癌症相关通路和静脉血栓形成的生物标志物的关系

蒋敏瑞，龚国清

（中国药科大学药理学研究室，江苏 南京 211198）

摘要：癌症患者具有更高的静脉血栓（VTE）风险。这篇综述总结了癌症患者中常见和癌症特异性的VTE途径。白细胞、血小板和活性组织因子（TF⁺）微泡（MV）水平的增加都是增加癌症相关血栓形成的潜在因素。可溶性P-选择蛋白作为癌症相关血栓形成的生物标志物，可以反映内皮细胞的活化。内皮细胞表达的P-选择蛋白可以通过增加白细胞的募集来促进VTE。对癌症患者VTE形成途径的充分了解能够为抗血栓提供新的思路与方法，并且降低癌症血栓的发病率和死亡率。

关键词：癌症;静脉血栓;白细胞;血小板;组织因子

The relationship of cancer-associated pathways and biomarkers of venous thrombosis

JIANG Minrui, GONG Guoqing

(Department of Pharmacology，China Pharmaceutical University，Nanjing 211198，China)

Abstract: Cancer patients have an increased risk of venous thromboembolism (VTE). In this review, we summarize common and cancer type–specific pathways of VTE in cancer patients. Increased levels of leukocytes, platelets, and tissue factor–positive (TF+) microvesicles (MVs) are all potential factors that alone or in combination increase cancer-associated thrombosis. Soluble P-selectin has been identified as a biomarker of cancer-associated thrombosis in a general cancer population and may reflect activation of the endothelium. P-selectin expression by the endothelium may enhance VTE by increasing the recruitment of leukocytes. A better understanding of the pathways that increase VTE in cancer patients may lead to the development of new therapies to reduce the morbidity and mortality associated with thrombosis.

Key words: Cancer;VTE;Leukocytes,;Platelets;TF

癌症与静脉血栓栓塞（VTE）（4％至20％）和动脉血栓形成（2％至5％）有关^[1]。50多年前，有人提出凝血因子的改变，血小板粘附性的增加和纤维蛋白溶解的减少是癌症相关血栓形成的可能机制^[2]。然而，对于轻度癌症患者，通常不建议进行血栓预防，因为其VTE的风险并不高，相反这些癌症患者更容易发生出血^[3]。事实上，可以从血栓预防中获益又不增加出血的风险癌症患者是该领域的主要目标 ^[4] 。

有趣的是，不同癌症类型的VTE发生率有所不同。根据VTE风险，癌症类型可大致分为3组：高风险（胰腺癌和卵巢癌），中度风险（结肠癌和肺癌），低风险（乳腺癌和前列腺癌）。这表明可能存在VTE的癌症特异性途径^[5]。

小鼠研究可用于验证白细胞、血小板或其他生物标志物增加癌症VTE形成的机制。实际上，研究最佳方法是将临床观察与使用小鼠模型的基础研究相结合。

1986年的一项研究显示了230名患有不同类型癌症的患者中的77名（30％）患有白细胞增多症^[6]。在患有肺癌或结肠直肠肿瘤的患者中最常观察到白细胞增多症。因此得出结论，肿瘤相关的白细胞增多症可能是评估和监测非血液恶性肿瘤患者的另一种有效的肿瘤相关标志物。另一项研究发现3770例非血液学癌症患者中有735例（20％）患有严重的白细胞增多症^[7]。42％的患者中骨髓生长因子是副肿瘤性白血病反应的病因^[7]。另一项研究观察到227例肺癌患者中有33例（14％）白细胞增多症^[8]。一项包括145名软组织肉瘤患者的研究报告中性粒细胞增多症（28％）和单核细胞增多症（19％）比率较高^[9]。

有研究表明，小鼠模型中白细胞可以促进VTE的形成^[10]。在下腔静脉（IVC）结扎的大鼠模型中，TF主要由贴壁单核细胞、中性粒细胞和内皮细胞表达^[11]。中性粒细胞释放的NETs已被证实在动物模型中能导致静脉血栓形成^[12]。NETs有助于捕获血小板和微泡（MV）^[13]。此外，NETs通过结合弹性蛋白酶和组织蛋白酶G来增加TF活性 ^[14]。一项研究发现，G-CSF可以增强中性粒细胞产生NETs的能力^[2]。

总之，这些临床和基础研究充分表明中性粒细胞和单核细胞能够引起癌症相关的血栓形成。抑制造血细胞因子或抑制NET形成可能是降低患有白细胞增多症的癌症患者中VTE的有效途径。

血小板增多症和癌症相关血栓形成

血小板在动脉血栓形成中起着重要作用，但在癌症患者VTE形成中也发挥一定的作用^[15]。癌症患者经常出现血小板增多症，特别是胃肠癌，肺癌，乳腺癌和卵巢癌患者^[6]。有趣的是，在患有癌症之前血小板计数高的患者与血小板计数低的患者相比，VTE发生率更高^[16]。在癌症患者中测量血小板计数时观察到类似的结果^[17]。

用低剂量阿司匹林治疗多发性骨髓瘤患者（曾使用过沙利度胺或来那度胺治疗），其VTE可以降低到与低分子量肝素类似的程度，这表明血小板在这些患者的静脉血栓形成中起作用^[18]。此外，阿司匹林的使用与卵巢癌患者的VTE阈值减少有关，但与乳腺癌患者的无关^[19]。

在小鼠模型中研究了卵巢癌与血小板增多的机制。研究表明，肿瘤引起的IL-6可以增加肝血小板生成素合成和血小板生成^[20]。因此，IL-6-血小板生成素途径的抑制可降低卵巢癌患者的血小板和VTE水平。

在小鼠癌症模型中还研究了血小板在血栓形成中的作用。使用胰腺癌同系原位模型的研究发现，氯吡格雷降低了肿瘤引起的MVs与血栓形成部位的结合^[21]。总之，这些临床和基础研究表明，抗血小板药物可能有助于预防某些癌症患者的VTE^[22]。实际上，评估阿司匹林对高危和中危癌症患者血小板活化标志物和VTE的影响的临床试验已经开展（NCT02283438）。

P-选择素和癌症相关血栓形成

具有更高可溶性P-选择素的癌症患者往往更容易发生VTE^[23]。P-选择蛋白由血小板和内皮细胞表达。内皮细胞表达的P-选择素可通过募集白细胞来提高VTE水平。已有研究表明抑制P-选择素可减少狒狒瘀血模型中的静脉血栓的形成^[24]。有研究显示内皮细胞P-选择素是IVC狭窄小鼠模型中白细胞募集的原因。P-选择素降低了胰腺肿瘤小鼠肠系膜氯化铁模型中的血栓形成，而不影响非肿瘤小鼠的血栓形成^[25]。这些研究表明，P-选择素可能是通过减少白细胞的募集和MV结合来预防癌症相关血栓形成的新靶标。

纤溶功能低下与癌症相关血栓形成

纤溶酶原激活物抑制剂1型（PAI-1）抑制纤维蛋白溶解，其水平的升高与血栓形成有关^[25]。一项研究发现，与健康对照组相比，深静脉血栓形成患者的凝块溶解时间延长^[26]，表明纤溶功能障碍是VTE的诱导因素。很少有研究评估癌症相关血栓形成中的纤维蛋白溶解系统。一项针对胰腺癌患者的研究表明，PAI-1抗原和活性水平升高可能使患者易患VTE ^[27]。另一项研究发现，与健康对照组相比，胶质瘤患者PAI-1水平更高^[28]。

一项研究验证了PAI-1在皮下异种移植A549细胞（人肺腺癌细胞系）模型小鼠的血栓形成中的作用^[29]。携带肿瘤的IVC狭窄模型小鼠在3小时会产生较大的血栓，并且在氯化铁隐静脉模型中具有较短的闭塞时间。在两种模型中给予抗VEGF药物贝伐单抗能够进一步促进血栓形成。有趣的是，贝伐单抗增加了肿瘤和血浆中的PAI-1表达进而导致血栓形成，这种作用可以被PAI-1抑制剂降低。需要进一步的研究来确定纤溶功能障碍和PAI-1在癌症相关血栓形成中的作用。

TF ⁺ MVs和胰腺癌的静脉血栓形成

人胰腺肿瘤表达高水平的TF，其表达与组织学分级相关。一项研究观察到瘤内TF表达与VTE之间具有关联。人胰腺细胞系也表达高水平的TF并释放TF ⁺ MVs^[30]。

MV（也称为微粒或细胞外囊泡）是从活化或凋亡细胞释放的小膜囊泡^[31]。MV是促凝血剂，能为不同凝血因子复合物的组装提供表面场所^[32]。带负电荷的磷脂如磷脂酰丝氨酸（PSer）和TF能够增加MVs的促凝血活性。

大多数研究已经检查了胰腺癌，脑癌，结肠直肠癌或肺癌患者中TF ⁺ MVs与VTE之间的关系，因为这些患者的VTE发生率最高。在这些癌症中检测到TF ⁺ MVs，但胰腺癌患者MV TF的活性水平最高^[33]。对此的一种可能解释是胰腺的内分泌功能提供了将TF ⁺ MV从肿瘤运输到血液中的途径。一项针对11名胰腺癌患者的纵向研究发现，MV TF活性呈时间依赖性升高。其他一些研究发现，胰腺癌患者的MV TF活性与肺癌、胃癌、结肠直肠癌、卵巢癌或脑癌之间无关^[33]。MV TF活性与胰腺癌患者的死亡率也密切关联^[34]。这表明TF ⁺ MVs可能是最具潜力的生物标志物^[34]。

这些研究表明TF⁺MVs能够导致腺癌患者的VTE，并且可能是评估这些患者VTE风险的有效生物标志物。TF⁺MV可能也对其他癌症中VTE的评估有作用，但是目前的研究太少并不足以揭示TF ⁺ MV和VTE之间的关系。在临床使用之前，需要对TF ⁺ MV评估进行探索。

我们检测了异种移植小鼠模型中血栓的形成过程，其中人胰腺癌细胞系表达高水平的TF^[30]。在首次使用HPAF-II原位肿瘤的研究中，我们在IVC狭窄模型中未观察到3小时血栓形成增加的现象^[30]。在BxPc-3原位肿瘤的第二项研究中，我们观察到荷瘤小鼠IVC狭窄模型中3~24小时的发病率和凝块面积与对照小鼠相比有所增加。最近，我们发现在IVC停滞模型中，与对照小鼠相比，原位BxPc-3肿瘤小鼠在24小时和29小时时具有显着更大的凝块^[34]。重要的是，与接受免疫球蛋白G的对照小鼠相比，抑制人TF显着降低荷瘤小鼠的凝块尺寸^[34]。这些研究表明，肿瘤分泌的TF⁺MV是荷瘤小鼠凝块尺寸增加的原因，并可能导致胰腺癌患者的VTE。抑制肿瘤细胞释放TF⁺MV或阻断MV与血栓形成位点的结合可能是降低胰腺癌患者VTE的新策略。

结论：

白细胞、血小板和MV似乎都与癌症相关的血栓形成有关。 目前的评分系统使用癌症，白细胞和血小板计数，化学疗法和生物标志物的位点来鉴定患有VTE高风险的所有类型癌症的患者。然而，需要在个体恶性肿瘤中寻找新的VTE相关生物标志物以推动癌症类型特异性评分系统的发展。通过使用常规抗血栓药物与减少白细胞、血小板计数、TF⁺MV水平和抑制NET形成的组合药物治疗，可以改善癌症相关血栓形成的预防和治疗。

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