徐澄澄 綜述 付向?qū)?審校

作者單位：430030 武漢，華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬同濟醫(yī)院普胸外科（通訊作者：付向?qū)帲珽-mail: fuxn2006@yahoo.com）

早在150多年前就有人提出惡性腫瘤患者容易出現(xiàn)高凝血狀態(tài)，若血栓形成可能導(dǎo)致致命性并發(fā)癥的發(fā)生。近年來惡性腫瘤和機體凝血系統(tǒng)的研究表明腫瘤不僅可以激活機體的凝血系統(tǒng)，而且后者參與腫瘤的惡性生物學(xué)行為。肺癌是目前世界范圍內(nèi)發(fā)病率和死亡率最高的腫瘤之一，組織因子作為機體凝血系統(tǒng)的重要始動因子，兩者存在密切的關(guān)系。本文重點對肺癌中組織因子（tissue factor, TF）的表達以及在肺癌生長和轉(zhuǎn)移中作用機制等加以綜述。

1 TF的結(jié)構(gòu)特征

TF的基因位于染色體1p21-1p22，總長度12.4 kb，含6個外顯子所轉(zhuǎn)錄的mRNA為2.1 kb，最終翻譯修飾的TF位于細胞表面相對分子量為47 kDa的一單鏈跨膜糖蛋白，屬于二級細胞因子受體家族。它由263個氨基酸殘基組成，分為含有可溶性的氨基末端的胞外區(qū)（絲氨酸1-谷氨酸219）、跨膜區(qū)（異亮氨酸220-亮氨酸242）和羧基末端的胞內(nèi)區(qū)（組氨酸243-絲氨酸263）。胞外區(qū)有兩個半胱氨酸對分別形成的二硫鍵組成穩(wěn)定的二硫環(huán)，后者的羧基端以及該區(qū)的4個氨基酸殘基在維持TF結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和促凝活性中起到了重要作用；跨膜區(qū)為疏水性的肽段，使TF錨定于細胞膜的磷脂膽堿中，而可溶性的TF分子活性較膜性TF大大降低，說明跨膜區(qū)可能有增強其分子活性作用；胞內(nèi)區(qū)一個半胱氨酸245能與軟、硬脂酸結(jié)合增加TF的跨膜穩(wěn)定性，3個絲氨酸殘基能被蛋白激酶（protein kinase C, PKC）激活與TF的功能密切相關(guān)[1]。

2 TF的凝血作用與類型

機體表達的TF在Ca2+的作用下，其胞外區(qū)FVII/VIIa受體能與血漿中的FVII結(jié)合，激活FVII形成TF-FVIIa復(fù)合物，后者再激活FX、FIX啟動外源性凝血途徑，產(chǎn)生凝血酶，使纖維素沉淀，血小板激活，最終血栓形成。根據(jù)TF是否與細胞膜結(jié)合分為膜結(jié)合性TF和可溶性TF，后者又根據(jù)是否與血液中的微粒結(jié)合分為具有促凝活性的微粒結(jié)合型TF（TF-microparticles, TF-MPs）和非微粒結(jié)合型TF，目前對后者的作用尚不了解。最近也有學(xué)者[2,3]發(fā)現(xiàn)單核細胞表達產(chǎn)生全長型TF（full length TF, flTF）和選擇剪切型TF（alternatively spliced TF, asTF），后者因缺少正常TF基因的外顯子5編碼的跨膜區(qū)故為可溶性TF，其凝血活性較前者弱，但在新生血管的形成和腫瘤侵襲中可能起到了重要作用。

3 TF在肺癌中的表達

TF在某些組織細胞中如肺、心臟和腦等含量較多，但是正常情況下血液系統(tǒng)的單核細胞和血管內(nèi)皮細胞等不表達TF，因此TF是唯一在正常人血漿中不存在的凝血因子。而在病理情況下，如組織損傷、炎癥或腫瘤，細菌的脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）、白介素-1（interleukin-1, IL-1）和腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor, TNF）等可以促使血管內(nèi)皮細胞和單核細胞或腫瘤細胞大量表達TF。它除存在于細胞表面外，在腫瘤患者血漿中也發(fā)現(xiàn)TF-MPs，可能是從腫瘤細胞表面脫落釋放入血，從而啟動凝血系統(tǒng)，導(dǎo)致血栓的形成。Giesen等[4]首次檢測到TF-MPs具有凝血活性，并由體內(nèi)模型中證明其在血管內(nèi)血栓形成過程起到了關(guān)鍵作用。Zwicker等[5]發(fā)現(xiàn)在90例檢測到TF-MPs的腫瘤患者靜脈血栓栓塞癥（venous thromboembolism, VTE）發(fā)生率為34.8%，而TF-MPs陰性的患者無一例出現(xiàn)VTE。

肺癌細胞表達TF[6]，而且其活性和腫瘤細胞的惡性轉(zhuǎn)移傾向有關(guān)。小細胞肺癌（small cell lung cancer, SCLC）早期侵犯和轉(zhuǎn)移能力強，NCI-H69細胞系（屬于SCLC細胞系）表達的TF被證明與其強大的粘附和轉(zhuǎn)移能力有關(guān)[7]，而周紅等[8]研究發(fā)現(xiàn)高轉(zhuǎn)移潛能肺癌系95D雖然表達的TF量低于低轉(zhuǎn)移的LTEP-α-2肺癌細胞系，但活性遠遠高于后者。在患者的肺癌組織與血清中同樣可以檢測到TF的異常表達，并與腫瘤的類型、分期、預(yù)后相關(guān)。目前的研究認(rèn)為SCLC表達的TF較非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）高[9]，腺癌較鱗癌高[10]，晚期肺癌較早期高[11-13]，出現(xiàn)遠處轉(zhuǎn)移或侵犯的患者高[14]，TF可作為判斷肺癌患者預(yù)后的一個指標(biāo)[15]。最近Rollin和Regina等[11,12]檢測NSCLC組織的flTF表達異常升高可能與TP53和PTEN等腫瘤基因的突變有關(guān)，但asTF升高與這些突變無關(guān)，因此asTF可能是NSCLC一種獨立預(yù)測預(yù)后的標(biāo)志物。Goldin-Lang[15]也發(fā)現(xiàn)肺腺癌組織中均有flTF和asTF的表達，但特別是asTF表達增強不僅預(yù)示了患者合并血栓的危險性增加而且提示患者的預(yù)后更差。

4 TF參與肺癌生長轉(zhuǎn)移的信號途徑

近年來對于TF和腫瘤關(guān)系的研究表明TF可以通過凝血和非凝血兩條途徑來促進腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路尚未完全明確，但是目前認(rèn)為主要是蛋白酶活化受體（protease-activated receptors, PARs）家族介導(dǎo)信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)，PARs屬于G蛋白偶聯(lián)受體，分為PAR-1、PAR-2、PAR-3和PAR-4四種亞型，需要TF活化不同的凝血因子來激活。

凝血途徑：TF與FVII形成活化的TF-FVIIa復(fù)合物激活腫瘤細胞表面PAR-2，之后的TF-FVIIa-FXa復(fù)合物可以激活PAR-1和PAR-2[16]，再通過p44/42 MAPK、p38 MAPK及JNK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子（endothelial growth factor, VEGF）表達并抑制抗血管生成蛋白如凝血栓蛋白（thrombospondin-1, TSP-1）的表達[17]；其次FVIIa可使細胞內(nèi)Ca2+濃度升高激活PKC，使胞內(nèi)肌動蛋白結(jié)合蛋白-280（actin-binding p rotein 280, ABP-280）與TF胞漿尾區(qū)結(jié)合，上調(diào)MAPK信號活化局部粘附激酶（focal adhesion kinases, FAK）增加腫瘤細胞的粘附性和遷移性[18]。TF啟動外源性凝血途徑產(chǎn)生凝血酶（thrombin），后者與PAR1、PAR3和PAR4結(jié)合通過MARK通路產(chǎn)生各種促腫瘤生長因子，如：VEGF、VEGFR、bFGF和MMP-2等[19]。

非凝血途徑：TF受體胞內(nèi)尾區(qū)的3個絲氨酸殘基容易被胞內(nèi)的PKC磷酸化，產(chǎn)生的信號上調(diào)各種促腫瘤生長因子表達[20]。

5 TF在肺癌進展中的作用

5.1 TF參與腫瘤性血栓形成 目前的研究[21-24]認(rèn)為主要是血漿中的TF-MPs參與了腫瘤性血栓形成的過程。MPs來源于脂筏區(qū)的細胞質(zhì)膜，富含TF、P-選擇蛋白糖蛋白配體-1（P-selectin glycoprotein ligand-1, PSGL-1）和磷脂酰絲氨酸，單核細胞、血管內(nèi)皮細胞、血小板以及腫瘤細胞表達的TF可以釋放入血，成為TF-MPs，啟動凝血系統(tǒng)。TF-MPs又可以通過自身PSGL-1和活化血小板表面P選擇蛋白結(jié)合[25]，加速血栓形成的級聯(lián)反應(yīng)，形成大量微血栓。

游走的腫瘤細胞通過粘附素與血栓結(jié)合，同時腫瘤細胞表面的TF也可以使纖維蛋白沉積覆蓋于腫瘤細胞自身，隨著血栓的在血管中游走，腫瘤細胞隨之轉(zhuǎn)移[16]。Langer等[26]報道肺癌合并彌散性血管內(nèi)凝血（disseminated intravascular coagulation, DIC）患者檢測到血漿中TF-MPs有極強的促凝活性。肺癌合并VTE患者TF-MPs含量高于結(jié)腸癌等其它腫瘤患者，僅次于胰腺癌[22]。機體TF活性越強，不僅預(yù)示出現(xiàn)腫瘤合并血栓事件的危險性越高，而且可能加速腫瘤的血運轉(zhuǎn)移，使肺癌患者的生存期縮短。Tesselaar等[24]認(rèn)為腺癌患者合并VTE與TF-MPs活性升高密切相關(guān)，報道1例雙下肢特發(fā)性深靜脈血栓的患者，其TF-MPs活性異常升高，1個月后最終診斷為肺腺癌，故他們提出VTE患者若同時伴TF-MPs異常預(yù)示有患腺癌可能。但這一設(shè)想還需通過進一步的臨床研究來證實。

5.2 TF參與新生血管的生成 TF在血管形成中扮演了重要的角色，胚胎期如果缺乏TF的表達會出現(xiàn)血管周皮細胞異常，卵黃囊血管發(fā)育缺陷，導(dǎo)致胚胎的早期死亡。不僅在生理情況下，病理條件下對腫瘤新生血管的形成也起到了關(guān)鍵的作用。VEGF是目前已知最強的直接作用于血管內(nèi)皮促其增殖的因子并可增加血管的通透性，參與腫瘤新生血管的形成和生長轉(zhuǎn)移[27]。沒有血管的形成，腫瘤就無法生長。目前認(rèn)為TF可以上調(diào)VEGF的表達同時抑制抗血管生成蛋白如凝血栓蛋白-1（thrombospondin-1, TSP-1）來促進腫瘤血管形成，其機制主要通過TF胞漿尾區(qū)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)以及形成的TF-FVIIa復(fù)合物、凝血酶作用激活細胞表面的PARs胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)促VEGF基因表達[28]。

研究[29,30]發(fā)現(xiàn)肺癌細胞表面均表達TF和VEGF，在肺癌組織中TF的表達水平與腫瘤血管密度、VEGF的表達量呈正相關(guān)，三者的表達量越高，肺癌的分期越晚，預(yù)后越差，出現(xiàn)遠處轉(zhuǎn)移的可能性越大。VEGF包括165、189、121和206個氨基酸的四種異構(gòu)體，其中VEGF189主要功能與肺癌血管的新生和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[31]。Regina等[13]使用RT-PCR檢測64例NSCLC組織中TF、VEGF189和VEGF165 mRNA的水平，發(fā)現(xiàn)肺癌主要表達VEGF189，其mRNA在肺癌中的表達量是VEGF165的10倍，在K-ras突變的癌組織中VEGF189和TF表達均明顯升高。

TF上調(diào)VEGF的同時，后者也可以正反饋促TF表達。Kim等[32]報道腫瘤組織中的內(nèi)皮細胞的VEGF通過促進p38和Erk-1/2 MARPK活性來阻斷可以抑制TF表達的PI3-K-Akt信號，使TF能夠大量表達。

總之，TF誘導(dǎo)VEGF的表達，促進腫瘤原發(fā)和轉(zhuǎn)移部位新生血管的形成，而腫瘤生長分泌大量的VEGF又可以使TF表達增強，導(dǎo)致微血栓的形成，肺部血供豐富，腫瘤細胞更容易遠處轉(zhuǎn)移。兩者即以這種方式參與了腫瘤生長和凝血系統(tǒng)激活的惡性循環(huán)。因此TF和VEGF之間的雙向調(diào)控機制促進了肺癌的生長和轉(zhuǎn)移。

5.3 TF參與肺癌的局部浸潤和轉(zhuǎn)移 TF在各種腫瘤局部浸潤和轉(zhuǎn)移中作用已經(jīng)被廣泛地研究。Yu等人發(fā)現(xiàn)缺乏TF表達的腫瘤細胞不能在TF低表達的小鼠中生長，卻可在正常表達TF的小鼠中生長，說明宿主的TF才是腫瘤生長轉(zhuǎn)移所必需的。實驗動物模型[33-35]也證明了TF的過度表達或沉默可以促進或抑制腫瘤的惡性生物行為。臨床研究中發(fā)現(xiàn)肺癌血管侵犯轉(zhuǎn)移者TF的表達明顯高于其他肺癌患者[14]，采用RNA干擾技術(shù)抑制肺癌細胞的組織因子途徑抑制物-2（tissue factor pathway inhibitor-2, TFPI-2），增強了腫瘤細胞的侵襲能力。

腫瘤的浸潤轉(zhuǎn)移過程機制復(fù)雜，腫瘤細胞首先通過蛋白水解酶如MMP、尿激酶等降解細胞外基質(zhì)（extracellular matrix, ECM）和基底膜，脫離周邊細胞和ECM后借助粘附因子運動，局部浸潤或侵入血管和淋巴管擴散到其它部位，最后在新的轉(zhuǎn)移病灶血管形成，腫瘤得以生長。因此這一過程中降解ECM的蛋白水解酶和粘附因子等起到了關(guān)鍵的起始作用。TF通過胞內(nèi)區(qū)和TF-FVIIa復(fù)合物激活胞內(nèi)信號：MMP和尿激酶型纖溶酶原活化受體表達上調(diào)，促進ECM溶解酶生成；活化FAK增加腫瘤細胞的粘附性和遷移性。凝血途徑下游產(chǎn)生的凝血酶、纖維素和激活的血小板同樣促進基質(zhì)溶解酶MMPs和粘附分子如整合素、P-選擇素的產(chǎn)生，參與這一過程。轉(zhuǎn)染正義TF cDNA的腫瘤細胞MMP-2和MMP-9的表達和細胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力增加，而轉(zhuǎn)染反義的TF cDNA抑制TF表達則相反降低[36]。最新的研究[37]在小鼠模型中發(fā)現(xiàn)阻斷整合素β1或β3可以抑制依賴asTF的主動脈萌芽，asTF結(jié)合整合素αVβ3促血管內(nèi)皮的遷移，因此TF和整合素之間相互作用可能是腫瘤生長轉(zhuǎn)移的機制之一。

6 針對TF的腫瘤靶向治療

肺癌目前已是世界上發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤之一，除了傳統(tǒng)的治療方法，靶向治療是現(xiàn)在的研究和應(yīng)用的熱點。通過近二十年來的研究，對于TF在腫瘤發(fā)生發(fā)展中重要的作用機制認(rèn)識越來越清楚，因為腫瘤血管內(nèi)皮細胞和腫瘤細胞異常表達TF而正常的血管內(nèi)皮細胞不表達，因此針對TF的腫瘤靶向治療特異性高，對正常組織損傷小，為腫瘤治療提供了一條新思路。

早期的研究者局限在利用TF的凝血作用來治療腫瘤。在鼠的實驗?zāi)Ｐ椭型ㄟ^激活腫瘤血管內(nèi)皮細胞特異性表達TF，使腫瘤血管內(nèi)形成血栓阻斷血流，腫瘤失去供養(yǎng)而壞死，取得了一定的效果[38,39]，但可能導(dǎo)致機體的凝血異常出現(xiàn)DIC或血栓可能游走而使腫瘤轉(zhuǎn)移或正常臟器栓塞限制了其臨床應(yīng)用。后來主要利用TF的橋梁作用，Hu等[40]應(yīng)用突變的FVII（不能啟動凝血系統(tǒng)） 和Fc結(jié)構(gòu)域組成的免疫交聯(lián)物，高效的與腫瘤或血管表面的TF特異性結(jié)合，通過Fc結(jié)構(gòu)域激活細胞溶解免疫反應(yīng)，從而殺傷腫瘤。最近Kirkun等[41]合成的免疫交聯(lián)物Icon也是應(yīng)用相同的原理，但毒性更小。Shoji等[42]把合成的EF24（姜黃素）以FVIIa為載體，在體內(nèi)與腫瘤的TF結(jié)合后被胞吞，釋放其細胞毒性作用抑制腫瘤，增強了EF24特異的治療作用，減少了副作用。隨著TF在腫瘤生長中的作用被揭示以及最新siRNA的應(yīng)用，Amarzguioui等[43]利用RNA干擾技術(shù)沉默B16黑色素瘤細胞TF的表達可以減少腫瘤在C57BL/6鼠肺部的轉(zhuǎn)移。Fang等[44]構(gòu)建TFsiRNA-pSUPER表達載體，下調(diào)人神經(jīng)母細胞瘤SK-N-MC中TF的表達，從而增強了阿霉素介導(dǎo)的腫瘤細胞凋亡作用。雖然TF靶向治療的研究在體外或動物實驗中取得了進展，但能否應(yīng)用于臨床、藥物的安全性和療效還需長期的研究。