婴幼儿血管瘤发病机制的研究进展

       婴幼儿血管瘤（I nf anti l e hemangioma，I H）是婴幼儿最常见的良性肿瘤之一，女性多发，男女比例约为 1：3～5。40% 的 IH 发生于面部，其次是颈部 20%。IH 有其独特的自然病程，患儿出生时或出生后不久出现，出生后数周开始快速增殖，1 岁左右开始缓慢消退，历经数年、甚或十年完全消退。临床上通常将 IH 分为三期：增殖期（3～12 月）、消退期（1～3 岁）和消退完成期（3～7 岁）[1]。目前 IH 的发病机制尚未明确，本文对 I H发病机制的研究进展综述如下。

       1 胎盘理论

       胎盘理论是血管瘤发病机制中的经典理论，众多证据支持这一理论。

       1.1 IH 和胎盘组织表达相同的细胞表面标志：葡萄糖转运蛋白 -1 (Glucose transporter-1，GLUT-1) 对葡萄糖具有高度的亲和性，它能为细胞的代谢增殖提供能量。在正常组织中它只表达于具有血液 - 组织屏障功能的微血管上皮，如中枢神经系统、胎盘滋养层，而在正常皮肤、皮下组织的血管系统中不表达。North 等[2]研究发现 GLUT-1 在血管瘤病例中高度表达，而在血管畸形中不表达，可将 GLUT-1 作为鉴别血管瘤与血管畸形的组织学标志。North 等[3]在血管瘤组织中检测到了在胎盘绒毛内皮细胞特异表达的表面标志：FcRγI I（Fc recptorγII, FcRγI I ，又称 CD32）、Lewis Y 抗原(Lewis Y anti gen, LeY) 、分层蛋白（merosi n），这些标志物在正常血管内皮细胞中不表达，提示血管瘤源于“意外”脱落后增殖的胎盘细胞。Barnes 等[4]研究证实胎盘绒毛微血管内皮细胞和血管瘤内皮细胞具有相似的基因表达谱，如共表达 GLUT-l 、 Lewis Y、CD32 等胎盘标志物。上述细胞表面标志的相同表达，提示血管瘤可能来源于胎盘细胞，推测胎盘内皮细胞可由绒毛膜绒毛进入胎血循环，在胎儿体内进行克隆化增殖，形成血管瘤。

       1.2 绒毛膜取样增加 IH 发病率：研究发现羊膜穿刺患者血管瘤的发病率与正常人群一致，而接受绒毛膜取样患者，出生婴儿血管瘤发生率较正常人群明显增加 [5-6]，提示绒毛膜取样可增加婴幼儿血管瘤的发病率，推测妊娠过程中脱落的绒毛碎片，可通过脐循环进入胎儿体内，播散到达皮肤血管网，激活内皮细胞异常增殖，形成血管瘤。

       1.3 胎盘绒毛膜血管瘤并发新生儿血管瘤：Hoeger 等[7]临床研究报道 3 例胎盘绒毛膜血管瘤并发新生儿血管瘤，提示新生儿血管瘤可能来源于胎盘组织。

       这些研究为血管瘤 - 胎盘起源理论提供了重要依据。

       2 内皮祖细胞理论

       内皮祖细胞（Endothel i al progenitor cel l ，EPC）是血管内皮细胞的前体细胞，能够增殖、迁移并分化为血管内皮细胞，与胚胎组织血管化、出生后器官再生、肿瘤血管生成有关。EPC 存在于骨髓、外周血及脐带血中, 是一群具有游走特征、能进一步增殖分化的幼稚内皮细胞，缺乏成熟内皮细胞的特征表型，不能形成管腔样结构。EPC 和造血干细胞来自同一祖细胞，出生后，它与造血干细胞一样定居于骨髓，也可以从骨髓释放，并在外周循环中运行。在特定因素作用下，骨髓中的 EPC 可动员至外周血，并迁移、归巢到相应的部位。形态上无法将 EPC分辨出来，主要靠细胞表面的分子标志进行识别，如 CD133 (或称为 AC133)、血管内皮生长因子受体 -2( Vascul ar endothelial growth factor receptor-2, VEGFR-2 或 KDR)、CD34，其中 CD133 是 EPC 特异性的表面标记。Yu 等[8]在增生期婴幼儿血管瘤组织中检测到了同时表达 CD133 和 CD34 的细胞，此外，在增生期婴幼儿血管瘤组织中也检测到了 CD45（-）、但同时表达 CD133 和 KDR 的细胞，表明增生期血管瘤中存在未成熟的内皮细胞，提示内皮祖细胞的存在有助于血管瘤早期快速增殖，这是首次研究显示在人体血管瘤中存在有内皮祖细胞的直接证据。Kl ei nman 等[9]研究发 现 ， 增 生 期 血 管 瘤 内 皮 细 胞 表 达 CD133、CD34 和 VEGFR-2/KDR，从增生期血管瘤分离培养的 EPC 表达 GLUT-1、 CD32 和 merosin，增生期血管瘤患者外周血中表达 CD133、 CD34 的 EPC 是正常对照的 15 倍，表明外周循环血中 EPC 的增加有助于血管瘤的形成，提示 EPC可能是血管瘤的细胞来源。Boye、Walter 等[10-11]研究发现，从血管瘤组织分离培养的内皮细胞显示克隆增殖，表明血管瘤可能发生于携带体细胞突变的单个内皮细胞的克隆性增殖。Yu 等[8]在增生期婴儿血管瘤组织中、Khan 等[12]在血管瘤内皮细胞体外培养生长条件下均发现了共表达 CD133 和 CD34 的内皮祖细胞，提示内皮祖细胞在血管瘤的生长增殖中或许作为克隆内皮细胞的前体起到了至关重要的作用。Barnes 等[13]研究发现，从婴幼儿血管瘤患者分离、培养的血管内皮祖细胞表达胎盘特异性标志物如 GLUT-1、FcγRII 和 merosin，表明内皮祖细胞可能有助于婴儿出生后血管瘤迅速增长。淋巴内皮透明质烷受体 -1( Lymphati c endothelial hyaluronan receptor-1， LYVE-1) 是淋巴管标记物，Dadras 等[14]研究发现，血管瘤内皮细胞共表达 CD34 和 LYVE-1，提示这些细胞具有类似胚胎血管在正常血管发生、发展过程中的免疫表型，支持血管瘤可能源自内皮祖细胞的克隆性增殖和体细胞突变。近来，Khan 等[15]研究发现，从婴儿血管瘤分离培养、表达 CD133 并且可作为单细胞形成克隆增殖的多潜能干细胞移植于免疫缺陷小鼠可形成血管瘤样病变，移植 7 天后可形成人血管，这些血管内皮细胞可以表达 GLUT-1 和 merosin，与婴儿血管瘤具有明显相关性，提示该干细胞可以作为婴儿血管瘤的细胞起源，支持血管瘤源自内皮祖细胞的理论假设。

基于以上研究，人们提出血管瘤内皮细胞可能来源于 EPC，EPC究竟来源于何处？骨髓？还是其他特异组织？这些问题还需要进一步研究。

       3 基因突变理论

       虽然大部分血管瘤是散发的，但家族性血管瘤病例的存在提示基因突变是血管瘤发病的可能原因之一。Blei 等[16]分析了血管瘤病变家系，发现 IH 家族性发病是不完全外显率的常染色体显性遗传。Walter 等[17]应用基因连锁分析，发现幼年性血管瘤家族的致病基因位于染色体 5q 上，进一步分析发现，突变位于 5q31-33 区，该区域包含有 3 个与血管生长 相 关 的 候 选 基 因 ： 成 纤 维 细 胞 生 长 因 子 受 体 -4 ( Fi brobl ast growth factor receptor-4，FGFR-4) ，血小板衍 生 生 长 因 子 受 体 （Platelet-derived growth factor receptor-β, PDGFR-β）和 VEGFR-3(又称为 Flt4)，认为血管瘤的发生可能与上述 3 个基因突变有关。Berg 等[18]对 IH 散发病例进行分析，发现染色体 5q 存在杂合性丢失      ( Loss of heterozygosity,LOH)，推测染色体 5q 可能存在抑制血管形成的基因，基因的杂合性丢失，引发其突变，使血管内皮细胞异常增殖，形成血管瘤。Walter 等[11]研究发现，部分血管瘤患者病变组织内存在血管内皮生长因子受体基因的错义突变。单发病灶可能来自于单个内皮细胞的突变，多发性血管瘤可能来源于内皮祖细胞的突变，分化为多个内皮细胞遍及全身。这些研究表明，基因突变可能是血管瘤发病中不可忽视的致病因素。

       4 血管发生失衡理论

       正常条件下，血管形成促进因子和抑制因子之间处于平衡状态，严格调控血管形成，血管瘤的发生可能是由于这种平衡被打破的结果[19]。Chang 等[20]研究发现，增生期血管瘤中 VEGF、碱性成纤维细胞生长因子 (basic fibroblast growth factor,bFGF)的 mRNA 表达均上调；激素治疗后，血清 VEGF 水平显著降低[21]；提示 VEGF 和 bFGF 异常上调可引起血管瘤增生。增生期血管瘤高表达缺氧诱导因子 -1α （Hypoxi a inducible factor-1α，HI F-1α），HI F-1α 可以通过调控 VEGF 的表达，促进新生血管形成[22]。胰岛素样生长因子 -2（I nsul i n-l i ke growth factor-2,IGF-2）在增生期血管瘤中高表达，可促进血管瘤组织的血管形成[23]。血管瘤组织中肥大细胞不仅分泌促血管生成作用的因子，如 VEGF、 FGF、白细胞介素(Interleukin,IL)-8，还分泌抗血管生成作用的干扰素 -α( I nterf eron-α, I FN-α) 、I FN-β、I FN-γ、 697转 化 生 长 因 子 -β (Transf ormi ng growth factor-β,TGF-β)等因子，发挥促血管生成和抗血管生成的双重作用[24]。这些研究提示，血管瘤可能发生于血管生成促进和抑制因子间的失衡，但目前的研究仍未获得期待中的核心调控因子。

       5 发育区缺陷理论

       临床研究发现血管瘤有时在发育区内成群，可伴随各种发育缺陷，提示血管瘤可能是发育区缺陷的表现。面部血管瘤的分布是非随机的，有显著的节段性模式，并偏向于胚胎的融合区域。面部发育有 5 个独特的胚胎始基，即 1 对下颌始基、1 对上颌始基、1 个额鼻始基。面部血管瘤可分为 4 个节段模式：额颞、上颌、下颌和额鼻节段。在胡须区域的面颈部血管瘤可伴随上呼吸道或声门下血管瘤，骶部血管瘤可伴随一系列多发性骶部和泌尿生殖器异常，腰部血管瘤可伴随脊髓和马尾症状。PHACE (S) 综合征 [Posterior fossa mal f ormati ons, haemangiomas, arterial anomalies, coarctati on of the aorta and cardiac defects, eye abnormal i ti es and sternal defects，PHACE( S) ] 是血管瘤镶嵌在发育区分裂处一个很明确的例子，可以视为原发性多发性发育区缺陷[25]。

       6 雌激素理论

       血管瘤女性多见、青春期增大，妇女妊娠时血管瘤加重，分娩后可自行缩小或消退均提示雌激素与血管瘤发生、发展和消退有关[26]。体外实验研究发现，雌激素可以协同 VEGF 一起促进血管瘤血管内皮细胞增生[27]，也有研究证实在血管瘤组织中存在雌激素受体( Estrogen receptor,ER)，提示血管瘤可能是雌激素的靶组织[28]。雌激素在体外可促进血管内皮细胞增殖，同时雌激素的拮抗剂他莫昔芬能抑制血管内皮细胞生长 [29]。雌激素通过与 ER 结合上调 VEGF、bFGF 表达和 ( 或) 与它们协同促发血管生成，导致血管瘤增生。基于以上研究，提示雌激素和雌激素受体与血管瘤关系密切，但是它们作用的确切机制还不完全清楚，仍需进一步研究。

       7 非内皮细胞群理论

       血管瘤内包含大量的非内皮细胞，增生期血管瘤周围细胞表达单核细胞趋化蛋白 -1 (Monocyte chemoattractant protei n-1, MCP-1) 促使巨噬细胞聚集于血管瘤，产生 VEGF、 bFGF 等血管因子，在血管瘤生长中发挥作用[30]。增生期血管瘤肥大细胞可释放 VEGF、Ⅷ型胶原刺激血管形成，促进血管瘤增生[24]。在血管瘤消退过程中，肥大细胞通过产生凋亡相关 蛋 白 Clusterin／apolipo-protein J 及 其 他 因 子 ，如 I FN-α、I FN-β、I FN-γ 和 TGF 等，在血管瘤消退过程中也具有 重 要 作 用 [24]。 血 管 瘤 来 源 的 间 充 质 干 细 胞

（Hemangi oma-deri ved mesenchymal stem cells， Hem-MSCs）类似于骨髓间充质干细胞，表达细胞表面标记物 SH2 (CD105),SH3,SH4,CD90,CD29、平滑肌肌动蛋白（smooth 698

muscle actin ）和 CD133；不表达造血标志物 CD45 和 CD14 或造血 / 内皮标记物 CD34、CD31 和 KDR。Hem-MSCs 具有形成脂肪细胞的潜能，在血管瘤增生期高于血管瘤消退期和正常婴儿皮肤，提示在血管瘤消退期 Hem-MSCs 可加速分化为脂肪细胞，促进血管瘤消退[31-32]。

       这些研究提示，非内皮细胞群在血管瘤形成中具有重要作用。

       8 凋亡理论

       细胞凋亡是一种对宿主本身无害的程序性细胞死亡。在血管瘤自行退化的过程中，无炎症反应、无组织坏死，符合凋亡过程。Razon 等[33]研究发现增生期血管瘤组织中细胞凋亡水平低，而在消退期血管瘤组织的凋亡水平升高 5 倍，免疫荧光双标记研究显示至少有三分之一的凋亡细胞是内皮细胞。凋亡过程受多种基因、蛋白调控。细胞内粘附分子 -1 （I ntercel l ul ar adhesion molecule-1，I CAM-1） 的表达增加和 VEGF 等促血管形成的刺激性因素的缺失可能是凋亡的触发因素。原癌基因 Bcl-2 可抑制或阻断多种组织细胞凋亡，具有稳定线粒体膜功能，阻止线粒体释放凋亡介导因子，调控细胞凋亡。Dyduch 等[34]研究发现凋亡因子 Bcl-2、p53 与血管瘤消退相关，提示血管瘤内皮细胞凋亡可能是血管瘤消退的原因。这些研究表明，细胞凋亡在血管瘤自发消退中具有重要作用。但细胞凋亡相关基因功能的调控机制如何？仍需要研究。

       9 免疫理论

       血管瘤内皮细胞特异性表达 CD32，CD32 可以启动免疫细胞 （如巨噬细胞） 的吞噬作用、抗体依赖的细胞毒作用( Anti body-dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC)，并负性调节 B 淋巴细胞和肥大细胞的活化和增生[35]。临床研究发现，在增生期血管瘤病灶上局部应用免疫调节剂咪喹莫特乳膏（i mi qui mod cream）可以明显加速血管瘤消退[36-37]。局部应用咪喹莫特刺激细胞因子 IFN-a、TNF-a 的分泌，并加强 NK 细胞、巨噬细胞和 T 细胞的活性，提示该药可能是通过免疫介导加速血管瘤自然消退进程而发挥作用。这些研究发现，免疫因素可能参与了血管瘤的发生、发展和消退。

       10 外在因素理论

       内皮祖细胞需要有利于细胞生长增殖的环境。因此,微观和宏观环境在血管瘤的发病机制中可能起重要作用。据推测低氧环境在婴儿血管瘤发病机理中起重要作用。婴儿血管瘤通常在血管增生初始前显示最初的白色外观，认为局部缺血产生低氧环境，导致 HI F-1α、趋化因子如 stromal cell deri ved factor-1α( SDF-1α)和 VEGF 上调。趋化因子招募并促进内皮祖细胞生长增殖，HI F-1α 的稳定增加及雌激素水平的增加，提供适宜的外部环境, 协同促进新血管的发生、发展, 最终导致婴儿血管瘤形成[20]。

       11 转移微环境（met ast at i c ni che）理论

       Mihm 等[38]提出转移微环境理论，作者认为可能是胎盘本身或是绒毛膜血管瘤分泌的某些物质，形成了 IH 发生所需的适宜微环境，即肿瘤细胞（种子）定居、生长的土壤，血管瘤内皮祖细胞可能是由胎盘的胎儿面“转移”过去，而这些胎盘因子 / 因素可能决定了 IH 的病损位置。即表达 CD133、CD34、 CD117 和 VEGFR-2 的干细胞，从骨髓被招募到转移部位，该部位具有干细胞受体位点，干细胞被吸引到这个位点表达 VLA4（Very late antigen 4，VLA4），抑制 VEGFR-1 表达、促进 VEGFR-2 表达[39], 导致血管发生和血管形成，进而形成血管瘤。该理论假说是基于恶性肿瘤转移微环境与婴儿血管瘤可能的微环境进行比较，如果微环境在胚基板形成前有所准备,理论上胚基板可以沿着迁移过程伸展、延伸、位移至微环境, 产生节段性病变，这就可解释局灶性血管瘤的发生，也可以解释节段性血管瘤的发生[40]。

       12 小结随着婴幼儿血管瘤特征性细胞生物学和分子生物学信息的不断积累，血管瘤生长、消退机制的研究已经取得显著进展，但婴幼儿血管瘤的发生、发展和消退的众多理论假说展示，提示血管瘤是由多因素参与、调控的复杂病理过程，并非单一理论可以解释，各种理论、致病机理之间可能存在交叉联系。因此，尚需要全面、深入研究，阐明其确切的发病机制，为血管瘤的诊断和治疗开辟新思路。