婴幼儿型血管瘤细胞学研究进展

婴幼儿型血管瘤细胞学研究进展

张家红;张新月;叶晓星;肖海;徐仙赟;刘潜

【摘要】婴幼儿型血管瘤(Infantile Hemangioma,IH)是婴幼儿时期最常见的良性肿瘤.探讨IH的组织形态特点对阐明其增生和消退的机制有重要作用.肿瘤的组织学成分包括肿瘤细胞和间质成分,目前研究显示血管瘤干细胞、血管瘤内皮细胞、周细胞、脂肪细胞及肥大细胞是构成IH的主要细胞成分.本文将总结这些细胞在IH中的研究进展,探讨其在IH中可能的变化和作用,为深入研究IH的发生机制和临床治疗提供参考.

【期刊名称】《赣南医学院学报》

【年(卷),期】2017(037)006

【总页数】5页(P974-978)

【关键词】婴幼儿型血管瘤;血管瘤干细胞;血管瘤内皮细胞;周细胞;脂肪细胞

【作者】张家红;张新月;叶晓星;肖海;徐仙赟;刘潜

【作者单位】赣南医学院2014级临床本科11班,江西赣州341000;赣南医学院2014级临床本科11班,江西赣州341000;赣南医学院第一附属医院病理科,江西赣州341000;赣南医学院第一附属医院病理科,江西赣州341000;赣南医学院江西省儿童脉管异常性疾病临床研究中心,江西赣州341000;赣南医学院江西省儿童脉管异常性疾病临床研究中心,江西赣州341000

【正文语种】中文

【中图分类】R730.231

婴幼儿型血管瘤(Infantile Hemangioma，IH)是婴幼儿最常见的良性肿瘤，大多

在出生后1～4周被发现，好发于头面部。IH在增生时可能发生多种并发症，如溃疡、出血，甚至毁容[1]。IH具有先迅速增生后自发性缓慢消退的独特生物学特性，临床上表现为3个发展阶段：增生期、消退期和消退完成期[2]。IH在组织学上为以血管瘤干细胞(hemangioma stem cells，HemSCs)、血管瘤内皮细胞(hemangioma endothelial cells，HemECs)、周细胞(Hemangioma pericytes)、肥大细胞(Mast cells，MC)等多种细胞组成的血管源性肿瘤。大多学者认为：HemSCs先分化为血管瘤内皮祖细胞(hemangioma endothelial progenitor cells, HemEPCs)和血管瘤间充质干细胞(hemangioma mesenchymal stem cells，Hem-MSCs), HemEPCs再分化为HemECs；Hem-MSCs进一步分化为

周细胞等。目前对IH瘤体细胞的主要功能作用缺乏统一认识。本文将对HemSCs、HemECs、周细胞、MC在IH发生发展过程中的变化及细胞间的联系做一综述。1.1 血管瘤干细胞的生物学特性 Khan[3]从增生期婴幼儿型血管瘤组织中筛选出

CD133(干细胞特异性标记物)阳性细胞，命名为HemSCs。HemSCs来源于中胚层，具有旺盛的增殖能力、向多种细胞分化的潜能及强促血管生成能力。王蕤等[4]筛选CD133阳性的HemSCs在体外培养,检测CD31呈强阳性表达，这与内皮细

胞由未成熟至成熟的过程相吻合。研究证明仅有HemSCs才有血管生成潜力，HemEPCs、HemECs等在体内不会生成血管[5]。这些结果都支持IH的HemSCs 来源学说。

1.2 血管瘤干细胞在IH中的特性血管内皮生长因子-A(Vascular endothelial growth factor-A，VEGF-A)、碱性成纤维生长因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)、胶原酶-1(MMP-1)可由HemSCs分泌。VEGF-A与血管内皮生

长因子受体-2(Vascular endothelial growth factor，VEGFR-2)结合促进HemSCs向HemECs分化。在增生期发现VEGFR-2与VEGFR-3的基因突变，

可能导致血管生成的异常调节[6]。Greenberger发现NF-κB在增生期高于消退期,用地塞米松阻断后发现HemSCs分泌VEGF减少。故推测NF-κB可能会调节HemSCs内VEGF活性。

HemSCs还表达整合素-α 6[7]，若使其表达沉默可削弱HemSCs对层黏连蛋白的黏附和减少IH动物模型中血管形成，故知整合素-α6对IH有促进作用。Oh等[8]证明E-selectin可增加黏附分子-1,提高HemSCs的迁移和黏附;增生期可检测到

E-选择素(E-selectin)而消退期难以检测到。故 E-selectin很可能是HemSCs趋化的关键。Boscolo等[9]发现HemSCs中神经纤毛蛋白-1含量明显高于HemECs，且在其分化为HemECs时起协同作用。Notch3在HemSCs中高表达，在HemECs中低表达[10]。Jagged-1是前血管生成调节因子且拮抗三角洲样配体

4(Delta-like ligand4，Dll4)[11]，HemSCs与HemECs中Jagged-1高表达与

IH前血管生成环境相一致。故Jagged-1 与Dll4的不平衡有利于异常血管生成。HemSCs既可分化为HemECs又可分化为脂肪细胞。增生期占优势的HemECs

消退期逐渐减少，而脂肪细胞逐渐增加并占优势。利用cDNA技术发现脂肪连接

蛋白基因、脂蛋白脂肪酶基因等涉及脂质代谢[12]。血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor，PDGF)可抑制HemSCs分化成脂肪细胞，而

其配体PDGF-BB的增加显著抑制脂肪形成转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体-γ的活性[13]。增生期高表达胰岛素样生长因子-2能在HemSCs中阻止脂肪分化[14]。TBX2在HemSCs中活跃并可维持其脂肪分化[15]。RAS系统在IH发生中也发挥重要作用。血管紧张素-Ⅱ(AngⅡ)在增生期可刺激HemMSCs分泌VEGF

使HemECs增殖分化，抑制脂肪细胞分化[16-18]。血管紧张素转化酶2(ACE2)在增生期低表达而消退期高表达，其可水解AngⅡ而促进瘤体消退。

2.1 IH中内皮细胞的分子标记在HemSCs中VEGF-A、VEGF-B可诱导由VEGFR-1介导的ERK1/2磷酸化，促进HemSCs向内皮细胞分化，证实

HemECs是由HemSCs分化而来[19]。

增生期，大量内皮细胞团形状不规则，边界清楚，有微血管生成。消退期，HemECs增生不变，而增加凋亡的5倍以上细胞中1/3为内皮细胞[20]，内皮细

胞团界线模糊，疏松无序，与脂肪组织无明显边界。消退完成期无内皮细胞团，只有小叶状分布的脂肪组织。部分IH残留真皮内毛细血管扩张、色素沉着或瘢痕[21]。

HemECs特异性表达GLUT-1，且该表达随着IH的发展逐渐减弱[22]。因此，GLUT-1常作为HemECs的标志物，并可能通过调节葡萄糖进入细胞起能量补给

作用[23]。HemECs的标志物常为CD31，CD34，vWF。

2.2 血管瘤内皮细胞在IH中的特性在肿瘤坏死因子-a和VEGF-A作用下，增生期HemECs大量表达E-selectin[24]、Tie2和Ang1，Ang2低表达，提示 Ang/Tie 通路可调节IH增生。刘丽青[25]发现ER、VEGF和bFGF间表达率成正相关，可知雌激素促进瘤体生长。Ji[26]发现去甲肾上腺素受体激动剂可调节细胞周期蛋白

D1、细胞周期依赖性激酶CDK-4和CDK-6及其受体间关系，促进HemECs增殖。Herbert等[27]提出缺氧可致GLUT-1表达增加而促进HemECs增殖。增生期VEGFR-1表达低，VEFGR-2表达高，VEGFR-2磷酸化有助于促进HemECs增殖，其原因可能为COSMC对VEGFR-2进行O-糖基化及降解[28-29]。

缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)、促凋亡调节蛋白

BNIP3可使HemECs增殖，而AMPK依赖的mTOR可实现低氧诱导的抑制细胞存活[30]。严重低氧刺激下，BAX/BCL-2及PARP清除显著增加，使得

AMPK/mTOR/S6表达增加，促进了细胞凋亡[31]。增生期Notch1、Notch4 和Jagged-1 表达增加，其家族中的Dll4可下调VEGF抑制血管形成[32]。肿瘤抑素可激活AMPK通路而抑制mTOR,促进HemECs凋亡[33]。此外HemECs分泌产生VEGF-A165b可抑制HemSCs、HemECs的增生。而与VEGF-A165b作用相

反的VEGF-A165a会诱导正常的内皮细胞和HemECs表达Dll4[34]。

3.1 周细胞的来源和分化周细胞又称Rouget细胞或壁细胞。体外培养的周细胞和MSCs在形态和表面抗原上有相似性，诱导周细胞可将其分化间充质细胞，表明周细胞具有类似MSCs的特征。Volken等[35]发现一种过渡细胞类型存在于成纤维细胞与周细胞之间，说明成纤维细胞可分化为周细胞。Boscolo等[36]研究Jagged-1通路参与了干细胞到周细胞的分化。周细胞的来源至今存在许多争论，但大部分学者认为它是具有多种分化潜能的间充质细胞。

3.2 周细胞在IH中的特性周细胞位于内皮细胞出芽再生的前端，能够桥接内皮细胞芽尖端之间的空隙，支持周细胞有助于引导内皮细胞围成管腔结构的作用这一观点。

Ang-2、Jagged-1和Notch-4等信号通路可调控周细胞与HemECs，这提示周细胞参与IH的发展。周细胞/MSCs不断分化为脂肪前体细胞，再分化为脂肪细胞形成围绕管腔的脂肪组织[37]。周细胞可分泌bFGF，通过HemECs来促进血管发生。金属蛋白酶组织抑制物(TIMP)能抑制新生血管形成，仅在IH消退期周细胞胞浆内呈阳性。

3.3 血管瘤内皮细胞和周细胞的联系内皮细胞、周细胞及基膜是构成肿瘤间质新生血管的主要成分。周细胞与HemECs相互作用，在血管的形成、稳定、重塑等过程扮演重要角色[38]。

缝隙连接、黏着斑及钉-铆样连接是内皮细胞与周细胞在空间位置上的三种连接方式。信号转导通路发挥更大作用：①VEGF-VEGFR通路：周细胞分泌VEGF促进内皮细胞增生，是肿瘤血管生成的主要动力。②PDGF-B通路：内皮细胞分泌的PDGF-B与周细胞表面的PDGFR-β结合能促进周细胞增生与迁移，有助于血管增生[39]。③Ang-1通路：Ang-1主要由血管周围细胞分泌，Tie2为其受体，主要由内皮细胞及某些造血祖细胞特异性地表达。内皮细胞膜表面Tie2受体接受到周

细胞来源的Ang-1信号后发生磷酸化反应，使内皮细胞处于静息状态。内皮细胞

中肝素结合EGF样生长因子的表达在Ang-1-Tie2结合后增多，使两种细胞膜表

面EGF结合更稳固，可维持内环境稳定。④转化生长因子β(transforming growth factor-β，TGF-β)通路：TGF-β大部分由HemECs分泌，TGF-β受体在HemECs与周细胞上有表达。前者能够表达激活素受体样激酶1(activin-receptor-like kinase1,Alk1)、缺氧诱导蛋白CD105及Alk5，而后者主要表达

Alk5。TGFβ-Alk1及TGFβ-CD105通路均增加TGF-β生成和分泌，TGFβ-Alk5

则起下调作用。HemECs由这两个通路调节自身TGF-β的合成及分泌量。⑤鞘氨醇-1-磷酸通路：激活该通路可实现细胞间连接及细胞黏附，进一步影响细胞增殖。鞘氨醇-1-磷酸主要由内皮细胞表达，其受体广泛分布于各种细胞。

前脂肪细胞因子-1(Preadipocyte factor-1，Pref-1)是脂肪前体细胞的特异性标记物，在增生期内皮细胞和周细胞中有表达[40]。消退期HemECs大量凋亡，仅由HemECs转化为脂肪细胞是不可能形成大量的脂肪组织。所以提示脂肪组织可能

由周细胞/MSCs分化而来[41]。HemECs大量存在时，HemECs与周细胞间wnt 信号途径能够抑制周细胞向脂肪分化[42]。消退期HemECs大量凋亡，脂肪组织

逐渐沉积在管腔周围，且瘤变过程也发现了wnt信号系统的参与[43]。从结果可

以推测周细胞可能分化为脂肪组织。

5.1 IH中肥大细胞的来源和募集来源于造血干细胞的MC，是疏松结缔组织中非

恒定存在的游走细胞。皮肤、子宫以及呼吸道消化道粘膜下层中的毛细血管和淋巴管周围都有MC的分布。

趋化是MC发挥功能的重要过程。趋化因子PDGF-AB既可刺激HemECs形成血管又可募集MC。VEGF可刺激单核细胞通过单层内皮细胞迁移。还有大多数因子如TNF-α、血小板源内皮细胞生长因子(platelet-derived-endothelial cells growth factor，PD-ECGF)、bFGF等对MC有趋化作用[44]。

5.2 肥大细胞在IH中的特性 IH中MC的数目明显高于血管畸形和正常组织。Pasyk[45]研究发现：MC数量在IH增生与消退之间的时期达到最大值，之后逐

渐减少。

MC可以产生、贮存和释放多种生物活性介质。组胺可通过H1受体直接作用于内皮细胞促进其增生[46]。VEGF和bFGF可由MC分泌[47]，且在增生期瘤体内bFGF是明显增多的。肝素可刺激内皮细胞迁移促进血管生成。增生期MC释放肝素，与bFGF竞争结合，增强了 bFGF 对HemECs的作用，使得IH增生迅速[48]。类胰蛋白酶可促进血管管腔的形成，减少结缔组织间质为血管新生提供空间，又可促进纤维母细胞和细胞外基质蛋白的增生[49]。而消退期是以纤维化为特点，所以它在消退期的纤维化进程中可能起到一定的作用。

MC还可通过自身或其他免疫细胞甚至肿瘤细胞释放MMPs调节肿瘤的组织重塑[50]。其中MMP9识别基底膜重要组分胶原IV，经过蛋白水解使肿瘤细胞突破膜屏障进行转移；MMP14降解胶原Ⅰ～Ⅲ以及促进其他MMP活化与释放。最近

研究提出局部分泌的肾素对IH有更大的作用。局部肾素在HemECs、脂肪细胞和MC中含量更高，有利于瘤体增生[51]。由MC产生的

Clusterin/apolipoproteinJ是一种广泛表达的分泌型糖蛋白，是凋亡性细胞死亡

的重要标志物[52]。增生期Clusterin/apolipoproteinJ 表达呈阴性，而在消退期和消退完成期表达呈阳性。不同时期MC计数与各个时期Clusterin/apoJ表达的阳性面积率间有明显正相关性。消退早期HemECs中TGF-β表达较高，消退中晚期又减弱，而TGF-β可能为Clusterin/apoJ的表达提供前提[53]。推测MC的Clusterin/apoJ作为TGF-β的下游信号分子与TGF-β一同促进IH消退。

综上，MC在IH中的作用可能是双向的，即既可促进血管生成又可抑制血管生成。MC在IH各个时期发挥了重要作用，但目前对其在消退期的作用较为肯定。

IH的形成和消退是多因素相互作用的结果。至于有的IH能够自然完全消退，有的

导致组织损伤，这都和各种细胞的数目、比例、功能及细胞与细胞间，细胞与细胞外间质间的联系有关。IH的发生机制及IH中各种细胞的来源及分化，期间调控因子的定位及作用都是影响IH发生发展的重要因素。目前存在着很多有关机制的假说，但没有一种假说能完全解释IH的病理生理特点，包括细胞因子的详细定位和联系及IH既有消退又有残留。这些问题都需要我们进一步的探索。随着对血管瘤进一步的了解，相信未来对血管瘤的个性化治疗有更好的方案。

徐仙赟,男，讲师。E-mail:**********************

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