劉克顏, 寧召臣
(1)濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院,山東 濟(jì)寧 272067;2)濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院濟(jì)寧市免疫學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 濟(jì)寧 272067)
血小板是骨髓巨核細(xì)胞胞質(zhì)裂解脫落下來(lái)的細(xì)胞碎片,是血液中最小的無(wú)核細(xì)胞成分,在血液中的數(shù)量?jī)H次于紅細(xì)胞。血小板可通過(guò)活化、聚集、粘附和釋放等反應(yīng)參與凝血,在止血、維持血管完整性等生理過(guò)程,以及血栓形成、動(dòng)脈粥樣硬化等病理過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[1]。近年來(lái),大量研究證實(shí),血小板在腫瘤轉(zhuǎn)移中也扮演了重要角色,提示血小板有望成為腫瘤治療的新靶標(biāo)。本文將腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程劃分為多個(gè)階段,并分別探討血小板所發(fā)揮的功能以及潛在的干預(yù)靶點(diǎn)(Fig.1),以期為今后的基礎(chǔ)和臨床研究提供參考。
Fig.1 A cartoon summarizing the roles of platelets in tumor metastasis During metastatic spread, tumor cells enter into the blood circulation where they encounter platelets. Platelets protect tumor cells from high shear forces and immune system surveillance, thereby enhancing the survival of circulating tumor cells. Following interactions with platelets, cancer cells can acquire mesenchymal phenotype, which increased the invasive potential of tumor cells. Platelets also can directly bridge tumor cells to the vascular endothelial cells, thus promoting tumor cell extravasation. Finally, platelets can recruit immune cells and other host cells in the target organs, thereby supporting the formation of metastatic niches
科學(xué)家較早期已關(guān)注到血小板與腫瘤的相關(guān)性。最早的相關(guān)研究可以追溯到19世紀(jì)。1865年,法國(guó)醫(yī)生Armand Trousseau發(fā)現(xiàn),胃癌患者容易形成靜脈血栓,并首次揭示了腫瘤與血栓形成之間的相關(guān)性[2]。1872年,Reiss等人報(bào)道了血小板增多癥和惡性腫瘤之間的聯(lián)系[3]。此后,越來(lái)越多的研究表明,在多種癌癥,例如乳腺癌、肺癌、腎癌、胃癌和結(jié)直腸癌等患者體內(nèi)存在血小板增多的現(xiàn)象,且血小板增多癥通常與腫瘤患者的存活率降低、腫瘤轉(zhuǎn)移和靜脈血栓栓塞的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[4]。腫瘤導(dǎo)致的血小板增多可能與腫瘤細(xì)胞介導(dǎo)的血小板生成素 (thrombopoietin, TPO) 表達(dá)上調(diào)有關(guān)。TPO是刺激巨核細(xì)胞增殖、分化以及血小板生成的關(guān)鍵細(xì)胞因子。研究發(fā)現(xiàn),腫瘤來(lái)源的白細(xì)胞介素 (interleukin, IL)-6能刺激肝產(chǎn)生TPO,從而促進(jìn)血小板生成[5]。除了血小板增多外,腫瘤患者體內(nèi)的血小板還通常處于活化狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn),多種腫瘤患者體內(nèi)的血小板活化標(biāo)志物,例如可溶性P-選擇素、CD40 L和β-血栓球蛋白等表達(dá)上調(diào)[6]。血小板增多并伴隨著持續(xù)活化的現(xiàn)象導(dǎo)致腫瘤患者普遍存在血液高凝狀態(tài),并通常與腫瘤轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)[7]。此外,腫瘤患者體內(nèi)血小板微粒 (platelet-derived microparticles, PMPs) 也顯著增加,并與腫瘤轉(zhuǎn)移和疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)[8]。
除了臨床證據(jù),動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果也清晰地揭示了血小板在腫瘤發(fā)展和轉(zhuǎn)移中的重要作用。紅系衍生核因子2 (nuclear factor-erythroid 2, NF-E2) 對(duì)于血小板分化至關(guān)重要,在NF-E2基因敲除小鼠的外周血中缺乏血小板。研究發(fā)現(xiàn),在黑色素瘤實(shí)驗(yàn)性轉(zhuǎn)移模型中,NF-E2基因敲除小鼠中的腫瘤轉(zhuǎn)移幾乎消失[9]。而在血小板缺失的小鼠中注射血小板則能夠恢復(fù)腫瘤的轉(zhuǎn)移能力[10]。血小板能被腫瘤細(xì)胞激活,活化的血小板可通過(guò)釋放存儲(chǔ)于α顆粒中的多種生物介質(zhì),例如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子 (vascular endothelial growth factor,VEGF)、血小板衍生生長(zhǎng)因子 (platelet-derived growth factor,PDGF) 和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β (transforming growth factor β, TGF-β) 等促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移,而在血小板α顆粒缺失的小鼠中腫瘤轉(zhuǎn)移則減少[11]。此外,大量研究和臨床證據(jù)表明,抗血小板藥物能夠抑制腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移,為血小板參與促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移提供證據(jù),也為抗血小板藥物應(yīng)用于腫瘤的臨床治療提供理論依據(jù)。以上證據(jù)清晰地揭示了血小板在腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程中發(fā)揮的關(guān)鍵作用。
腫瘤細(xì)胞在血液循環(huán)中存活是其轉(zhuǎn)移的先決條件。腫瘤細(xì)胞從原發(fā)部位脫落進(jìn)入血管,所處的環(huán)境發(fā)生了巨大的變化,腫瘤細(xì)胞需要面對(duì)血液高流體剪切力帶來(lái)的損傷以及免疫細(xì)胞的攻擊,只有約0.1%的腫瘤細(xì)胞能在血液循環(huán)中存活[12]。對(duì)于腫瘤細(xì)胞而言,其面對(duì)的首要問(wèn)題是如何在新的環(huán)境中存活下來(lái)。而研究表明,血小板在這一過(guò)程中是必不可少的[13]。腫瘤細(xì)胞進(jìn)入血管,可通過(guò)釋放組織因子和凝血酶等激活血小板,在黏附分子介導(dǎo)下,二者相互結(jié)合并進(jìn)而形成瘤栓。黏附于腫瘤細(xì)胞表面的血小板如同為腫瘤細(xì)胞披上了一層“鎧甲”,不僅能夠降低血液流體剪切力對(duì)腫瘤細(xì)胞造成的機(jī)械損傷[14],還能幫助腫瘤細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視[15]。自然殺傷性(natural killer,NK)細(xì)胞能夠通過(guò)直接接觸殺傷腫瘤細(xì)胞,是血液循環(huán)中對(duì)腫瘤細(xì)胞的主要威脅之一。血小板作為第1個(gè)與腫瘤細(xì)胞相互作用的血細(xì)胞[4],被認(rèn)為是保護(hù)腫瘤細(xì)胞免受NK細(xì)胞攻擊的“先頭部隊(duì)”。血小板不僅能夠通過(guò)在腫瘤細(xì)胞表面形成物理屏障來(lái)減少NK細(xì)胞的殺傷,還能通過(guò)將主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex, MHC) I類分子轉(zhuǎn)移至腫瘤細(xì)胞表面,從而將腫瘤細(xì)胞偽裝成正常細(xì)胞,使得它們無(wú)法被NK細(xì)胞識(shí)別[16]。在Galphaq (一種對(duì)血小板活化至關(guān)重要的 G 蛋白)缺陷的小鼠中,腫瘤細(xì)胞的自發(fā)和實(shí)驗(yàn)性轉(zhuǎn)移均顯著減少,而該效應(yīng)在NK細(xì)胞缺失的小鼠中則消失,表明活化的血小板可能通過(guò)包裹腫瘤細(xì)胞進(jìn)而減少NK細(xì)胞的殺傷[17]。體外研究結(jié)果也表明,腫瘤細(xì)胞周圍聚集的血小板抑制了NK細(xì)胞的殺傷活性[18]。此外,血小板還能通過(guò)釋放TGF-β抑制NK細(xì)胞的腫瘤殺傷活性[19]。血小板表面的糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)型腫瘤壞死因子受體配體 (glucocorticoid-induced tumor necrosis factor receptor ligand, GITRL) 能通過(guò)激活NK細(xì)胞上的GITR,進(jìn)而抑制NK 細(xì)胞的細(xì)胞毒性和干擾素 (interferon, IFN) -γ的分泌[20]。除了固有免疫,血小板還能影響適應(yīng)性免疫應(yīng)答。Rachidi等[21]研究發(fā)現(xiàn),血小板可以通過(guò)糖蛋白A為主的重復(fù)序列 (glycoprotein A repetitions predominant, GARP)-TGFβ軸限制T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫。以上數(shù)據(jù)表明,血小板能夠發(fā)揮對(duì)腫瘤細(xì)胞的保護(hù)作用,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞在血液循環(huán)中的存活。
黏附于腫瘤細(xì)胞表面的血小板不僅有利于腫瘤細(xì)胞在血液中存活,還能介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞的黏附,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞在血管內(nèi)的遷移和停滯。血小板膜上含有多種黏附分子,例如P-選擇素、糖蛋白 (glycoprotein, GP) VI、GPIb-IX-V、C型凝集素樣受體2 (C-type lectin-like receptor2, CLEC-2) 以及整合素 (αIIbβ3、α2β1、α5β1、α6β1、αLβ2、αvβ3) 等[22,23]。腫瘤細(xì)胞在血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的滾動(dòng)和黏附主要由P-選擇素介導(dǎo)。當(dāng)血小板被激活時(shí),α顆粒中的P-選擇素被轉(zhuǎn)移到血小板表面,介導(dǎo)血小板與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附[24]。在P-選擇素基因敲除的小鼠中,黑色素瘤和結(jié)腸癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移均受到抑制[25,26]。體外的研究結(jié)果也表明,在血小板存在的情況下,人結(jié)腸腺癌細(xì)胞與人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的黏附增加,且這一過(guò)程是由P-選擇素介導(dǎo)的[27]。此外,P-選擇素介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞與血小板的黏附還能導(dǎo)致血小板中酸性鞘磷脂酶的分泌,并進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的肺轉(zhuǎn)移[28]。血小板整合素αIIbβ3能夠介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞從選擇素依賴的沿內(nèi)皮滾動(dòng)到停滯的轉(zhuǎn)變[29]。血小板整合素αIIbβ3可通過(guò)與腫瘤細(xì)胞上的整合素αvβ3結(jié)合,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞在血管壁上的停滯,進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的外滲[30]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果表明,靶向抑制整合素αIIbβ3會(huì)減少腫瘤細(xì)胞的肺轉(zhuǎn)移和骨轉(zhuǎn)移[31,32]。血小板整合素α6β1能與腫瘤細(xì)胞表達(dá)的去整合素金屬蛋白酶9 (a disintegrin and metalloproteinase 9, ADAM9) 相結(jié)合,并進(jìn)而促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移[33]。血小板表面的GPIbα能夠通過(guò)與血管內(nèi)皮細(xì)胞上的血管性血友病因子結(jié)合,從而介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞的黏附,而靶向阻斷GPIbα可以抑制血小板、腫瘤細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞之間的相互作用并減少腫瘤轉(zhuǎn)移[34,35]。然而,另一項(xiàng)研究報(bào)道了完全相反的研究結(jié)果。作者發(fā)現(xiàn),靶向抑制GPIbα能夠促進(jìn)黑色素瘤細(xì)胞的存活和肺轉(zhuǎn)移[36]。所以,GPIbα在腫瘤轉(zhuǎn)移中的作用仍尚不明確。此外,血小板被腫瘤細(xì)胞激活后,儲(chǔ)存于α 顆粒中的自分泌運(yùn)動(dòng)因子釋放,其能通過(guò)與乳腺癌細(xì)胞表面的整合素αvβ3結(jié)合進(jìn)而促進(jìn)骨轉(zhuǎn)移[37]。腫瘤細(xì)胞也被發(fā)現(xiàn)表達(dá)多種黏附分子,例如αIIbβ3、αvβ3和GPIbα,這也可能有助于腫瘤細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞的直接黏附[38]。而且已有研究發(fā)現(xiàn),并不是所有類型的腫瘤細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞的黏附都需要血小板介導(dǎo)。例如,雖然人白血病細(xì)胞K-562可以誘導(dǎo)肺毛細(xì)血管內(nèi)血小板-腫瘤細(xì)胞聚集體的形成,然而,血小板并不參與介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附[39];結(jié)腸癌細(xì)胞也可以不依賴于血小板,直接與肝竇內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合[40]。此外,另有研究發(fā)現(xiàn),凝血酶抑制劑水蛭素雖然可以抑制腫瘤細(xì)胞和血小板的相互作用,但不影響腫瘤細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附[41]。這些數(shù)據(jù)提示,血小板介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附可能還與腫瘤細(xì)胞和轉(zhuǎn)移靶器官的類型有關(guān),不過(guò)這仍需要更進(jìn)一步的研究。
腫瘤細(xì)胞在轉(zhuǎn)移過(guò)程中能通過(guò)與腫瘤微環(huán)境相互作用,繼續(xù)“進(jìn)化”著其轉(zhuǎn)移潛能[42]。研究發(fā)現(xiàn),血小板與腫瘤細(xì)胞的相互作用能夠?qū)е履[瘤細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化 (epithelial-mesenchymal transition, EMT)[43]。EMT是上皮細(xì)胞來(lái)源的惡性腫瘤細(xì)胞獲得遷移和侵襲能力的重要生物學(xué)過(guò)程。發(fā)生EMT的腫瘤細(xì)胞中上皮細(xì)胞標(biāo)志物下調(diào)而間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物上調(diào),被認(rèn)為與腫瘤進(jìn)展、轉(zhuǎn)移和不良預(yù)后相關(guān)[44]。血小板可以通過(guò)與腫瘤細(xì)胞直接接觸以及分泌TGFβ的方式,協(xié)同激活結(jié)腸癌和乳腺癌細(xì)胞中的 TGFβ/Smad和NF-κB信號(hào)通路,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞EMT并促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移。而阻斷血小板中 TGFβ1的表達(dá)或抑制腫瘤細(xì)胞中 NF-κB 信號(hào)通路,則可抑制腫瘤的肺轉(zhuǎn)移[45]。Guo等[46]在卵巢癌細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn),血小板來(lái)源的TGFβ能通過(guò)促進(jìn)Smad2的磷酸化,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞EMT并增加腫瘤細(xì)胞的侵襲潛能。此外,血小板能通過(guò)整合素α2β1依賴的方式與腫瘤細(xì)胞直接接觸,導(dǎo)致Wnt/β-catenin 信號(hào)通路激活和TGFβ1自分泌,進(jìn)而促進(jìn)人乳腺癌細(xì)胞MCF-7的EMT[47]。血小板還能通過(guò)直接接觸腫瘤細(xì)胞上調(diào)環(huán)氧合酶 (cyclooxygenase, COX)-2的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞EMT[48]。TANK結(jié)合激酶1(TANK binding kinase 1, TBK1)被證實(shí)是血小板誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞EMT的介質(zhì)之一。沉默腫瘤細(xì)胞中TBK1的表達(dá)能夠抑制NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和血小板誘導(dǎo)的EMT[49]。此外,PMPs也能調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的EMT。Tang等[50]研究發(fā)現(xiàn),PMPs能夠促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞的EMT,且這一過(guò)程是由miRNA-939介導(dǎo)的。以上研究表明,血小板主要通過(guò)黏附分子介導(dǎo)的與腫瘤細(xì)胞直接接觸,以及分泌TGFβ的方式促進(jìn)腫瘤細(xì)胞EMT,不僅能增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的侵襲能力,還有助于其穿過(guò)血管內(nèi)皮屏障并遷移至靶器官。
腫瘤細(xì)胞外滲是腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟之一。在血液循環(huán)系統(tǒng)中存活下來(lái)并粘附于血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的腫瘤細(xì)胞,需穿過(guò)血管壁進(jìn)入新的組織,最終形成轉(zhuǎn)移灶。血小板參與并促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的外滲,其中血小板釋放的多種活性介質(zhì)發(fā)揮了關(guān)鍵作用。血小板被腫瘤細(xì)胞激活后所釋放的三磷酸腺苷 (ATP) 能夠與內(nèi)皮細(xì)胞上的嘌呤受體P2Y2(purinergic receptor P2Y, G protein-coupled 2) 結(jié)合,通過(guò)偶聯(lián)Gq/G11導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)蛋白激酶C的激活和Ca2+濃度的升高,最終導(dǎo)致內(nèi)皮屏障功能受損和血管通透性增加,從而幫助腫瘤細(xì)胞外滲。這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn),將P2Y2基因敲除或抑制血小板ATP分泌能夠顯著抑制腫瘤轉(zhuǎn)移,為抑制腫瘤細(xì)胞外滲和轉(zhuǎn)移提供了新的靶點(diǎn)[51]。此外,血小板也可通過(guò)組胺介導(dǎo)血管通透性增加和腫瘤細(xì)胞的跨內(nèi)皮遷移。其中,組胺主要來(lái)源于2種途徑:一方面,活化的血小板可以釋放內(nèi)源性組胺;另一方面,血小板來(lái)源的CXC趨化因子配體 (C-X-C motif chemokine ligand, CXCL) 5、CXCL7和CXCL12可通過(guò)募集白細(xì)胞進(jìn)一步釋放組胺[52]。儲(chǔ)存在血小板α顆粒中的基質(zhì)金屬蛋白酶 (matrix metalloproteinase, MMP) 也能通過(guò)降解血管基底膜和內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)參與腫瘤細(xì)胞外滲[52]?;罨难“暹€能通過(guò)釋放溶血磷脂酸 (lysophosphatidic acid, LPA) 來(lái)破壞內(nèi)皮屏障,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的外滲[53]。血小板整合素α6β1能通過(guò)與腫瘤細(xì)胞表達(dá)的ADAM9相互作用,導(dǎo)致血小板活化、α顆粒釋放和P-選擇素暴露,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞外滲和肺轉(zhuǎn)移[33,54]。血小板還會(huì)釋放其他一些調(diào)節(jié)血管通透性的介質(zhì),例如5-羥色胺、VEGF、血小板激活因子和凝血酶等。然而,血小板是否能通過(guò)這些介質(zhì)影響腫瘤細(xì)胞外滲仍有待驗(yàn)證。以上研究表明,血小板活化過(guò)程中所釋放的活性介質(zhì),例如ATP、組胺、趨化因子和LPA等,在內(nèi)皮屏障破壞和腫瘤細(xì)胞外滲過(guò)程中發(fā)揮了重要作用,也是潛在的腫瘤治療靶點(diǎn)。
腫瘤在轉(zhuǎn)移過(guò)程中能夠在特定組織器官誘導(dǎo)形成一個(gè)有利于腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移和生長(zhǎng)的微環(huán)境,即轉(zhuǎn)移生態(tài)位 (metastatic niche)[55]。轉(zhuǎn)移生態(tài)位是適宜腫瘤生長(zhǎng)的“沃土”。研究發(fā)現(xiàn),血小板參與了腫瘤轉(zhuǎn)移生態(tài)位的形成。血小板嘌呤受體P2Y12(purinergic receptor P2Y, G protein-coupled 12) 能夠介導(dǎo)纖維連接蛋白的沉積和血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體1 (vascular endothelial growth factor receptor 1, VEGFR1)+骨髓源性細(xì)胞團(tuán)的募集,從而在肺部形成支持腫瘤細(xì)胞定植的微環(huán)境,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的肺轉(zhuǎn)移[56]。Labelle等[57]研究發(fā)現(xiàn),血小板被腫瘤細(xì)胞激活后所釋放的CXCL5和CXCL7能通過(guò)與粒細(xì)胞表面的CXC趨化因子受體2 (CXC receptor 2, CXCR2) 結(jié)合,介導(dǎo)粒細(xì)胞向腫瘤細(xì)胞/血小板聚集體的募集。這一過(guò)程導(dǎo)致在腫瘤細(xì)胞到達(dá)肺部血管的2 h內(nèi)即建立了一個(gè)早期轉(zhuǎn)移生態(tài)位,從而促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移,而使用GPIbα抗體靶向清除血小板則能抑制轉(zhuǎn)移生態(tài)位的形成和腫瘤轉(zhuǎn)移。單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞的募集被認(rèn)為有助于轉(zhuǎn)移生態(tài)位的形成和腫瘤細(xì)胞生存[58]。血小板中的COX-1-血栓素A2(thromboxane A2, TXA2) 通路,能夠介導(dǎo)血小板/腫瘤細(xì)胞聚集體形成、內(nèi)皮激活、腫瘤細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞粘附以及單核/巨噬細(xì)胞的募集,從而促進(jìn)肺部轉(zhuǎn)移前生態(tài)位的形成[59]。在小鼠前列腺癌骨轉(zhuǎn)移模型中,血小板中的血小板反應(yīng)蛋白-1 (thrombospondin-1, TSP-1)/TGF-β1通路能夠調(diào)節(jié)腫瘤誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞的生成,參與了轉(zhuǎn)移前生態(tài)位的形成和骨轉(zhuǎn)移[60]。以上研究表明,血小板能夠介導(dǎo)粒細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞以及其他宿主細(xì)胞在靶器官的募集,從而構(gòu)建適合腫瘤細(xì)胞生存的轉(zhuǎn)移生態(tài)位。
鑒于血小板在腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程中的關(guān)鍵作用,靶向阻斷血小板和腫瘤細(xì)胞相互作用被認(rèn)為是腫瘤預(yù)防和治療的一種有效手段。事實(shí)上,多種抗血小板藥物都顯示出抗腫瘤活性,其中研究最多的是阿司匹林。阿司匹林具有止痛、退燒、消炎和降低血小板活性的作用,并被廣泛應(yīng)用于臨床。越來(lái)越多的證據(jù)表明,阿司匹林還能抑制腫瘤的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。有一項(xiàng)涉及17 285名實(shí)驗(yàn)對(duì)象的隨機(jī)對(duì)照研究結(jié)果表明,每日服用阿司匹林能夠減少腫瘤轉(zhuǎn)移。其中,阿司匹林對(duì)結(jié)直腸癌的預(yù)防效果最為顯著[61]。美國(guó)預(yù)防服務(wù)工作組將阿司匹林列為結(jié)直腸癌的一級(jí)預(yù)防藥物,并推薦50~69歲成年人通過(guò)服用低劑量阿司匹林預(yù)防結(jié)直腸癌。除了結(jié)直腸癌,阿司匹林還能降低多種其他腫瘤,例如肺癌、卵巢癌、胰腺癌、乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌、膽管癌和前列腺癌等的發(fā)病率[62]。然而,阿司匹林的抗腫瘤活性是否依賴于血小板一直存在爭(zhēng)議。阿司匹林除了能夠通過(guò)抑制血小板中COX-1的活性,從而阻斷TXA2合成及由其引發(fā)的血小板聚集外,還能夠不可逆地抑制腫瘤細(xì)胞中COX-2的活性,從而減少前列腺素類物質(zhì),如前列腺素 (prostaglandin, PG) E2、PGD2和TXA2等的形成。COX-2在多種腫瘤細(xì)胞中表達(dá)上調(diào),而且其介導(dǎo)合成的PGE2具有促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展的作用[63]。雖然阿司匹林的抗腫瘤活性主要是通過(guò)作用于血小板還是腫瘤細(xì)胞仍需進(jìn)一步驗(yàn)證,但是阿司匹林的抗血小板活性對(duì)于其抗腫瘤作用是必需的,其中最主要的證據(jù)是低劑量的阿司匹林也具有抗腫瘤作用。研究發(fā)現(xiàn),低劑量的阿司匹林(例如75毫克)也能降低腫瘤的發(fā)病率、死亡率和轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)[61]。這一劑量的阿司匹林能夠完全抑制血小板中COX-1的活性,而無(wú)法有效抑制腫瘤細(xì)胞中COX-2的活性[64]。
除了阿司匹林,研究人員對(duì)P2Y12受體拮抗劑的抗腫瘤活性也進(jìn)行了評(píng)估。P2Y12受體是存在于血小板表面的一種G蛋白偶聯(lián)受體,通過(guò)結(jié)合ADP介導(dǎo)血小板活化和聚集。P2Y12受體拮抗劑,包括氯吡格雷、普拉格雷、替卡格雷、替格瑞洛、坎格雷諾、依諾格雷及噻氯匹定等,是繼阿司匹林后在心血管疾病治療中應(yīng)用最廣泛的處方藥物。氯吡格雷是臨床上廣泛使用的P2Y12受體拮抗劑。研究發(fā)現(xiàn),與單獨(dú)服用阿司匹林相比,阿司匹林與氯吡格雷的聯(lián)合治療與腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)降低相關(guān)[65]。然而,另一種P2Y12拮抗劑普拉格雷卻被發(fā)現(xiàn)與腫瘤發(fā)病率和死亡率增加相關(guān)[66]。在小鼠腫瘤轉(zhuǎn)移模型中的研究發(fā)現(xiàn),P2Y12可逆性受體拮抗劑替格瑞洛,能夠抑制黑色素瘤和乳腺癌細(xì)胞的肝轉(zhuǎn)移和肺轉(zhuǎn)移,并能提高小鼠存活率[67]。然而另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),氯吡格雷和替格瑞洛對(duì)小鼠腫瘤生長(zhǎng)無(wú)顯著影響[68]。所以,雖然P2Y12受體拮抗劑在心血管疾病治療中療效明確,但其抗腫瘤活性尚存在爭(zhēng)議。
αIIbβ3是血小板表面重要的黏附分子受體,能通過(guò)結(jié)合纖維蛋白原和血管性血友病因子參與血小板聚集[69]。目前被批準(zhǔn)用于臨床的αIIbβ3受體拮抗劑包括阿昔單抗、替羅非班和依替巴肽。體外研究發(fā)現(xiàn),依替巴肽能夠降低人乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231的侵襲能力,并能抑制MDA-MB-231細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附[70]。此外,依替巴肽和阿昔單抗還能促進(jìn)人乳腺癌細(xì)胞MCF-7的凋亡[71]。XV454是一種非肽口服類αIIbβ3受體拮抗劑,一項(xiàng)在小鼠實(shí)驗(yàn)性肺轉(zhuǎn)移模型中的研究發(fā)現(xiàn),XV454能抑制血小板聚集和腫瘤肺轉(zhuǎn)移[72]。雖然αIIbβ3受體拮抗劑具有顯著的抗血小板活性,然而其易引起出血并發(fā)癥,成為限制其應(yīng)用主要原因。
磷酸二酯酶抑制劑能夠提高血小板內(nèi)環(huán)磷酸腺苷 (cyclic adenosine monophosphate, cAMP) 的濃度,從而達(dá)到抑制血小板聚集的作用。其代表藥物有雙嘧達(dá)莫和西洛他唑。西洛他唑能夠抑制小鼠黑色素瘤細(xì)胞誘導(dǎo)的血小板聚集[73]。另一項(xiàng)在裸鼠實(shí)驗(yàn)性腫瘤轉(zhuǎn)移模型中的研究發(fā)現(xiàn),西洛他唑能夠抑制人腺癌細(xì)胞誘導(dǎo)的血小板聚集,并且在腫瘤注射2 h內(nèi)給藥可明顯抑制腫瘤肺轉(zhuǎn)移[74]。雙嘧達(dá)莫被發(fā)現(xiàn)能夠抑制胰腺癌細(xì)胞誘導(dǎo)的血小板聚集和腫瘤肝轉(zhuǎn)移[75]。臨床研究結(jié)果也表明,每日服用雙嘧達(dá)莫能夠提高黑色素瘤患者的5年生存率[76]。除了作用于血小板,磷酸二酯酶抑制劑還能通過(guò)其他途徑,例如抑制腫瘤細(xì)胞侵襲和促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡來(lái)發(fā)揮抗腫瘤作用[77]。
傳統(tǒng)抗血小板藥物在抑制血小板活化的同時(shí),還能影響正常止血并增加出血的風(fēng)險(xiǎn)。為了提高抗血小板藥物的安全性,目前開發(fā)有多種新型抗血小板藥物,其中GPVI和GPIbα靶向藥物最值得關(guān)注。GPVI在膠原誘導(dǎo)的血小板活化和聚集中發(fā)揮重要作用。由于GPVI僅在血小板和巨核細(xì)胞中表達(dá),并對(duì)正常止血功能無(wú)太大影響,因此,GPVI成為抗血栓治療的新靶點(diǎn)[78]。ACT017 是一種新型的抗GPVI單克隆抗體。I期臨床研究結(jié)果顯示,ACT017可以充分阻斷膠原誘導(dǎo)的血小板聚集,并且不會(huì)導(dǎo)致血小板減少或出血過(guò)多[79]。Revacept是另一種GPVI靶向藥物,其是GPVI胞外部分和人IgG結(jié)晶片段 (crystalline fragment, Fc) 的融合蛋白質(zhì),能與血管內(nèi)皮損傷后暴露的膠原結(jié)合,阻斷血小板在損傷血管處的粘附。Revacept的一大優(yōu)勢(shì)在于其僅在血管損傷部位阻斷血小板的粘附和活化,而對(duì)血液循環(huán)中的血小板并無(wú)影響[80]。I期臨床研究的結(jié)果表明,Revacept能有效抑制膠原誘導(dǎo)的血小板聚集,而且不會(huì)增加出血風(fēng)險(xiǎn)[81]。GPIbα是另一個(gè)新型抗血小板藥物作用靶點(diǎn)。GPIbα是血小板GPIb-Ⅸ-Ⅴ復(fù)合物的糖蛋白組分,能與血管性血友病因子結(jié)合,是血小板參與止血或血栓形成的第一步[82]。目前,開發(fā)中的GPIbα的靶向藥物包括,Anfiatide和人源化抗GPIbα抗體h6B4-Fab。I期臨床研究結(jié)果表明,Anfibatide能有效抑制血管性血友病因子介導(dǎo)的血小板聚集,而對(duì)正常凝血功能無(wú)顯著影響[83]。此外,研究發(fā)現(xiàn),靶向阻斷GPIbα不僅能夠抑制血小板聚集,還能降低TPO的表達(dá)[62]。這意味著,GPIbα靶向藥物可能對(duì)于腫瘤細(xì)胞誘導(dǎo)的血小板聚集和增多均有抑制作用。這些新型抗血小板藥物安全性得到提升,不僅有望用于心血管疾病的治療,還可能為抑制腫瘤轉(zhuǎn)移提供新的解決方案。
隨著對(duì)血小板功能研究的深入,越來(lái)越多的證據(jù)表明,血小板不是腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程的旁觀者,其參與了腫瘤轉(zhuǎn)移的多個(gè)階段。血小板通過(guò)與腫瘤細(xì)胞直接接觸和釋放生物活性介質(zhì)的方式,促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞在血液循環(huán)中的存活、遷移、外滲以及轉(zhuǎn)移生態(tài)位的形成。此外,腫瘤細(xì)胞還會(huì)誘導(dǎo)血小板活化和聚集,從而增加血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)。因此,靶向血小板與腫瘤細(xì)胞的相互作用是降低腫瘤轉(zhuǎn)移和腫瘤相關(guān)血栓形成風(fēng)險(xiǎn)的潛在策略。然而,目前尚存在的一些問(wèn)題為抗血小板療法用于腫瘤臨床治療帶來(lái)了障礙。第一,腫瘤轉(zhuǎn)移涉及多個(gè)階段,腫瘤轉(zhuǎn)移微環(huán)境也在動(dòng)態(tài)變化。到目前為止,血小板與腫瘤細(xì)胞及腫瘤微環(huán)境相互作用的方式及其分子機(jī)制仍尚未完全闡明;第二,雖然大量的動(dòng)物研究提供了令人振奮的結(jié)果,然而抗血小板藥物用于腫瘤治療的臨床信息較為缺乏;第三,除血小板外,部分其他細(xì)胞中同樣存在抗血小板藥物的作用靶點(diǎn),抗血小板藥物是否主要通過(guò)作用于血小板來(lái)實(shí)現(xiàn)其抗腫瘤活性值得關(guān)注;最后,抗血小板藥物可能會(huì)影響血小板正常的生理功能,尤其可能會(huì)增加患者的出血風(fēng)險(xiǎn)。這也提示我們,在臨床實(shí)踐中可以引入中醫(yī)藥治療手段,使用活血化瘀類藥物進(jìn)行治療以降低藥物副作用發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。總之,越來(lái)越多令人信服的證據(jù)表明,血小板參與并促進(jìn)了腫瘤轉(zhuǎn)移,然而在更多的抗血小板藥物引入腫瘤臨床治療之前,仍需要進(jìn)行大量基礎(chǔ)和臨床研究。
中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào)2022年8期