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这篇综述聚焦癌症转移与凝血系统关联。凝血酶由化疗引发的凝血级联产生,它促进肿瘤生长转移,还会导致血栓事件。现有抗凝治疗效果不一且有出血风险。研究提出联合抑制 FXa 和纤溶酶的方案,有望在抗癌同时降低出血风险。
癌症转移
癌症转移是一个多步骤过程,包括癌细胞从原发组织脱离、进入血液循环并在继发组织形成病灶。这个过程涉及基底膜和细胞外基质(ECM)的蛋白水解(上皮 - 间质转化,EMT)、肿瘤细胞脱离、局部侵袭、细胞迁移、血管生成、免疫逃逸、外渗、远处栓塞和定植等步骤 。
血管生成对实体肿瘤的发展和转移至关重要。肿瘤在缺乏新血管生成时,只能生长到 2 - 3mm 大小。缺氧会促使肿瘤释放血管内皮生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、转化生长因子 - β(TGF - β)和血小板衍生生长因子(PDGF)等促血管生成因子,刺激内皮细胞启动血管生成 。
肿瘤细胞与周围细胞的相互作用也影响其生长和转移。肿瘤细胞分泌趋化因子吸引炎症细胞,炎症细胞释放生长因子和细胞因子,刺激基质细胞分泌 ECM 降解蛋白酶,促进肿瘤侵袭和转移。持续炎症还会增加基质金属蛋白酶(MMP)的表达,MMP 参与病理组织破坏和正常基质重塑 。
癌症在肿瘤血管中的转移
EMT 过程中,上皮细胞失去上皮表型,转化为间充质细胞。TGF - β、Wnt/β - 连环蛋白、Notch 信号通路等多种因素调节 EMT。EMT 产生的间充质基质细胞有助于癌症进展 。
肿瘤细胞进入循环系统后,多数会因血流动力学 forces、失巢凋亡和免疫细胞攻击而被清除,但部分癌细胞能抵抗失巢凋亡并释放组织因子、L - 选择素、P - 选择素和凝血酶等,刺激血小板聚集形成纤维蛋白屏障,躲避自然杀伤(NK)细胞的攻击 。
循环肿瘤细胞到达靶器官血管系统后,会在血管腔内形成微菌落,穿透内皮层到达实质组织,这个过程称为外渗,包括滚动、黏附和跨内皮迁移三个阶段。肿瘤细胞主要通过细胞旁途径外渗,会破坏细胞间连接 。
内皮细胞功能在静脉血栓形成和血管稳态中的作用
内皮细胞是血管功能的基础,其构成的内皮屏障维持血管完整性和稳态,还具有调节血管张力、血液流动性、凝血和炎症反应等重要功能 。
内皮细胞可产生血管收缩剂和血管扩张剂调节血管张力。同时,它还分泌生长因子、黏附分子和抗血栓形成因子等,维持血管健康 。
在正常生理状态下,内皮功能受严格调控,维持止血平衡。但内皮功能障碍时,会导致血管活性物质失衡,引发白细胞、血小板和内皮细胞相互作用异常,激活凝血级联反应,形成血栓 。凝血过程中,凝血酶将纤维蛋白原转化为纤维蛋白,形成稳定的血栓,而纤维蛋白溶解系统则确保血栓溶解,维持平衡 。静脉血栓栓塞(VTE)是常见的健康问题,包括肺栓塞(PE)和深静脉血栓形成(DVT),其中 PE 是 VTE 最严重的并发症 。
癌症与溶栓系统的关联
- 癌症相关血栓形成(CAT):癌症患者中深静脉血栓形成(DVT)和肺栓塞(PE)的发生率较高,癌症与 VTE 存在双向关系。肿瘤组织通过炎症和缺氧刺激 VTE 发生,而 VTE 患者在诊断后的第一年患新恶性肿瘤的风险也较高 。
癌症相关 VTE 是实体瘤患者的主要临床问题,几乎所有恶性肿瘤患者都处于高凝状态。目前,低分子肝素(LMWH)是治疗 CAT 的金标准,但直接口服抗凝剂(DOACs)因其侵入性小、无需实验室监测等优点,应用越来越广泛。然而,DOACs 在某些肿瘤类型中会增加出血并发症的风险 。
- 血栓形成在肿瘤微环境中的作用:肿瘤细胞含有多种促凝物质,尤其是组织因子(TF),它在肿瘤新生血管形成和转移中起关键作用。肿瘤细胞还可释放可溶性介质激活宿主血管细胞的促凝潜能 。
肿瘤细胞生成的纤维蛋白 / 血小板聚集体可保护其免受免疫监视和化疗影响,促进其黏附到血管内皮细胞。同时,肿瘤可通过表面依赖机制或尿激酶型纤溶酶原激活剂增加纤溶活性,有助于突破组织屏障和转移 。
凝血酶在肿瘤进展中起重要作用,它可激活 PI3K/Akt 通路,促进癌细胞迁移和抑制凋亡,还可通过 PARs(尤其是 PAR - 1)诱导肿瘤血管生成,促进癌细胞侵袭 。FXa 也可通过激活 PAR - 2,触发 MAPK/ERK 信号通路,诱导 VEGF 介导的血管生成,增强转移 。但单独使用凝血酶抑制剂可能不足以抑制肿瘤血管生成,联合使用凝血酶抑制剂和抗血管生成剂可能更有效 。
纤溶在肿瘤微环境中的作用
凝血酶将纤维蛋白原转化为纤维蛋白,启动血小板激活和促进血栓形成。纤维蛋白是 ECM 的成分,在肿瘤核心可收缩血管和形成凝块,起到运输屏障的作用 。
纤溶是维持止血平衡的生理过程,通过溶解纤维蛋白来防止血栓过度形成。恶性细胞可表达与纤溶系统相关的受体,与纤溶系统相互作用,还可释放纤维蛋白,隐藏在纤维蛋白网络中逃避免疫细胞攻击,促进远处转移 。
纤溶酶由纤溶酶原激活产生,可降解过量合成的纤维蛋白。抑制纤溶酶的药物称为抗纤溶药物,如氨甲环酸。在癌症中,纤溶活性异常会导致出血或血栓形成。肿瘤细胞产生的纤溶酶原激活剂抑制剂 - 1(PAI - 1)会增加血液高凝状态和血栓形成风险,而凝血酶激活的纤溶抑制剂(TAFI)则通过抑制纤溶,导致癌症患者处于高凝状态 。
铂类化合物、化疗药物和生长因子等会增加血栓形成风险,许多化疗药物还会导致血管损伤 。纤溶酶原激活系统不仅参与纤溶过程,还在肿瘤发展和转移中发挥作用,它可通过纤溶酶介导的基质蛋白水解控制细胞迁移和侵袭,调节肿瘤生长和转移 。
目前的治疗方法
癌症患者化疗时,由于化疗药物会进一步损害天然抗凝剂的合成,诱导内皮细胞凋亡并释放促炎细胞因子,导致血栓形成风险增加,VTE 成为癌症治疗的关键并发症,限制了治疗效果 。
新型口服抗凝剂(NOACs)在 VTE 管理中的应用逐渐增加,它分为直接凝血酶抑制剂(DTIs)和直接 FXa 抑制剂。但目前关于它们对癌症转移影响的研究有限,且结果不一致 。
例如,外源性凝血酶可增强结肠癌细胞系的迁移,达比加群可抑制这种作用;DTIs 在体内乳腺癌模型中对转移的影响不一;DOACs 与化疗联合对乳腺癌转移的影响也存在差异,在胰腺癌模型中甚至有促进转移的作用 。
FXa 抑制对癌症转移的影响也存在争议。在乳腺癌细胞系中,FXa 抑制可抑制迁移,但在结直肠癌模型中,对不同细胞系的趋化作用影响不同 。研究发现,PAR - 1 表达可能与这些差异有关,PAR - 1 在肿瘤血管侵袭和转移进展中起重要作用 。
凝血酶是肿瘤进展的关键调节因子,但癌症相关血栓形成与肿瘤生物学之间的关系仍不完全清楚。NOACs 可能影响肿瘤行为,但部分研究未发现其与癌症发病率的相关性,还需进一步研究明确其在肿瘤治疗中的潜在意义 。FXa 抑制剂在一些癌症细胞系中可降低增殖活性,高剂量阿哌沙班可抑制卵巢和结肠癌细胞的迁移,但依度沙班对癌细胞系的体外作用数据有限 。
治疗中的矛盾观点:抗血栓和抗纤溶
直接凝血酶抑制剂(DTIs)治疗效果不一致,可能是因为抑制凝血酶时释放的 FXa 激活 PAR - 2,触发转移过程 。直接 FXa 抑制剂抑制转移过程时,纤溶酶分解纤维蛋白可能释放活性凝血酶,导致治疗失败 。
氨甲环酸具有抗纤溶活性,可间接抑制纤维蛋白结合的凝血酶。多项研究表明,氨甲环酸对多种肿瘤的生长和转移有抑制作用,如在兔 V2 癌、小鼠肿瘤模型以及人肺癌、乳腺癌和卵巢癌等细胞系中均有体现 。
氨甲环酸还可降低神经母细胞瘤细胞的凋亡,在转移性、拉帕替尼耐药的乳腺癌模型中减小肿瘤大小,其作用机制可能与下调 MYC 表达、抑制 mTORC1/S6K1 通路有关 。在舌鳞状细胞癌中,氨甲环酸可通过减少纤溶酶介导的 proMMP - 9 激活来抑制侵袭 。
临床研究发现,氨甲环酸与抗凝剂联合使用时,可减少 NOAC 治疗患者的出血,且不增加血栓形成并发症 。在组织移植中,氨甲环酸也可降低血肿发生率和失血量,且不增加血栓形成风险 。
结论和未来展望
癌症中的凝血激活复杂多样,内皮损伤和化疗导致组织因子增加,启动凝血级联反应,生成的凝血酶促进肿瘤生长、转移,还会引发严重血栓事件,影响癌症患者生存 。
直接凝血酶抑制剂未能达到预期的抗转移效果,可能是因为抑制凝血酶阻断 PAR - 1 通路的同时,FXa 激活 PAR - 2 产生促血管生成作用,且会增加结直肠癌患者的出血风险 。新一代口服抗凝剂抑制 FXa 虽旨在实现抗转移效果,但结果不一致,纤维蛋白结合的活性凝血酶释放可能诱导 PAR - 1,触发转移级联反应,同时抑制 FXa 也可能增加出血风险 。
因此,提出联合治疗方法,抑制 FXa 和纤维蛋白结合的凝血酶,通过抑制纤溶酶实现对凝血酶的双重抑制,有望在实现抗转移效果的同时降低出血风险,为癌症治疗提供新策略 。