。然而,需要进一步研究阐明该通路在血管肉瘤发病机制中的确切作用,并开发更有效的靶向治疗。

RAS-RAF-MEK-ERK通路(MAPK/ERK通路)

RAS-RAF-MEK-ERK通路由参与细胞增殖、分化和存活的细胞内信号级联组成。该信号级联由细胞外配体与细胞表面受体(如RTKs和GPCRs)结合启动。这种结合通过GDP与GTP的交换激活RAS蛋白。激活的RAS随后招募并激活RAF激酶,后者进而磷酸化并激活MEK1/2。MEK1/2随后磷酸化并激活ERK1/2,这是级联中的最终激酶。RAF-MEK-ERK激活后,磷酸化的ERK1/2(p-ERK1/2)易位至细胞核并磷酸化众多底物(包括转录因子),从而调节基因表达并影响细胞行为。在正常生理条件下,MAPK/ERK通路受到严格调控。然而,该通路组件的代谢改变与癌变密切相关。

在血管肉瘤中,通过p-ERK1/2免疫染色已证实RAS-RAF-MEK-ERK通路的激活。临床血管肉瘤样本中p-ERK1/2阳性率在不同研究中差异显著,范围从31%到95%。此外,标记强度存在异质性,模式从弱阳性、局灶性到强阳性、弥漫性不等(表2)。这些发现与Chadwick等人的观察一致,他们报道所有血管源性肿瘤中均存在p-ERK1/2激活。在血管肉瘤中观察到的p-ERK1/2阳性率和染色模式的广泛范围表明,MAPK/ERK信号在血管肉瘤发病机制中具有复杂且可能异质性的作用。理解RAS-RAF-MEK-ERK通路与其他信号网络的复杂调控和交叉对话,对于开发更有效的靶向治疗和克服血管肉瘤治疗中的耐药性至关重要。

PI3K/Akt/mTOR通路

PI3K/Akt/mTOR信号通路在生理和病理条件下对细胞生长和存活的调节中发挥重要作用。PI3K/Akt/mTOR通路的失调会促进异常增殖信号并破坏细胞代谢稳态,这是癌症的标志。该通路的核心组件包括PI3K、AKT(蛋白激酶B)和mTOR。PI3K是一种异二聚体酶,由催化亚基(p110α)和衔接子/调节亚基(p85α)组成。它催化磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)磷酸化为磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PIP3),后者作为关键的第二信使发挥作用。这一事件促进Akt募集到质膜,在那里它在T308和S473残基处发生磷酸化。mTOR是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,作用于PI3K和Akt下游,在两个不同的复合物中发挥作用:mTORC1和mTORC2,每个复合物调节不同的细胞过程。mTORC1通过磷酸化下游翻译效应因子来控制蛋白质合成和细胞生长。这些效应因子包括真核翻译起始因子4E(eIF4E)结合蛋白1(4E-BP1)和核糖体蛋白S6激酶B1(S6K1)。磷酸化后,S6K1增强mRNA翻译,而4E-BP1的磷酸化解除其对eIF4E的抑制作用,eIF4E对于帽依赖的翻译起始至关重要。mTORC2通过在Ser473处磷酸化Akt来调节细胞增殖和存活。mTOR活性由复杂的上游调节因子网络调节,包括正向和负向调节因子。生长因子及其受体(如VEGFRs及其配体)作为正向调节因子,通过PI3K/Akt通路将信号传递至mTOR。相反,肿瘤抑制因子磷酸酶和张力蛋白同源物(PTEN)是mTOR活性的关键负向调节因子。PTEN通过使PIP3去磷酸化来拮抗PI3K活性,从而减弱Akt激活和随后的mTOR信号传导。PTEN功能丧失导致PI3K/Akt通路持续激活,这在多种癌症中常见。

近期研究证实,PI3K/Akt/mTOR通路的变异是驱动血管肉瘤发展的关键致癌机制。多项研究检查了血管肉瘤中该通路的不同组件,揭示其广泛激活及其在疾病进展中的潜在作用(表2)。Italiano等人报道,42%的病例p-S6K和p-4E-BP1呈阳性,这两种都是mTORC1的经典下游靶标。Wan等人聚焦于PI3K催化亚基p110α的表达,发现其仅在90.5%的血管肉瘤病例的细胞质中检测到。此外,Lahat等人检查了pAkt、p4E-BP1和eIF4E,报告其在血管肉瘤病例中的阳性率分别高达85%、88%和87%。值得注意的是,转移性血管肉瘤中p-4E-BP1的表达强度显著高于局限性病变,表明其在血管肉瘤转移进展中的潜在作用。多项研究关注PI3K/Akt/mTOR通路的负向调节因子PTEN的下调。Verbeke等人报道,与软组织血管肉瘤相比,41%的骨血管肉瘤中PTEN表达降低。一致地,Wan等人观察到与血管瘤相比,头皮和面部血管肉瘤中PTEN下调。这些发现共同表明,PI3K/Akt/mTOR通路在血管肉瘤中通过多种机制频繁激活,包括下游效应因子的表达增加和负向调节因子的下调。

PI3K/Akt/mTOR通路在血管肉瘤中的激活为使用选择性抑制剂靶向该通路提供了充分理由。目前,两种FDA批准的PI3K抑制剂--阿培利司和库潘尼西,可用于治疗多种癌症。阿培利司是一种特异性PI3K抑制剂,可选择性靶向p110α。其疗效已在临床前小鼠模型和PIK3CA突变型乳腺癌患者中得到证实,表明其作为原发性乳腺血管肉瘤靶向治疗的潜力。库潘尼西是一种泛I类PI3K抑制剂,对所有四种亚型均有活性,已在实体瘤和血液系统恶性肿瘤中显示出疗效。另一种治疗策略涉及靶向mTOR。mTOR抑制剂(包括雷帕霉素(西罗莫司)及其类似物替西罗莫司和依维莫司)可抑制mTOR活性。依维莫司通过下调PI3K/Akt/mTOR信号通路抑制细胞生长,在乳腺癌中显示出疗效,凸显其作为原发性乳腺血管肉瘤治疗选择的潜力。

总体而言,在血管肉瘤中调节单个血管生成通路的靶向单药疗法在临床研究中显示出有限的疗效,缓解率通常低于10%。相反,靶向多个平行信号通路的联合治疗策略在临床前研究中已成为更有前景的方法。在血管肉瘤小鼠模型中,mTOR(雷帕霉素)和MEK(曲美替尼)的联合抑制与单独使用任一药物的单药治疗相比,可实现持续的肿瘤退缩。此外,临床前研究表明,使用西地尼布(VEGFR抑制剂)和曲美替尼(MEK抑制剂)双重抑制VEGF和MAPK通路在体外具有相加效应,在体内具有协同效应,可降低血管肉瘤细胞存活率。RNA测序分析证实了这些发现,该分析揭示了单独使用曲美替尼治疗的肿瘤与同时使用曲美替尼和西地尼布治疗的肿瘤之间存在不同的表达特征。这些临床前研究中观察到的协同效应为进一步研究血管肉瘤的联合治疗提供了充分理由。

特征性蛋白质

通过免疫组织化学(IHC)可检测的蛋白质表达,为评估肿瘤特征和识别潜在治疗靶点提供了一种易于实施的方法。尽管遗传学和代谢组学分析为血管肉瘤(AS)的潜在生物学特性提供了宝贵见解,但在临床实践中,蛋白质生物标志物常作为初始的诊断和预后指标,指导治疗决策和风险分层。在本节中,研究者将整合并总结关于血管肉瘤中关键蛋白质生物标志物的现有数据,包括其诊断价值、预后意义以及作为治疗靶点的潜力(表3)。

96461754904656762

表3

p53

p53抑癌蛋白由TP53基因编码,是基因组稳定性的关键调节因子,可防止导致恶性肿瘤的致癌突变积累。p53常被称为"基因组的守护者",在多种细胞应激(包括缺氧、癌基因激活、DNA损伤和核苷酸缺乏)下会被激活。激活后,p53可调节众多参与关键细胞过程(包括凋亡、细胞周期停滞、DNA修复和细胞衰老)的靶基因转录。TP53的错义突变会导致突变型p53(mutp53)过表达。与发挥抑癌功能的野生型p53(wtp53)不同,mutp53不仅失去了这些保护功能,甚至可能获得致癌的功能获得性活性,促进肿瘤进展、转移和化疗耐药。

在正常生理条件下,wtp53蛋白半衰期短,通常无法通过IHC检测到。然而,在遗传毒性应激下,由于转录后稳定机制,p53蛋白水平会迅速升高。与wtp53蛋白不同,mutp53稳定性增强,可在肿瘤细胞的细胞核中检测到。这种稳定性差异使得p53 IHC可作为预测mutp53存在的替代标志物,其依据是只有稳定的(推测为突变的)蛋白可被检测到。然而,p53免疫组织化学研究的解读仍存在争议且缺乏标准化。一些研究根据染色强度和阳性细胞百分比判断病例是否具有免疫反应性,而其他研究则采用不同的临界值。这种解读差异可能导致结果不一致,且难以对血管肉瘤研究进行比较。

在血管肉瘤中,免疫组织化学分析检测到p53过表达的比例在6%至100%之间(表3)。重要的是,这种过表达与无病生存期(DFS)缩短相关,p53阳性病例(定义为核阳性率>20%)的中位DFS为3.4个月,而p53阴性病例为14.9个月。研究还报道,头皮和面部血管肉瘤的p53免疫反应性显著高于良性血管瘤。有趣的是,在血管肉瘤中,p53蛋白积累并不总是与TP53基因突变相关,这表明p53过表达可能源于特定的致癌应激导致wtp53稳定,而非完全由突变引起。此外,在近80%的受检血管肉瘤病例中,发现p53蛋白高表达与VEGF表达增加相关,表明p53与血管生成通路在血管肉瘤发病机制中可能存在相互作用。这些发现共同强调了p53蛋白表达在血管肉瘤发病机制中的重要性及其作为预后生物标志物的潜力。然而,免疫组织化学解读和临界值缺乏标准化,仍是准确评估这些肿瘤中p53状态的一大挑战。

尽管p53在多种癌症中广泛突变,但在治疗上靶向mutp53被证明具有挑战性。然而,近期对能够重新激活mutp53的小分子的研究取得了可喜成果。值得注意的是,APR-246(eprenatapopt)是一种首创的p53再激活剂,已被证明能够重新折叠mutp53并恢复其功能,从而诱导p53靶基因表达。APR-246已在临床中显示出活性,尤其是在髓系恶性肿瘤中,其在血管肉瘤中的更广泛应用值得进一步探索。

Ki-67

核蛋白Ki-67由MKI67基因编码,是公认的细胞增殖标志物,在癌症研究和临床中用作评估细胞分裂的指标。Ki-67在细胞周期的所有活跃阶段(G1、S、G2和M期)均有表达,但在G0期的静止细胞中不表达。在功能上,它参与核糖体RNA合成、异染色质组织以及有丝分裂期间染色体周围层的形成等关键过程。在癌症中,Ki-67表达与肿瘤增殖密切相关,是多种恶性肿瘤(包括乳腺癌、前列腺癌、肺癌和软组织肿瘤)的预后指标。Ki-67水平高通常表明肿瘤更具侵袭性,并与预后不良、肿瘤体积较大、淋巴浸润和转移相关。

在血管肉瘤中,免疫组织化学研究一致显示Ki-67高表达,所有血管肉瘤病例的平均阳性率为68%(表3)。值得注意的是,多项研究报道,无论解剖位置如何,血管肉瘤病例中Ki-67阳性率均为100%。这种高增殖指数将血管肉瘤与良性血管病变(如血管瘤)区分开来,使Ki-67成为有价值的诊断工具。一项针对乳腺血管病变的研究确定Ki-67指数临界值为175,在区分血管肉瘤与血管瘤(HA)方面显示出90%的敏感性和95%的特异性。此外,Ki-67表达与皮肤血管肉瘤的临床进程相关,Ki-67强表达的患者结局更差。Ki-67水平升高所表明的高增殖活性与血管肉瘤转移率和死亡率增加相关。这些发现共同表明,Ki-67表达不仅有助于血管肉瘤的诊断,还可作为预后标志物,潜在指导该侵袭性血管恶性肿瘤患者的治疗决策和风险分层。

ERG

ERG(ETS相关基因)是ETS(成红细胞转化特异性)家族的转录因子,在胚胎发育、细胞增殖、分化、炎症、血管生成和凋亡中发挥关键作用。作为核蛋白,ERG与富含嘌呤的DNA序列结合,对维持血管完整性、造血干细胞(HSCs)功能和内皮稳态至关重要。除正常生理作用外,ERG还与多种恶性肿瘤的发病机制相关。在前列腺癌中,ERG已被证明可抑制抑癌基因PTEN的转录,可能激活PI3K/Akt通路并增加血管生成、侵袭和转移。

在血管肉瘤中,测序研究显示ERG具有极高的敏感性,无论解剖位置如何,100%的血管肉瘤病例均观察到强而弥漫的核染色。ERG在调节血管生成、内皮细胞分化和凋亡中的重要作用可能与其在血管肉瘤中的持续表达有关。然而,ERG的表达并非血管肉瘤所独有,在多种良性或恶性血管肿瘤(包括血管瘤、淋巴管瘤、上皮样血管内皮瘤和卡波西肉瘤)中均观察到核ERG染色。在非内皮肿瘤中,已报道前列腺腺癌、尤文肉瘤和急性髓系白血病(AML)中存在ERG表达。尽管存在这些局限性,ERG总体上仍是血管肿瘤的高度特异性标志物。这种高特异性与其优异的敏感性相结合,使ERG成为血管肿瘤有价值的诊断工具,尤其是与其他标志物和组织学检查联合使用时。在血管肉瘤诊断中,其持续且强的表达模式具有重要诊断价值,特别是在疑难病例或处理有限活检材料时。遗憾的是,利用ERG在血管肉瘤中过表达的治疗策略在很大程度上仍未得到探索。

FLI-1

Friend白血病整合因子1(FLI-1)是ETS家族的转录因子,以其保守的ETS DNA结合域为特征。FLI-1在正常造血、内皮细胞存活和血管发育中发挥关键作用。通过调节与细胞增殖、分化和存活相关的基因,FLI-1对维持造血干细胞及其向成熟血细胞的分化至关重要。FLI-1还与病理过程相关,其失调有助于多种恶性肿瘤(包括尤文肉瘤、红白血病、B细胞淋巴瘤和血管肉瘤)的发生。其在促进血管生成和肿瘤进展中的作用进一步凸显了其在血管肉瘤发病机制中的重要性。

在血管肉瘤中,多项研究显示FLI-1具有100%的敏感性,表现为强而明显的核染色。FLI-1染色的核定位相比传统的胞质或膜内皮标志物具有明显优势,可减少内源性过氧化物酶或生物素相关的伪影。然而,需要注意的是,尽管FLI-1是血管肉瘤的敏感标志物,但其在良性血管肿瘤(如血管瘤)或其他非内皮肿瘤(如尤文肉瘤、红白血病、淋巴瘤)中也有表达。McKay等人报道其对血管肉瘤的敏感性为100%,但特异性仅为29%,因为在其他肿瘤类型(包括鳞状细胞癌、黑色素瘤、非典型纤维黄色瘤和平滑肌肉瘤)中也检测到了FLI-1表达。因此,其在其他肿瘤类型中的表达需要结合额外的特异性标志物或分子确认才能明确诊断血管肉瘤。迄今为止,尚未专门探索针对FLI-1的血管肉瘤治疗策略。

c-MYC

c-MYC转录因子是MYC原癌基因家族的成员,是一种核磷蛋白,可调节细胞增殖、分化和凋亡等关键细胞过程。重要的是,c-MYC还已知可刺激血管生成,并可能促进侵袭和转移。c-MYC通过与必需伴侣MAX(Myc相关因子-X)形成异二聚体,并结合靶基因启动子中的增强子盒序列(E-boxes),发挥转录调节因子的作用。作为转录放大器,c-MYC通过招募组蛋白乙酰转移酶、通过招募P-TEFb促进转录延伸以及调节CDK9 SUMO化来增强活跃转录基因的表达。c-MYC表达失调(通常通过基因扩增或染色体易位)与多种人类癌症相关,凸显了其作为正常细胞过程关键调节因子和强效癌基因的重要性。

在血管肉瘤中,观察到c-MYC过表达的频率因肿瘤病因而异。研究表明,54%-100%的放疗相关血管肉瘤表现出高水平的c-MYC蛋白过表达,大多数放疗相关血管肉瘤病例为高级别肿瘤。在Stewart-Treves血管肉瘤中也报道了c-MYC过表达。虽然c-MYC过表达在继发性血管肉瘤中最常见,但在原发性血管肉瘤中也有观察到。Hogeboom-Gimeno等人报道,在多个解剖部位(包括乳腺、皮肤、软组织和内脏)的原发性血管肉瘤病例中,39.5%存在c-MYC阳性染色。在原发性皮肤血管肉瘤中,已在部分病例中观察到c-MYC过表达,且高表达与高级别肿瘤显著相关。重要的是,在非典型血管病变中未报道c-MYC,这使得c-MYC分析成为区分血管肉瘤与其他血管病变的关键诊断工具。在预后方面,表现出c-MYC蛋白过表达的血管肉瘤患者的总生存期(OS)显著低于未过表达的患者。这些发现凸显了c-MYC在血管肉瘤发病机制中的复杂作用及其作为诊断和预后标志物的潜在价值。在不同血管肉瘤亚型中观察到的表达模式差异表明,c-MYC在原发性和继发性血管肉瘤的发生和进展中可能发挥不同作用。

MYC是一种频繁扩增的原癌基因,与c-MYC蛋白过表达密切相关。测序研究表明,通过IHC检测的MYC蛋白表达与通过荧光原位杂交(FISH)评估的基因扩增之间具有一致的一致性。具体而言,在原发性和继发性乳腺血管肉瘤中均观察到FISH和IHC的极佳一致性。然而,对于非乳腺部位,FISH与IHC之间的一致性通常较差。这些发现重申了MYC FISH和IHC作为乳腺血管肉瘤诊断工具的价值,同时表明其作为其他解剖部位血管肉瘤通用替代标志物的适用性有限。非乳腺部位MYC基因扩增与蛋白过表达之间的不一致表明存在蛋白质上调的其他机制,如mRNA稳定性改变、转录/翻译增强或表观遗传修饰。此外,IHC解读的不一致(包括非特异性免疫染色或阳性阈值可变)可能导致这种差异。事实上,不同研究对c-MYC阳性的解读存在差异,一些研究基于染色强度评估阳性,而其他研究则采用不同的临界值。这些发现强调了在解读血管肉瘤中MYC表达数据时考虑解剖位置的重要性,因为MYC失调的潜在机制在乳腺和非乳腺部位可能不同。近期一项MYC抑制剂的I期临床试验结果显示其在实体瘤中具有安全性和抗肿瘤活性,这表明c-MYC靶向治疗可能很快应用于血管肉瘤患者。

血管性血友病因子

因子VIII(FVIII)和因子VIII相关抗原(也称为血管性血友病因子;vWF)是两种不同但密切相关的糖蛋白,在止血中发挥关键作用。FVIII由F8基因编码,是一种重要的凝血因子,在血浆中与vWF结合循环。这种结合对FVIII的稳定性至关重要,因为未与vWF结合时FVIII会迅速降解。vWF除了作为FVIII的载体蛋白外,还能促进血小板在血管损伤部位的黏附和聚集。它由内皮细胞和巨核细胞合成,并经历复杂的翻译后修饰,这些修饰会影响其与FVIII的亲和力。内皮细胞激活后,vWF会从Weibel-Palade小体中迅速分泌,作为急性期蛋白在血管炎症中发挥多方面作用。vWF的免疫组织化学检测在诊断病理学中广泛用作内皮分化的标志物,特别是在血管肉瘤等血管肿瘤中。

在血管肉瘤中,vWF在肿瘤内皮细胞中通常表现为颗粒状至均质的胞质染色模式。然而,其表达可能存在差异,高分化肿瘤的染色比低分化肿瘤更一致。研究报道,血管肉瘤病例中vWF免疫染色的平均阳性率为78%(表3)。血管肉瘤中vWF的表达通常为弱阳性和局灶性。尽管vWF仍是血管肉瘤诊断的有价值工具,但为获得最佳诊断准确性,常与CD31、CD34、ERG和VEGFR-2等其他内皮标志物联合使用。这种联合检测是必要的,因为vWF作为内皮分化的特异性标志物,在其他血管病变(包括血管瘤)中也有表达。

波形蛋白

波形蛋白是人类VIM基因编码的III型中间丝蛋白,是间充质细胞细胞骨架的关键结构成分。它在维持细胞质完整性、保持细胞形态和稳定细胞骨架相互作用中发挥关键作用。波形蛋白参与多种细胞过程,包括细胞迁移、黏附和信号转导。其表达常被用作上皮-间质转化(EMT)的标志物,EMT是癌症进展和转移的关键过程。波形蛋白过表达与多种恶性肿瘤(如肺癌和胃癌)相关,在这些肿瘤中,它与转移潜力增加、核分级更高和总体生存期更差相关。

在血管肉瘤中,波形蛋白表达常见,阳性率高达100%。尽管波形蛋白通常与血管肉瘤相关,但其特异性有限,因为它在癌中也可能表达。研究表明,波形蛋白通过介导细胞骨架结构和维持细胞内机械稳态促进肿瘤进展。波形蛋白在癌症中的作用不仅限于其结构功能,还涉及调节自噬、细胞内信号通路以及保护细胞免受半胱天冬酶诱导的蛋白水解。值得注意的是,已发现它是PI3K/Akt信号通路的下游效应器,其磷酸化可增强细胞迁移。这些发现凸显了波形蛋白作为癌症(包括血管肉瘤)治疗靶点的潜力,其表达可能与该疾病的侵袭性相关。

CD31

CD31也称为血小板内皮细胞黏附分子-1(PECAM-1),是一种由PECAM1基因编码的130 kDa跨膜糖蛋白。CD31主要在内皮细胞、血小板、各种白细胞亚群和造血祖细胞中表达。它在细胞免疫和血管生物学中发挥关键作用,包括细胞黏附、白细胞跨内皮迁移、血管生成和维持血管屏障完整性在多种恶性肿瘤中,CD31被认为可促进肿瘤细胞侵袭和转移。例如,已表明它通过FAK/Akt通路上调整合素β1,在肝细胞癌中诱导EMT,从而促进转移。此外,在早期喉鳞状细胞癌中,CD31高表达与VEGF高表达相结合与不良生存期相关。

在血管肉瘤中,CD31表现出强的组成性表达,血管肉瘤病例的平均阳性率为91%,表明其在肿瘤发展中的重要性(表3)。染色强度大多为强而弥漫。然而,CD31在血管肉瘤中的生物学功能尚不清楚。Venkataramani等人发现,大多数血管肉瘤包含一小群CD31低表达细胞,这些细胞由于更有效的活性氧(ROS)解毒而表现出更强的致瘤性和化疗耐药性。这些CD31低表达细胞显示Yes相关蛋白(YAP)在核内积累,导致抗氧化酶的诱导。血管肉瘤细胞中CD31的下调导致内皮特性丧失,并增加对氧化应激和DNA损伤的抗性。该机制与YAP信号增强相关,表明Hippo通路在血管肉瘤进展和化疗耐药中发挥关键作用。然而,需要注意的是,CD31在其他类型的血管肿瘤(包括血管瘤)、非典型血管病变和上皮样血管内皮瘤中也有表达,这可能导致潜在的诊断误区。CD31在血管肉瘤进展中的复杂作用及其与Hippo通路的关联,提示靶向CD31-YAP信号轴可能是潜在的治疗策略。

CD34

CD34是唾液黏蛋白家族的成员,是一种跨膜磷酸糖蛋白。CD34在多种细胞群体中表达,包括造血干/祖细胞、血管内皮细胞和某些间充质细胞。尽管其确切功能仍不明确,但CD34在细胞黏附、迁移和信号转导中发挥关键作用。它促进造血干细胞与骨髓细胞外基质或基质细胞的黏附,同时促进淋巴细胞与淋巴组织内特化血管内皮的结合。CD34还通过促进增殖和抑制分化来维持干细胞的未分化状态。此外,它在组织修复和血管生成期间的细胞迁移中发挥作用。

在血管肉瘤中,大多数研究将CD34用作血管肉瘤的诊断标志物之一,但其阳性率存在差异。约68%的血管肉瘤病例表达CD34(表3),表明其阳性率低于血管肉瘤中其他内皮标志物(如CD31和ERG)。染色强度从弱阳性、局灶性到强阳性、弥漫性不等。由于CD34在其他血管肿瘤和非血管癌细胞类型(如成纤维细胞肿瘤、胃肠道间质瘤、隆突性皮肤纤维肉瘤)中也广泛表达,因此仅CD34阳性不能确诊血管肉瘤。这些发现强调了使用包含多种内皮标志物的综合免疫组织化学 panel 对血管肉瘤进行准确诊断的重要性。有趣的是,在大多数血管肉瘤病例中观察到CD34与CD31共表达。

CD117

CD117(c-Kit)是由KIT基因编码的跨膜蛋白。这种145 kDa的蛋白由976个氨基酸组成,属于III型RTK家族。CD117在多种细胞类型中表达,包括造血干/祖细胞、肥大细胞和某些癌细胞。与其配体干细胞因子(SCF)结合后,CD117形成同源二聚体并发生自磷酸化,激活多个下游信号级联。这些通路(包括MAPK和PI3K/Akt)调节关键细胞过程,如存活、增殖、分化和迁移。

已在部分血管肉瘤中发现CD117表达,研究报道其在超过50%的病例中呈阳性。有趣的是,包括血管瘤在内的良性血管肿瘤和正常成人血管均不表达CD117。血管肉瘤中CD117的表达被认为代表癌胚表达,即肿瘤细胞恢复为表现出KIT阳性的胎儿内皮细胞表型。研究表明,约90%的软组织血管肉瘤表达CD117,而骨血管肉瘤中仅17%表达。这种差异表达表明,靶向CD117的酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)可能在软组织血管肉瘤中更有效。与胃肠道间质瘤(GISTs)中常见激活的KIT突变不同,在血管肉瘤中未发现KIT的近膜区或酪氨酸激酶结构域突变。这表明血管肉瘤中CD117的表达并非由基因突变驱动,而是反映与肿瘤发生相关的异常蛋白表达。还有证据表明,CD117过表达有助于软组织血管肉瘤中PI3K/Akt通路的激活。

尽管CD117可辅助血管肉瘤的诊断,但其应用受到限制,因为它在其他肿瘤(包括GISTs和某些肉瘤)中也有表达。因此,CD117应作为免疫组织化学 panel 的一部分,与CD31和ERG等其他内皮标志物联合使用,以提高诊断准确性。从治疗角度来看,有一例软组织血管肉瘤患者对特异性TKI伊马替尼反应良好的病例报告,这表明需要进一步研究CD117靶向方法以改善血管肉瘤患者的结局。

PDPN

PDPN是一种由人类PDPN基因编码的I型跨膜黏蛋白样糖蛋白。该蛋白在不同物种间高度保守,是淋巴管内皮细胞的特异性标志物。它在器官发育、细胞运动、肿瘤发生和转移中发挥着关键作用。PDPN会与多种蛋白质相互作用,其中最值得注意的是血小板上的C型凝集素样受体2(CLEC-2),这对于胚胎发育过程中血液和淋巴管的正常分离至关重要。此外,它还能与埃兹蛋白和膜突蛋白结合,从而与肌动蛋白细胞骨架相连,影响细胞的迁移和黏附。另外,PDPN可调节Rho家族GTP酶(尤其是RhoA)的活性,这有助于表达PDPN的癌细胞形成促迁移表型。

在血管肉瘤中,PDPN的表达较为常见,阳性率可达100%,这提示其具有淋巴管内皮的表型特征(表3)。PDPN的染色强度具有异质性,表达范围从局灶性到弥漫性不等。有趣的是,血管肉瘤中的大多数肿瘤细胞会共同表达PDPN和血管表型标志物(如CD31、ERG、vWF),这种组合在正常血管中并不常见,这表明它们可能来源于淋巴管和血管内皮的共同前体。这种共表达模式是血管肉瘤与血管瘤的区别之一,因为血管瘤通常PDPN呈阴性。但需要注意的是,PDPN也会在其他血管肿瘤中表达,包括良性淋巴管瘤、非典型血管病变和卡波西肉瘤。

Claudin-5蛋白

Claudin-5是一种紧密连接蛋白,在调节血脑屏障(BBB)的细胞旁通透性方面起着重要作用。这种跨膜蛋白由CLDN5基因编码,属于claudin家族。在肿瘤血管生成过程中,它主要在内皮细胞中表达,并且已成为多种癌症(尤其是肺癌)中的重要标志物。然而,关于其在包括血管肉瘤在内的血管肿瘤中的表达及功能意义,相关数据还较为有限。

在血管肉瘤中,Claudin-5作为一种免疫组化标志物,显示出极高的敏感性。研究表明,96%至100%的血管肉瘤会表达Claudin-5,且在整个血管肉瘤肿瘤中均呈现强烈且均匀的染色,与分化状态无关。这种高敏感性使Claudin-5成为一种很有前景的血管肉瘤诊断工具,在检测低分化病例的内皮分化方面,其效果可能优于vWF等传统标志物。在肿瘤的血管形成区和实体区都能观察到Claudin-5阳性,大多数病例中超过50%的肿瘤细胞呈阳性,往往接近100%。但需要注意的是,尽管Claudin-5对血管肉瘤的敏感性较高,但其特异性有限。在多种癌以及血管瘤、血管内皮瘤等其他血管肿瘤中,也发现了Claudin-5的表达。

UEA-I

荆豆凝集素I(UEA-I)是一种凝集素,已成为血管内皮细胞和内皮源性肿瘤的有价值标志物。研究表明,与vWF等传统标志物相比,UEA-I在检测内皮细胞方面更敏感。在血管肉瘤中,UEA-I被证明是一种有价值的诊断工具,阳性率可达100%。这种敏感性在传统标志物(如CD34、vWF)可能出现阴性结果的情况下(尤其是在低分化肿瘤中),显得尤为重要。因此,将UEA-I与其他内皮标志物联合使用,可显著提高血管肉瘤的诊断准确性。同时,联合使用这些标志物还有助于将血管肉瘤与其他恶性肿瘤区分开来,包括黑色素瘤、间变性癌和其他类型的肉瘤,这些肿瘤通常UEA-I呈阴性。

PD-L1

程序性死亡配体1(PD-L1)是一种跨膜蛋白,属于I型跨膜受体B7家族。它在免疫调节中起着关键作用,已成为癌症研究中的重要生物标志物。PD-L1在多种免疫细胞类型(如抗原呈递细胞、活化的T细胞、B细胞和单核细胞)以及某些上皮细胞中组成性表达,在炎症条件下尤为明显。在肿瘤微环境中,肿瘤细胞和肿瘤相关基质细胞上的PD-L1表达上调,这是一种逃避抗肿瘤免疫反应的适应性免疫机制。PD-1/PD-L1通路是调节T细胞反应和维持外周耐受的关键抑制性信号机制。通过与T细胞上的程序性死亡-1(PD-1)受体结合,它会抑制T细胞功能、减少增殖,并可能诱导凋亡。这种相互作用通过下调炎症反应和恢复免疫稳态,在限制宿主组织中的免疫病理反应方面起着重要作用。在癌症中,PD-L1的表达通常与免疫逃逸以及多种恶性肿瘤的不良临床结局相关。此外,PD-L1的结合会激活肿瘤细胞内的信号通路,包括PI3K/Akt和MAPK信号通路,从而促进细胞增殖、存活并增强对凋亡的抵抗。

在血管肉瘤中,研究报道的血管肉瘤样本中PD-L1阳性率存在差异,介于19%至100%之间,这凸显了这种恶性肿瘤中该蛋白表达的异质性(表3)。有趣的是,已发现PD-L1的表达与肿瘤分化呈负相关,在低分化血管肉瘤中表达量更高。目前,PD-L1表达在血管肉瘤中的预后意义尚不明确,其与患者/肿瘤特征以及其他免疫参数的关联也不清楚。虽然一些研究未能证明PD-L1表达与OS之间存在显著相关性,但其他研究报道,在转移性血管肉瘤患者中,PD-L1过表达可能与较短的生存期相关。值得注意的是,本田等人报道,只有在PD-1阳性淋巴细胞高浸润的情况下,PD-L1的表达才具有预后意义。这种差异可能是由于许多研究的样本量较小(因为血管肉瘤较为罕见),这也凸显了需要开展更大规模的多中心研究来明确PD-L1的预后作用。

相当比例的血管肉瘤中存在PD-L1的表达,这表明这些肿瘤可能对免疫检查点抑制剂(ICI)治疗有反应。一项对25名接受抗PD-1抗体帕博利珠单抗单药治疗的血管肉瘤患者进行的回顾性分析显示,客观缓解率为18%,疾病控制率为59%,中位PFS为6.2个月。同样,一项对7名接受各种检查点抑制剂治疗的患者进行的病例系列研究报道,12周内71%的患者出现部分缓解。这些发现凸显了PD-1/PD-L1抑制剂在血管肉瘤中的潜在疗效,尤其是在PD-L1高表达的病例中。然而,缓解率的差异也表明,需要开展更大规模的前瞻性临床试验,以系统评估免疫检查点抑制剂作为单药治疗或与其他药物联合治疗的疗效。此类研究对于优化这种侵袭性血管恶性肿瘤的治疗策略,以及确定可用于筛选最可能从免疫治疗中获益的患者的预测性生物标志物,都至关重要。

讨 论

血管肉瘤是一种高度侵袭性的血管恶性肿瘤,其特征为增殖迅速、早期转移且治疗选择有限。本系统综述综合了文献中报道的数据,全面概述了血管肉瘤中的生物标志物(图2),重点探讨了这些标志物在诊断、预后、治疗中的意义,以及它们在阐明血管肉瘤细胞起源方面的作用。本综合分析揭示了血管肉瘤复杂的分子图谱,其特点是反复出现的基因变异、信号通路失调以及独特的蛋白表达模式。

诊断挑战

由于血管肉瘤在组织病理学上与良性和恶性血管肿瘤存在重叠,其准确诊断仍是一项重大的临床挑战。尽管CD31、CD34、vWF、PDPN、ERG和VEGFR等免疫组化标志物已被常规应用,但尚无任何一种标志物能以理想的特异性和敏感性将血管肉瘤与其他(血管)肿瘤区分开来。CD31虽对内皮分化具有高度敏感性,但在造血干细胞、多种白细胞亚群以及非血管肉瘤性血管肿瘤中均有表达。同样,CD34在成纤维细胞肿瘤和胃肠道间质瘤中广泛表达,这限制了其在区分血管肉瘤与间叶源性模拟肿瘤中的应用。VEGFR-3和PDPN等淋巴标志物虽有助于识别部分血管肉瘤亚型,但在不同血管肉瘤病例中的表达并不一致,且PDPN在鳞状细胞癌和精原细胞瘤中也可检测到。传统上对vWF的依赖进一步受到其敏感性低且易受血清污染伪影影响的限制。即使是ETS家族转录因子(包括ERG和FLI-1),尽管敏感性极高,但由于在前列腺腺癌、尤文肉瘤及其他恶性肿瘤中均有表达,因此缺乏特异性。这些局限性凸显了采用整合血管标志物(如CD31、CD34、vWF、VEGFR-2)和淋巴标志物(如podoplanin、VEGFR-3)的多标志物panel,以提高血管肉瘤诊断准确性的必要性。

分子谱分析的最新进展(如检测MYC扩增--一种与既往放疗或淋巴水肿相关的sAS的近特异性标志物)凸显了将基因组生物标志物与免疫组化相结合的关键作用。这种联合方法不仅有助于区分血管肉瘤与非典型血管病变等良性模拟肿瘤,还能明确病因亚型,强调了需要标准化的诊断流程,以衔接传统组织病理学与新兴分子技术。

预后意义

血管肉瘤的预后分层在临床上仍具挑战性,但新兴证据表明,分子和蛋白水平的生物标志物与肿瘤侵袭性及生存结局相关。MYC扩增和PIK3CA突变等基因变异与疾病的侵袭性密切相关,尤其是在继发性血管肉瘤中,MYC扩增的肿瘤表现出OS缩短。同样,FLT4扩增可能通过增强VEGF信号传导促进转移潜能,从而导致生存结局恶化。有趣的是,在蛋白水平上,血管生成的关键介质VEGFR-2表达降低或缺失与血管肉瘤的不良预后相关,这一发现与其他恶性肿瘤形成对比--在其他恶性肿瘤中,疾病进展通常以VEGFR-2过表达为特征。p53、Ki-67和c-MYC等核蛋白的表达水平进一步与不良预后及转移潜能增加相关,凸显了基因组不稳定性、不受控增殖与临床行为之间的相互作用。免疫检查点失调(在高达100%的血管肉瘤病例中可检测到PD-L1表达)的预后意义存在争议。尽管在低分化血管肉瘤中观察到更高的PD-L1水平,但其与生存期的关联仍不一致,这可能是由于解剖部位特异性差异或肿瘤微环境异质性所致。总体而言,血管肉瘤生物标志物的预后意义表明,未来研究需要探索多种因素以改善总生存期。

治疗策略

血管肉瘤中生物标志物的治疗意义凸显了针对这种侵袭性恶性肿瘤的潜在靶向治疗方法。当前治疗策略主要侧重于抑制与血管肉瘤发病机制相关的代谢通路的各种成分。VEGF通路是血管肉瘤发病机制的核心,由于VEGF-A和VEGFR-1、2、3的频繁过表达,该通路成为关键靶点。VEGF抑制剂(如贝伐珠单抗)和VEGFR抑制剂(如索拉非尼、帕唑帕尼、瑞戈非尼)已显示出一定的临床疗效。联合治疗(如VEGFR抑制剂西地尼布与MEK抑制剂曲美替尼)可能增强治疗反应。在血管肉瘤中频繁激活的PI3K/Akt/mTOR和MAPK/ERK通路是另外的治疗靶点。两种经FDA批准的PI3K抑制剂(阿培利司和库潘尼西)已用于多种癌症的治疗,可能对血管肉瘤具有应用前景。在血管肉瘤小鼠模型中,使用雷帕霉素和曲美替尼联合抑制PI3K/Akt/mTOR和MAPK/ERK通路,相较于单药治疗可实现持续的肿瘤消退。KIT抑制剂(如伊马替尼)为软组织血管肉瘤提供了另一种潜在治疗选择。此外,血管肉瘤中PD-L1的表达为免疫治疗方法提供了可能性,但其疗效仍需进一步研究证实。这些以生物标志物为导向的治疗策略为改善血管肉瘤患者结局带来了希望。然而,血管肉瘤的罕见性及其分子异质性为开展大规模临床试验带来了挑战。未来研究应侧重于验证这些潜在靶点,并探索能应对血管肉瘤复杂分子图谱的联合治疗方案。

血管肉瘤的细胞起源

血管肉瘤的确切细胞起源仍是科学界持续争论的话题。尽管血管肉瘤的内皮起源已得到充分证实,但对于其起源于血管、淋巴管还是它们各自的祖细胞,仍存在不确定性。内皮细胞在全身的广泛分布解释了为何血管肉瘤可发生于多个部位。这种起源解剖部位的多样性增加了确定血管肉瘤确切细胞谱系的复杂性。免疫组织化学研究为血管肉瘤的潜在起源提供了一些见解。血管肉瘤中同时表达血管标志物(如CD31、CD34、ERG、vWF、VEGFR-2)和淋巴标志物(如podoplanin、VEGFR-3),提示其具有混合内皮表型。血管生成和淋巴管生成标志物的共表达支持了血管肉瘤是一组具有多样化内皮起源的异质性肿瘤的观点。此外,有人提出血管肉瘤中CD117的表达反映了癌胚表型,表明血管肉瘤细胞可能保留胚胎内皮前体的特征。CD117在未成熟细胞(包括造血干细胞和早期内皮祖细胞)中表达,在晚期内皮祖细胞中表达降低,在成熟内皮细胞中不表达。相比之下,CD34的表达不仅限于造血干细胞或早期内皮祖细胞,在晚期内皮祖细胞和成熟内皮细胞中也可检测到,尽管水平较低。这些标志物的表达,再加上血管肉瘤可发生于多种组织的特点,表明部分病例可能起源于内皮祖细胞。了解起源细胞可为血管肉瘤的发病机制提供有价值的见解,并可能为更具针对性的治疗策略开发提供指导。

局限性

纳入的研究存在若干重要局限性,值得关注。血管肉瘤的罕见性限制了大规模研究的开展,导致大多数纳入研究的样本量较小。这降低了检测生物标志物与临床结局之间显著关联的统计效力。血管肉瘤在病因、解剖位置和组织学亚型方面的显著异质性,进一步增加了在不同血管肉瘤亚组中识别和验证可靠生物标志物的难度。此外,研究设计、患者群体和生物标志物检测方法的差异,使得研究之间的直接比较面临挑战。尽管已发现多种基因变异和蛋白表达模式,但许多生物标志物在血管肉瘤发病机制中的功能意义仍知之甚少,这阻碍了将这些发现转化为诊断和靶向治疗策略。此外,对血管肉瘤分子机制的理解正在迅速发展(如近期研究揭示了基于肿瘤原发部位的独特基因组图谱),这使得建立适用于所有血管肉瘤亚型的通用生物标志物panel变得困难。最后,发表偏倚(倾向于发表具有阳性结果或统计学显著发现的研究)是一个潜在问题。这种偏倚可能导致高估已发表文献中某些生物标志物的预后或治疗价值。

结论

血管肉瘤是一种侵袭性强且极具挑战性的恶性肿瘤,识别可靠的组织生物标志物对于改善诊断、预后和治疗策略至关重要。包含血管和淋巴标志物的免疫组化标志物panel对准确诊断至关重要,而Ki-67、p53、PD-L1等预后标志物可为疾病进展提供见解。分子谱分析的进展已确定关键的血管生成和致癌通路(包括VEGF、ANGPT-TIE、PI3K/Akt/mTOR和MAPK/ERK)作为潜在治疗靶点。然而,由于血管肉瘤的罕见性和异质性,以及研究设计和方法的不一致性,这些生物标志物的临床应用仍受到限制。未来研究应侧重于采用标准化方案开展大规模研究以验证这些发现。持续致力于生物标志物发现和靶向治疗开发可能改善这种侵袭性恶性肿瘤患者的结局。

参考文献:

Luong HTT, Vercammen S, de Marco A, de Rooster H, Cosma A. Angiosarcoma: a systematic review of biomarkers in diagnosis, prognosis, and therapeutic strategies. Front Oncol. 2025;15:1623327. Published 2025 Jul 1. doi:10.3389/fonc.2025.1623327

不感兴趣

看过了

取消

本文由“健康号”用户上传、授权发布,以上内容(含文字、图片、视频)不代表健康界立场。“健康号”系信息发布平台,仅提供信息存储服务,如有转载、侵权等任何问题,请联系健康界(jkh@hmkx.cn)处理。
关键词:
细胞,研究,血管,表达,肉瘤

人点赞

收藏

人收藏

打赏

打赏

不感兴趣

看过了

取消

我有话说

0条评论

0/500

评论字数超出限制

表情
评论

为你推荐

推荐课程


社群

  • “健康为民 体验提升”案例征集 加入
  • 第九季管理奖官方群 加入
  • 全院血糖管理交流群 加入
  • 医院运营管理官方群 加入
  • 手术室精益管理联盟 加入
  • 医院SPD创新管理交流群 加入

精彩视频

您的申请提交成功

确定 取消
×

打赏金额

认可我就打赏我~

1元 5元 10元 20元 50元 其它

打赏

打赏作者

认可我就打赏我~

×

扫描二维码

立即打赏给Ta吧!

温馨提示:仅支持微信支付!

已收到您的咨询诉求 我们会尽快联系您

添加微信客服 快速领取解决方案 您还可以去留言您想解决的问题
去留言
立即提交