综述：利用卵巢癌腹水进行转化科学研究：模型、生物标志物和治疗方法

本综述系统阐述了卵巢癌腹水在转化研究中的多重价值，作者团队提出腹水是研究肿瘤微环境（TME）的宝贵资源，其包含的细胞（如肿瘤细胞、免疫细胞）和非细胞成分（如外泌体sEV、细胞因子）共同驱动腹膜转移和化疗耐药。文章详细探讨了腹水在疾病预后、病理学与分子表征、新型模型构建（如患者来源腹水类器官PDAO）及生物标志物发现中的应用，并展望了靶向腹水治疗（如抗VEGF疗法）的未来机遇，为改善卵巢癌（尤其是高级别浆液性癌HGSOC）患者预后提供了创新视角。

　　

临床概述与病理学

卵巢癌是美国妇科恶性肿瘤中致死率第二高的疾病，预计到2025年将有20,890例新发病例和12,890例死亡病例。约70%的患者确诊时已处于晚期，伴有远处转移的患者五年生存率仅为31.4%。晚期卵巢癌常通过经体腔途径扩散，脱落的肿瘤细胞在腹腔积液（即腹水）中移动，种植于腹膜表面、大网膜等部位，形成弥漫性癌转移。腹水积聚的病因是多因素的，涉及血管通透性增加（如VEGF作用）和淋巴引流受损。大量腹水在晚期患者中更为常见。腹水中存在的肿瘤细胞（以单个细胞或多细胞聚集的球体形式）与肿瘤发生、转移和化疗耐药密切相关，是疾病复发和总体生存率（OS）降低的重要因素。

腹水细胞病理学表征对于癌症分期至关重要。通过液基薄层技术（如ThinPrep^?）制备的细胞学标本有助于区分恶性细胞和反应性间皮细胞。通常使用一组抗体进行IHC分析（间皮标志物如Calretinin、WT-1；上皮标志物如EpCAM/MOC-31、Claudin-4）来明确诊断。特定的卵巢癌亚型如高级别浆液性癌（HGSOC）具有典型的形态学和IHC特征（如p53突变型表达、WT-1阳性）。近年来，深度学习人工智能（AI）模型（如CLAM-SB模型）已显示出利用腹水细胞学全幻灯片图像辅助诊断卵巢癌的潜力，AI与人工诊断的互补有望提高诊断准确性。腹水细胞病理学评估不仅对准确诊断至关重要，还可能通过分析肿瘤球体的细胞学和结构特征来提示疾病严重程度和预后。

腹水的分子表征

腹水是肿瘤来源的细胞游离DNA（cfDNA）的重要来源，为肿瘤基因分析提供了微创的“液体活检”途径。研究表明，腹水cfDNA能可靠地用于检测同源重组缺陷（HRD）状态和体细胞突变（如TP53、BRCA1/BRCA2），其与肿瘤组织的一致性高，且等位基因突变频率（VAF）可能更高。对腹水cfDNA进行靶向二代测序（NGS）可以识别驱动基因变异，并在疾病进展时监测基因组不稳定性标记和拷贝数变化，从而为卵巢癌的个性化医疗（如PARP抑制剂的使用）提供临床指导。结合免疫磁珠富集癌细胞的分子方法（如TP53深度测序联合PAX8细胞学染色）能提高腹水中肿瘤细胞检测的灵敏度。

腹水：独特的肿瘤微环境

恶性腹水为癌症进展、腹膜扩散、耐药性和疾病复发提供了独特的环境。它包含细胞成分和非细胞成分，共同塑造了免疫抑制和促进肿瘤的微环境。

细胞成分

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  肿瘤细胞：腹水中的肿瘤细胞可以单细胞或多细胞球体（肿瘤球）形式存在。这些球体作为“转移单元”，通过表达转谷氨酰胺酶1（TGM1）等蛋白促进播散。它们常表现出混合的上皮-间质表型，有助于腹膜种植。肿瘤细胞可能表达多种耐药蛋白，如热休克蛋白70（Hsp70）、P-糖蛋白（P-gp）等ABC转运蛋白。腹水中还存在具有“干细胞样”特性的癌细胞群（侧群细胞），表达如NANOG、OCT4（POU5F1）等标志物，具有致瘤性和耐药性。代谢方面，腹水来源的肿瘤球体可能上调氧化磷酸化（OXPHOS），这种代谢转换有助于其生存和侵袭。腹水微环境还能诱导癌细胞进入低代谢的静止状态，利于转移后重新激活。
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  间皮细胞：腹膜表面的间皮细胞可被腹水中的因子（如TGF-β1）转化为癌症相关间皮细胞（CAM），后者通过分泌二肽基肽酶IV（DPP-4）、溶血磷脂酸（LPA）等促进肿瘤生长、粘附和迁移。表达Desmin（DES+）的间皮细胞还能通过CXCL12-CXCR4轴招募T细胞和巨噬细胞。
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  间充质干细胞（MSC）：腹水中的基质细胞（有时称为“ hospicells ”）具有MSC特性，通过促进血管生成和抑制T细胞增殖等方式支持肿瘤进展。这些细胞与癌症干细胞（CSC）的相互作用可通过PDGF等信号通路增强化疗耐药性和干细胞特性。
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  成纤维细胞：癌症相关成纤维细胞（CAF）在腹水中表达α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）和上皮-间质转化（EMT）标志物，通过分泌胶原蛋白、IL-6、IL-8、CXCL1等因子促进细胞外基质（ECM）重塑、迁移、侵袭和免疫调节。
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  免疫细胞：
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    巨噬细胞：肿瘤相关巨噬细胞（TAM）是腹水中最丰富的免疫细胞，可分为促炎M1型（多见于初治样本）和抗炎M2型（多见于复发样本）。M2型TAM（尤其是M2d亚型）具有免疫抑制作用。近期研究发现一种脂滴积累丰富的PLIN2^high巨噬细胞亚群，通过HIF1α/SPP1信号轴促进腹水形成和转移。腹水中的TAM可通过S100A蛋白高表达和HLA-II低表达等特征塑造促肿瘤环境。
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    T细胞：腹水中富含调节性T细胞（Treg，如CD4⁺CD25⁺），其比例升高与晚期疾病和不良预后相关。细胞毒性CD8⁺ T细胞上程序性死亡受体1（PD-1）的表达以及CD57⁺CD8⁺ T细胞的比例也与免疫抑制微环境和预后相关。自然杀伤（NK）细胞和CD8⁺ T细胞中表达组织驻留标志物和抑制性受体NKG2A的亚群具有细胞毒性潜力，但功能可能受腹水中脂质（通过SR-B1受体摄取）或TGF-β1等因素抑制。黏膜相关恒定T（MAIT）细胞的活化状态可能与化疗反应相关。
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    其他免疫细胞：树突状细胞（DC）、单核细胞（如CD14^highCD16^low中间单核细胞）和血小板也在腹水中存在，并通过各种机制促进免疫抑制、血管生成和转移（例如，血小板是TGF-β的重要来源）。

非细胞成分

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  细胞外囊泡（EV）：外泌体等小EV（sEV）在细胞间通讯中起关键作用。腹水EV具有异质性，其内容物（如miRNA、蛋白质）可反映疾病阶段和组织来源。腹水EV高表达EpCAM、CD133等肿瘤相关标志物。其携带的分子（如miR-320a、整合素α6（ITGA6）、应激颗粒标记物G3BP1等）可促进血管生成、转移前生态位形成、化疗耐药和免疫抑制（如抑制T细胞活化）。EV的糖基化模式（如α2,6唾液酸化）也可能作为潜在的检测标志物。
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  趋化因子/细胞因子/生长因子/凝血因子：腹水中富含多种信号分子，如IL-6、IL-8、IL-10、VEGF、HGF、TGF-β等，形成促肿瘤和免疫抑制环境。高水平的IL-6、IL-10、VEGF等与较短的无进展生存期（PFS）和耐药性相关。这些因子通过网络化相互作用影响免疫细胞功能、肿瘤细胞增殖、迁移和代谢。
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  代谢物：腹水中的特定代谢物，如LPA、胆固醇、神经酰胺等，在卵巢癌进展中发挥重要作用。LPA诱导VEGF表达和EMT；胆固醇上调多药耐药蛋白1（MDR1）导致耐药；神经酰胺（18:1）维持促生存的自噬条件。代谢组学分析揭示了腹水中脂质代谢和炎症相关通路的改变，以及微生物组来源代谢物（如3-羟基邻氨基苯甲酸）的潜在影响。低葡萄糖水平与瓦博格效应（Warburg effect）相关。

腹水作为转化研究的发现平台

药物开发

腹水的收集、处理和生物样本库的建立是转化研究的第一步，需要多部门协作和标准化流程。腹水离心后可获得细胞沉淀和无细胞上清液，分别用于不同研究。

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  球体和类器官培养：从腹水中直接分离的卵巢癌球体或建立的患者来源肿瘤类器官（PDTO）模型，能更好地保留原始肿瘤的病理和遗传特征，是进行抗癌药物筛选和功能性精准医疗的有力工具。例如，OVAREX研究和DET3Ct方法展示了利用腹水来源细胞模型指导个体化治疗的潜力。
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  患者来源腹水异种移植模型：将腹水来源的肿瘤细胞植入免疫缺陷小鼠体内建立的PDX模型，能模拟患者肿瘤的生物学特性。利用荧光素酶标记的PDX模型便于体内成像监测肿瘤生长。人源化PDX模型则为进一步研究免疫微环境及其对治疗反应提供了平台。

诊断和预后生物标志物

腹水是发现新型诊断和预后生物标志物的宝贵资源。

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  免疫生物标志物：TAM的干扰素信号通路、T细胞上PD-1/PD-L1的表达、衰老CD8⁺ T细胞、Siglec-9⁺ TAM等与预后和免疫治疗反应相关。
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  蛋白、细胞因子和生长因子生物标志物：腹水中高水平的IFN-γ、IL-6、VEGF、CYR61、可溶性B7-H4等与晚期疾病、铂耐药和不良预后相关。血清CA-125与腹水瘦素比值等组合也可能具有预测价值。
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  代谢物和酶生物标志物：腹水中IDO1、IL4I1的代谢活性，以及MMP-2、MMP-3、尿激酶型纤溶酶原激活物（uPA）等酶的水平与疾病状态和患者结局相关。
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  循环肿瘤DNA：腹水中的ctDNA水平高于血浆，高水平的腹水ctDNA与较短的穿刺自由间隔期相关。腹水cfDNA分析可用于评估HRD状态和基因突变，指导治疗。

恶性腹水的靶向治疗

恶性腹水的治疗旨在缓解症状。传统方法如利尿剂、腹腔穿刺放液术或留置导管（如PleurX^?）虽能缓解症状，但存在感染和低蛋白血症等风险。基于对腹水形成机制的理解，靶向治疗成为研究重点。

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  抗血管生成治疗：VEGF在腹水形成中起核心作用。贝伐珠单抗（抗VEGF单抗）在临床研究中显示出减少腹水形成的效果，并已成为晚期卵巢癌标准治疗的一部分。阿柏西普（VEGF Trap）也能延长穿刺间隔时间，但胃肠道不良事件风险较高。
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  其他靶向治疗：卡妥索单抗（Catumaxomab，抗EpCAM和CD3的双特异性抗体）曾获批用于治疗EpCAM阳性肿瘤的恶性腹水，能显著延长无穿刺生存期。目前，一种名为M701的抗EpCAM x anti-CD3双特异性抗体也显示出前景。然而，最有效的腹水管理策略仍然是有效的抗癌治疗，当肿瘤对治疗产生反应时，腹水通常会消退。

未来机遇

卵巢癌是一种高度异质性的疾病，常伴有恶性腹水。腹水中复杂的细胞和非细胞成分相互作用，共同促进肿瘤进展和免疫逃逸。利用腹水样本进行的功能性分析（如类器官培养、PDX模型）为识别和验证治疗靶点及预测性生物标志物提供了宝贵机会。尽管抗VEGF药物已用于腹水管理，但其临床成功有限。因此，深入了解腹水在肿瘤发生中的作用，对于开发治疗顽固性恶性腹水的有效新疗法至关重要。