血管包绕肿瘤细胞巢癌巢型肝细胞肝癌研究进展

Research Progress on Carcinoma with Nested Pattern of Hepatocellular Carcinoma Surrounded by Blood Vessels

摘要: 大部分原发性肝癌转移模式的理论基础是上皮–间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)，但是在肝细胞肝癌中，发现了一种新的临床亚型——血管包绕肿瘤细胞巢(vessels surrounded tumor clusters, VETC)癌巢型肝细胞肝癌，它具有特殊的血管结构模式，它的转移是一种非依赖EMT转移的方式，癌巢通过外周血液循环进行转移，最后形成新的癌转移灶，具有高复发率，高死亡率的特点。本文将对VETC癌巢型HCC目前研究出的转移方式、诊断及预测价值，治疗方式以及分子学特征四个方面进行阐述。

Abstract: Most of the metastatic models of primary liver cancer are based on Epithelial-mesenchymal transition (EMT). But in hepatocellular carcinoma, a new clinical subtype, vascular enveloping tumor cell nest vessels surrounded tumor clusters (VETC), has been found. It has a special vascular structure pattern, and its metastasis is independent of EMT metastasis, and the cancer nest metastases through peripheral blood circulation. Finally, a new metastatic focus is formed, which has the characteristics of high recurrence rate and high mortality rate. This article will describe the metastasis mode, diagnostic and predictive value, treatment methods and molecular characteristics of VETC cancer nest HCC.

1. 引言

原发性肝癌(Primary Liver Cancer, PLC)是世界上第三大致死性恶性肿瘤[1]，其中肝细胞肝癌(Hepatocellular Carcinoma, HCC)占恶性肿瘤疾病的75%~85%。HCC患者术后容易出现复发和转移，转移率高达50%~70%，对患者的治疗效果和生存有很大影响[2]。肝细胞肝癌的治疗方案主要是以外科手术为核心的综合治疗，但是术后肝内复发及肝外转移仍是引起患者后期死亡的主要原因。在Fang的研究中，针对肝细胞肝癌提出了一种新的病理分型——VETC癌巢型HCC。VETC，即包裹肿瘤簇并形成蛛网状血管的组织结构，预示着HCC更高的转移率和复发率[3]。

2. VETC癌巢型HCC

2.1. VETC癌巢型HCC的提出

HCC主要有以下几种病理分型：小梁型，粗梁型，假腺样体型和实体型[4]，随着肿瘤精准医疗的发展趋势，对HCC的病理分型更加精细，通过Fang的团队研究，针对HCC的特殊血管模式，提出了VETC癌巢型HCC这一新的HCC病理学分型[3]，其中VETC结构是一种独特的、由内皮细胞包绕的小的球形癌细胞巢，整个肿瘤就是由大量独立、分散的球形细胞巢组成，在各个细胞巢之间被血流填充[5]。

2.2. VETC癌巢型HCC的分子学特征

血管生成素-2 (Angiopoietin-2, Ang-2)是一种促进血管重塑和新生的重要因子，是VETC结构生成的关键，在VETC癌巢型HCC中。Ang-2的mRNA和蛋白表达均明显升高，Ang-2通过其血管生成作用为肿瘤转移提供了新的“通路”，这种作用独立于上皮–间质转化(EMT)，表现为肿瘤细胞通过血管系统直接转移的能力显著增强[3]，并且Ang-2通过整合素α5β1信号通路来调控肿瘤细胞巢的转移行为，增强了肿瘤细胞与血管内皮细胞之间的相互作用，促进血管包裹模式形成[6]。同时，COX-2通过促进前列腺素E2 (PGE2)的生成，参与肿瘤微环境的改变，增加血管的通透性，从而有助于VETC模式的形成。此外，COX-2还能够抑制免疫细胞活性，为肿瘤转移提供了有利条件[3]。此外，COX-2上调与波形蛋白高表达之间存在协同作用，可能通过影响血管生成相关信号通路(如Ang-2)进一步支持VETC模式的形成，高表达的波形蛋白可能通过重塑肿瘤血管微环境，增强肿瘤细胞与内皮细胞的相互作用，从而促进血管包裹肿瘤巢的形成[7]。TP53和CTNNB1蛋白高表达于VETC癌巢型HCC细胞，且其表达的水平与甲胎蛋白(AFP)高水平、肿瘤直径 > 5 cm、分化差、粗梁型、致密性差、炎性浸润少以及微血管侵犯频繁等临床病理特征显著相关，提示TP53/CTNNB1蛋白亦可能是VETC癌巢型HCC治疗的潜在蛋白靶点[4] [8] [9]。此外，雄激素受体(Androgen Receptor, AR)在HCC转移中具有双重效应。一方面，AR可以通过与Ang-2启动子结合，减少Ang-2的转录，从而抑制VETC形成和肝内转移；另一方面，AR的表达水平增加，促进了Rac1的表达，促进片状脂膜的形成，增强了肿瘤细胞迁移和侵袭的能力，促进了VETC癌巢型HCC的肺转移和无VETC结构的HCC的肝内转移和肺转移[10]。

2.3. VETC癌巢型HCC的转移

HCC主要有以下几种转移方式：局部浸润转移，淋巴管内转移，血道转移和神经转移等[11]，其中，上皮-间质转化(EMT)理论是大部分肝恶型肿瘤细胞转移的前提，肿瘤细胞失去了极性，细胞之间的黏附能力消失，可使得肿瘤细胞具有远处转移和侵袭的能力，可以随着血管和淋巴管等转移至全身[12]。其中标记蛋白Slug、Snail和Twist的表达量的升高是提示癌细胞发生依赖性EMT转移的信号，但在Fang等的研究中，标记蛋白Slug、Snail和Twist的表达量并没有升高，但在细胞之间起相互黏附作用的E-钙粘蛋白(E-Cadherin)呈现了高表达[3]，并且在Chuanchao He团队的研究之中，也证实了E-钙粘蛋白的表达量与VETC结构的存在呈正相关[13]。最终认为VETC癌巢型HCC的转移方式是一种非依赖性EMT的转移，它的转移是将癌细胞包裹在内皮细胞之中，以肿瘤簇的形式释放入血，通过外周血液循环系统发生整体转移。VETC的表达独立影响着HCC的肝外转移，其中在HCC的肺转移瘤中，VETC亚型和粗梁-块状亚型所占比例较大，并伴有少量炎性细胞浸润[14]，提示VETC癌巢型HCC可能常伴肺转移。

3. VETC癌巢型HCC血管模式结构的诊断及预测

在《原发性肝癌诊疗指南2020》中PLC分期是根据肝脏肿瘤数母、大小、血管侵犯、肝外转移、Child-Pugh分级以及体力状况(PS)评分6个因素，综合判定肿瘤分期。针对HCC现有多种分期方案，如BCLC、TNM分期等，在预测HCC侵袭性时，是否存在VETC结构是侵袭性肝癌有力的预测因子。通过将HCC使用BCLC分期，将HCC患者进行分层研究之后，发现位于BCLC-A和B期的VETC癌巢型HCC患者与较差的总生存率(OS)和无病生存率(DFS)相关，但在BCLC-0和C期的患者中无关，提示在BCLC-A和B期的患者中，VETC血管模式的表达往往预后较差，是患者OS和DFS的独立危险因素[15]。术前超声造影能够通过血流特征的变化帮助早期发现肿瘤，其主要表现为动脉充盈期肿瘤周边的环形高强度信号，之后呈裂隙状以及条索状逐渐向中央填充[16]。在术前CT检查中，Pengfei Rong团队研究发现，VETC癌巢型HCC肿瘤显示动脉期不均匀过度增强、瘤内坏死，门静脉期肿瘤区域增强明显且快速，表现为“快速增强”和“快速洗脱”现象，进而发现肿瘤大小大于5 cm以及出现肿瘤瘤内坏死是VETC分型的独立预测因素，并且衍生出了ANH和SN表型(A为甲胎蛋白水平，N为坏死，H为出血，S为肿瘤大小)，在对患者进行术前检查及评分之后，发现评分高的ANH和SN表型的患者术后复发风险要高于其他患者，表明评分高的ANH和SN表型可能为患者的个体化治疗方案以及患者预测预后情况提供指征[17]。此外，术前MRI检查也是检测VETC结构并预测预后的重要方法之一，根据美国国家癌症综合网络(NCCN)的临床实践指南，使用Gd-EOB-DTPA增强MRI图像作为输入数据，选择动脉期(AP)、门静脉期(PVP)和肝胆相(HBP)MR序列，对检测HCC中有无VETC血管模式结构具有较高的图像质量和一定的诊断意义[18]。VETC癌巢型HCC在MRI的动脉充盈期表现为肿瘤边缘光整，未向邻近肝实质侵犯，及动脉充盈期明显不均匀强化，动脉充盈期图像上肿瘤与肝脏信号强度比值为1.135，以及肝胆期图像上肿瘤与肝脏信号强度比值为0.585时，是预测HCC是否存在VETC结构的敏感性和特异性的最佳界值点[19]。Wanmin Liu团队通过将CA199、间接胆红素(Indirect Bilirubin, IBIL)，肿瘤形态、HBP瘤周高信号、瘤周动脉强化进行整合，发现可以很好地预测HCC中的VETC结构，尤其是HBP特征“HBP瘤周低信号”在准确识别VETC阳性患者方面，显著提高了其预测模型的性能[20]。在血液检查中，血清甲胎蛋白(AFP)高表达(>227.3 ng/ml)或原位AFP高表达常常预示HCC预后不良，并与血管侵犯、肿瘤高分级及大梁–块状肿瘤亚型有关，AFP阳性的HCC中，VETC模式有过度表达的趋势，在AFP血清浓度升高的HCC中，VETC癌巢型HCC的比例明显增大[21]。VETC癌巢型HCC也通过术中快速冰冻病理切片进行病理诊断，因为VETC癌巢型HCC的特征之一是存在完全包裹肿瘤簇的CD34⁺血管[3]，经过HE染色后，VETC癌巢型HCC在镜下可观察到单层扁平细胞将肝癌细胞包裹成球状且各球体之间最大径并不相同，球体内有HCC细胞聚集而成，内部没有血管，球体之间的裂隙内含红细胞[16]，后续进行免疫组织化学染色也可继续对VETC癌巢型HCC进行诊断，其中Hirohisa Yano团队，针对HCC患者分为三组：MTM型(Macrotrabecular Massive Pattern，巨块型)HCC、VETC癌巢型HCC以及传统型HCC，研究发现，与其他两组对比，VETC癌巢型HCC对Hepar-1具有高表达，但不表达Keratin 19 (角蛋白19)以及CAIX (碳酸酐酶IX) [22]。同时，根据SUVmax、PD-L1表达量和是否存在VETC结构的组合，对患者进行分层研究可以预测出预后较差的临床结果[23]。在Lianghe Lu团队的研究中，发现将VETC模式和微血管侵犯(Microvascular Invasion, MVI)模式组合，可以成功预测患者的总体生存率、无病存活率和早期复发，其中同时存在VETC结构和MVI的患者预后最差[24]。在影像学检查中，术前超声造影、CT以及MRI检查对于HCC具有较高的敏感性以及特异性，其中对于高度血管化和具有典型VETC结构特征的HCC有较高的敏感性，但在不典型的VETC癌巢型HCC、血管生成较少或HCC的其他亚型中，诊断的特异性稍低。此外，在实验室检查中，虽然AFP高水平表达是VETC癌巢型HCC的主要特征，但对于HCC的其他亚型，AFP水平也可以出现高表达。因此，针对于VETC癌巢型HCC的诊断需要多种影像学检查、实验室检查与病理学检查相结合的方式进行综合评估及诊断，为后续针对VETC癌巢型HCC患者的治疗以及预后提供有效的应用价值。

4. VETC癌巢型HCC的治疗方式

对于肝癌的治疗，依旧是以外科手术为核心的综合治疗，其中，解剖性肝切除术可以有效降低VETC癌巢型HCC患者两年内的复发率，延长患者的生存期[16]。肝移植(LT)已被公认为是一种有效的治疗方法，其遵守的是广泛使用的米兰标准(小于或等于3厘米的HCC或直径不超过5厘米的孤立病灶)，在Junji Kawasaki团队研究发现，HCC中VETC的表达、肿瘤浸润性淋巴细胞(TILs)及其组合在HCC原位肝移植中对预后的影响，可作为HCC原位肝移植后死亡率的一个新的预后生物标志物[25]。此外，术后辅助经导管动脉化疗栓塞(Trans-Catheter Arterial Chemoembolization, TACE)被认为是高复发风险的HCC患者的常用策略，一般在肝切除术后1~2月采用辅助性TACE治疗。具有VETC模式的患者在经过辅助性TACE治疗后，患者的TTR具有明显改善。同时，在具有广泛血管侵犯、肿瘤较大(直径 > 5 cm)或多发肿瘤等高危因素的HCC患者中，VETC阳性患者在接受辅助性TACE治疗后效果明显，但对VETC阴性患者无效[26]。在针对不能耐受外科手术切除肿瘤组织的HCC患者，使用FOLFOX方案(奥沙利铂 + 氟尿嘧啶和亚叶酸钙)的肝动脉灌注化疗(Hepatic Arterial Infusion Chemotherapy, HAIC)方案，有显著的治疗效果和生存改善，在接受HAIC治疗的HCC患者中，VETC表达阳性的患者的治疗效果和生存期有明显改善，提示VETC血管模式是一个有希望使用HAIC治疗方式的疗效预测指标，但相应的分子机制尚不清楚[27]。索拉非尼是一种多激酶抑制剂，能够促进细胞凋亡，减轻血管生成，抑制肿瘤细胞增殖。在中晚期HCC中，索拉非尼是目前有效的一线治疗药物[28]。索拉菲尼为VEGFR-1，2，3阻断药，亦可抑制PDGFR，Raf，FLT3和c-KIT介导的信号转导。一方面抑制Raf-MEK-ERK通路抑制肿瘤生长，另外可抑制VEGFR和PDGFR途径抑制肿瘤血管生成[29]。在Jianhong Fang团队的研究中，发现索拉非尼针对VETC癌巢型HCC和无VETC结构的HCC之间效益的不同的可能并非是由于激活Raf-MEK-ERK和VEGFA-VEGFR2-ERK信号或诱导自噬所致，并且索拉菲尼可以有效延长VETC癌巢型HCC患者的总生存期[30]。此外，T7肽通过整合素α3β1和αγβ3途径，在常氧和缺氧条件下抑制内皮细胞的增殖、迁移和管形成，并促进内皮细胞凋亡，并且美洛昔康可增强缺氧条件下T7肽的活性。在缺氧条件下，T7肽通过整合素α3β1途径抑制COX-2的表达，通过MAPK依赖和非依赖途径调节凋亡相关蛋白，MAPK通路被COX-2/PGE2轴激活，发现T7联合美洛昔康对小鼠肝癌有较强的抗肿瘤作用[31]。同时，COX-2蛋白高表达于VETC癌巢型HCC，且COX⁃2可调控整合素α5、β1蛋白的表达，因此，COX-2的特异性抑制剂美洛昔康、塞来昔布可能是治疗VETC癌巢型HCC转移的候选药物。并且整合素α5β1的激活拮抗剂ATN-161可显著降低Ang-2对肝癌细胞、内皮细胞FAK蛋白的磷酸化激活，有效降低Ang-2促肝癌细胞、内皮细胞的迁移能力[6]。

5. 总结与展望

VETC癌巢型HCC的转移是一种非依赖传统EMT形式的转移，且此患者与非VETC癌巢型HCC患者相比预后效果更差。对VETC癌巢型HCC可通过术前影像学及实验室检查进行预测和诊断，对后续患者的治疗和对VETC癌巢型HCC的科学研究提供一定的指导意见，但目前术前检测方式相对来说比较局限，并且依然是以传统影像学检查方式为主，因此还需要大量实验及数据研究，对HCC患者的诊断分型进一步明确。

HCC主要的治疗方式是以外科手术为主，术后常采用辅助性TACE治疗，在患者处于中晚期或者不能耐受手术的情况下，使用FOLFOX方案的HAIC及使用目前一线的治疗药物索拉菲尼可以有效改善患者的预后，同时分子靶向药物联合免疫治疗是重要的治疗手段。但是目前针对VETC癌巢型HCC的研究还尚有欠缺，药物治疗的相应分子机制还不完全明确，如何能研究出VETC癌巢型HCC更为精确的分子机制，收集大量实验数据建立相应预测的模型，以及如何让研究出更适合VETC癌巢型HCC患者的体质、耐受程度，减少复发转移的分子靶向药物和免疫治疗药物仍是现在需要攻克的重点问题。

NOTES

^*通讯作者。