新旧理论的更新 几个世纪以来,婴儿血管瘤一直被认为是母亲怀孕期间情绪波动的后果。也许她曾受惊于淋满的鲜血,也许她有着不同寻常的饮食习惯,例如偏爱红色食物,又或者她喜欢注视明亮鲜艳的物体等(图3-1)。1863年,Virehow排除这些荒诞的猜想,提出关键性问题:血管瘤是何时产生的?它是胚胎中某处胚层组织的局限性生长?还是像肿瘤一样重新产生的?Virchow是第一个使用显微镜观察这些病变的学者,他认为婴幼儿血管瘤的生长伴随着新血管的产生,而不仅仅是血管的扩张。他推测其中的机制是组织的进行性刺激,这种反应好发于胎儿口裂边缘,因为这个部位血供特别丰富。他将这类病变称之为口教血管瘤,同时认为这些肿C组织在胚胎期就已存在,出生后开始生长。Ribbert(1898)为了测试Virchow的理论,将一种染料注射到所取皮肤血管指标本的中心。根据观察结果,他认为所取样本是一种真正的肿瘤,受累组织的异常脉管可独立生长到一定程瘦,再与正常脉管系统相交通。然而,Tompkins和Walsh(1956)指出,这些通过注射来研究血管端营养及输出脉管系统的方法使研究者得出了一个错误的结论:面部毛细血管瘤的生长仅由一条动脉来供给营养。他们推测,血管榴能否快速增长,取决于肿瘤所在的部位,而不是简单地由一条皮下动脉来决定。20世纪40年代,纽约市婴儿医院出现了一种流行性早产儿失明症。由于被误诊为视网膜母细胞瘤,一些孩子被摘除了眼球。AlgeronReese是一名眼科病理学家,他发现这些眼球的晶状体后出现类似皮肤“毛细血管血管病”样的纤维组织增生。Reese和Blodi(1951)的初步研究显示:出现品状体后纤维组织增生的要幼儿中,15%患上了血管。2年后,婴儿医院的皮肤科医师Andrews和Domonkos(1953)的报道中同样指出,出现品状体后纤维组织增生的新生儿中,25%惠上了血管瘤,11%无可见的血管增生。当补氧被限制时,晶状体后纤维组织增生明显减少,血管瘤的发生率同样降低。因此,似乎氧合作用与血管瘤之间有一定的相关性,然而回顾过去,有一种解释或许可以说明为何早产儿的血管瘤发生率更高。Silvermun(2004)认为过去的研究中,除非有足够长的随访时间,否则早产儿会因待在医院的时间较足月儿更长,血管也更容易被医师发现,造成相应统计学上发病率的增加。Holmdahl(1955)分析了640例相继出生的早产儿和186例足月儿,随访时间至出生后6周,发现两组的血管瘤发病率井无差异。他还跟踪了13例晶状体后纤维组织增生的婴幼儿,发现与正常婴幼儿相比,血管榴发病率也井无提高。30年后,Amir及其同事(1986)发现,与足月儿相比,极低体重的早产儿(低于1000g)血管瘤发病率提高2倍。他们的发现被Drolet及其同事(2008)再次证实,后者使用多变量对数回归模型发现,相较于早产儿,低体重儿(低于2500g)是婴劲儿血管的最大危险因素。晶状体后纤维组织增生现在被认为是一种早产儿视网膜病变(ROP),它在血管榴发病中的作用需要进一步研究。最近一项研究发现,在幸存的患有ROP的早产儿(出生体重低于1250g)中,有16.8%同样患有婴幼儿血管瘤:而未患ROP的早产儿中,只有6.7%患有婴幼儿血管瘤(Praveen等,2009)。此外,ROP程度越重,血管的发病率也越高。有研究者推测,氧依赖血管生成蛋白(即血管内皮细胞生长因子)水平的提高,在ROP和婴儿血管的发生中发挥了类似的作用。显然,血管的起源与胚胎有关,有几个与此相关的理论。Laidlow和Murray(1933)认为,血管是血管丛系统发育的残留部分,而原始两栖类动物皮肤的血管从可以发挥类似肺的作用。Pack和Mller(1950)猜想,血管搁本质上是胚胎样的只有单向分化潜能的成血管细胞团的残。Malan(1974)认为,休眠的成血管细胞被激活面形成血管瘤,是延迟的胚胎毛细血管网的程序性基因表达和消退。Kaplan(1983)则认为,血管瘤是毛细血管网络形成过程中的失败产品,理由是因为血管瘤中存在大量幼稚内皮细胞,这些细胞的胞核巨大而胞质较少,这也是“持续性胎儿脉管“理论的证据。后来的学者用体外实验来验证这些不成熟的假说,发现头颈部血管瘤的内皮细胞的形态及蛋白表达模式与胎儿皮肤的内皮细胞极其相似,程度高于与新生儿包皮内皮细胞的相似性(Dosanjh等,2000)。Smoller和Apfelberg(1993)的研究则集中在间质细胞上,这些细胞与脉管的联系并不紧密,却在病变区域呈现最旺盛的分裂迹象。他们推测,血管是一种原始细胞肿瘤,这些细胞能够分化成内皮细胞和周细胞。我们的实验室从增殖期血管瘤中分离得到了一群特殊的干细胞,研究结果佐证了血管榴起源于原始的血管祖细胞这一推测(Khanetal,2008;Boseoloetal,2011) 动物研究 血管肿瘤 由于我们未能成功地在低等生物上构建合适的血管瘤模型,在很大程度上影响了大部分婴幼儿血管瘤发病机制的研究进程。许多动物如猪、鸡和犬身上的血管病变多表现为畸形,这些血管畸形与生俱来并伴随终身(Cordy,1979;Munro和Munro,1982;Wells和Morgan,1980)。动物身上确实有起源于血管的肿瘤(Moulton,1962;Waller和Rubarth,1967),如在一些幼鸡的颈部已观察到有多发的类似血管瘤的恶性肿瘤(Monlx和Delaplane,1952)。对于兽医和爱狗人十,犬血管肉瘤是广为人知的。这些肿瘤细胞表达祖细胞标志物c-kit,也被称为CD117或内皮标志物,这些细胞在体外需要促内皮细胞分裂原才能增殖(Fos-mire等,2004)。有一种与血小板减少相关、可移植的鼠血管内皮榴细胞系可以模拟Kasabach-Merritt现象(血小板减少的凝血障碍)(Hoak等,1971)。该模型已广泛用于血管生成潜能的测试(Obeso等,1990)、对血管生成抑制剂反应的测试(Lannutti等,1997)、基因治疗(Wang等,1999)以及刺激血小板生成药物的开发(Verheul等,1999)。然而,这种鼠血管内皮瘤与婴幼儿血管指明显的区别在于它在发生后3周内是致命的,但婴幼儿血管瘤不会有这种危险。 病毒诱导的肿瘤 血管的异常生长与病毒感染相关,因此长期以来人们怀疑病毒是血管痛发生的原因之一。人体中病毒感染会引发内皮细胞的增殖和皮肤血管扩张(Lyttle等,1994)。已知在母鸡自发“血管指样”病变中检测到一种相似的病毒,命名为“禽血管瘤病毒”(Soffer等,1990)。常见于卡波西肉瘤中的人疱疹病毒8型并未在婴儿血管瘤中发现(Dupin等,1998)。一些构建血管瘤样肿缩的实验加深了我们对于内皮细胞生长的了解。接种多痼病毒的新生大鼠和仓鼠可在肝脏和皮下组织有类似血管瘤的恶性肿瘤生成,这些恶性肿瘤的发生与否取决于病毒感染途径(Kiraten等,1962;Stanton,1965)。目前开展了一些插人多釉病毒中间T痛基因的体内研究。结果表明,恶性肿瘤中有内皮衬里的囊肿及血管网素乱(Bautch等,1987:Williams等,1988:Liekens等,1999)。这些被转化的内皮细胞可以分离并在培养中扩增,将其注射到哂齿动物体内可再次形成“血管瘤”(Williams等,1988;Dubois等,1991;Dubois-Stringfellow等,1994;Aurrand-Lions等,2004)。简而言之,该方法对多熘病毒中间T癌基因进行重组,在体外反转录,用编码后的病毒感染大鼠脑内皮细胞并跟踪其在体内的生长(Bhandarkar等,2009)。在许多类似研究中,“血管瘤”一词通常泛指血管病变和血管肿瘤。与婴幼儿毛细血管痛特征性生长和消退相反的是,这些病毒诱导的内皮瘤细胞快速生长,从不消退,并且病毒感染对大鼠在3-10周(Liekens等,1999)、对小鼠在数月内即可致命(Bautch等,1987)。总之,到目前为止,似乎病毒诱导的血管瘤模型更接近某些人类血管内皮细胞瘤,井不适用于能自发消退的婴儿血管瘤的研究 致癌物质 有几种致癌物质可以诱导啮齿动物在软组织和肝脏中产生良性或恶性肿瘤,如苯并蒽(Howell.1963),亚硝胺(Toth等,1964;Takayama和Oota.1965)和二甲基肼(Toth和Wilson,1971)。一些诱导肿瘤可以消退,但大多数肉瘤会转移并杀死宿主。反复在白色北京鸭的皮肤上局部使用甲基胆碱可以产生血管痛样肿瘤,其中部分肿瘤自发消退(Rigdon,1954,1955;Rigdon等,1956)。 异种移植物 在过去的数十年间,早期有研究尝试检测血管瘤中的血管生成因子(Wolf和Hubler,1975)。将透明丙烯酸室置人仓鼠囊,检测对各种良性或思性皮肤肿熘的反应。在移植后的人血管中,可以观察到静脉扩张及肿瘤新生血管且伴有毛细血管增生。这些结果被解释为,移植血管瘤有血管生成反应的证据。即使移植在特定的位置,移植的血管指仍是异种移植物, 这些血管反应更像是排斥反应。已知造血细胞特别是单核细胞、活化的巨噬细胞和淋巴细胞对血管生成有很强的促进作用(Polverini等,1977;Auerbach和Sidky,1979;Hunt等,1984;Rehman等,2003;DePal-ma和Naldini,2009)。如果移植物引起炎症反应,则实验将无法区分血管生成是来源于移植细胞的刺激还是被检测组织本身可能存在的血管生成能力。随后,有研究证明,将血管瘤组织异种移植到裸鼠中,血管瘤来源的血管在裸鼠体内维持数周。不同于植入肿瘤样本,我们实验室已有技术可以从增殖期血管痛中分离出干细胞,将这些干细胞植人裸鼠体内可形成血管瘤样血管(Khan等,2008)。这是基于原代细胞建立的体内血管瘤模型,在后面的章节中将会进行深人讨论。 总结 上述内容介绍了应用特殊的细胞模拟血管瘤的增殖和消退,或者在合适的细胞环境中引人特殊的基因突变诱导血管瘤生成这些模型可用来研究这种常见的儿童肿瘤的病因和发病机制。 |