普萘洛尔治疗婴儿血管瘤的研究进展

姜集聪 吴建洺 高宇

温州医科大学附属第二医院 育英儿童医院皮肤科325000

婴儿血管瘤（infant hemangioma，IH）是婴幼儿最常见的良性肿瘤。大多数IH 遵循一个程序性的生长周期，包括早期快速增殖期、晚期缓慢增殖期、相对稳定期及消退期。IH有非随机化分布的特点，多侵犯面颈部，但也可能位于身体的任何部位，包括内脏器官。虽然IH 具有自限性，但少数可影响美观及重要器官功能，甚至危及生命，需尽早治疗。

自2008年以来，β肾上腺素能受体（β-AR）阻滞剂普萘洛尔已逐渐成为治疗IH 的一线药物［1］，研究已证实了其安全性及有效性［2］。本文综述近年普萘洛尔治疗IH作用机制的研究进展。

一、对血流动力学的影响

临床上可观察到普萘洛尔治疗IH起效很快，大多数在3 d 内颜色由红变紫，质地变软。这种血管收缩的效应，可能是通过内皮细胞来实现。最近研究表明，这种血管收缩效应主要通过周细胞来实现。此前实验已证明，β-AR激动剂和cAMP类似物可以诱导周细胞松弛。因此，普洛萘尔可以通过阻滞周细胞上的β2-AR引起周细胞收缩［3］。而周细胞可表达α-平滑肌肌动蛋白，具有收缩功能［4］。并且在视网膜和小脑的毛细血管中已经证明，其周细胞可以调控毛细血管的直径［5］。值得注意的是，这种α-平滑肌肌动蛋白介导的周细胞收缩可能是持续性的，并且在收缩的毛细血管重新打开后的一段时间内也不会完全消失，从而导致不完全再灌注［6］，这很可能是毛细血管退化的基础［7］。此外，普萘洛尔还能通过调节PI3K/Akt/内皮一氧化氮合酶（eNOS）/一氧化氮（NO）通路，抑制去甲肾上腺素诱导的NO释放，而达到抑制血管舒张的效应［8］。

血流的减少会导致剪切应力的减少，这可能与内皮细胞凋亡相关［9］。许多证据表明，血管的剪切应力可以刺激血管内皮细胞生长因子受体2的表达与活化（由Krüppel样因子2介导），发挥抗细胞凋亡的作用［10］。另外剪切应力也可通过β2-AR/Akt/eNOS 通路增强内皮祖细胞再内皮化能力［11］，这在血管内皮修复中起关键作用。推测在IH 中，普萘洛尔引起血管收缩减少IH 的血流，导致剪切应力降低，从而促进血管内皮细胞凋亡，达到对血管瘤的治疗作用。

二、对血管瘤细胞的影响

1. 血管瘤来源的内皮细胞（hemangioma-derived endothelial cell，HemEC）：普萘洛尔治疗IH的机制可能涉及抑制HemEC 增殖以及促进其凋亡［12］。HemEC 能够比正常内皮细胞更快地增殖和迁移，更易在体外生成血管，是IH发病机制中的重要因素。而细胞凋亡是IH 自发消退的重要原因，消退期IH 至少有1/3 的细胞是HemEC［13］。研究表明，普萘洛尔可以促进HemEC 凋亡［14］，其作用可能是通过抑制血管内皮生长因子（VEGF）表达，进而激活半胱天冬酶9 和3、上调促凋亡基因p53 和Bax 以及下调抗凋亡基因Bcl-xL 来实现［15］。普萘洛尔还可抑制HemEC 增殖，体外试验已证明，低浓度普萘洛尔在72 h内可显著抑制HemEC增殖［16］。研究发现，肾上腺素可上调HemEC细胞周期蛋白表达及其相关激酶，加快其周期进程，以促进增殖［16］。而普萘洛尔可阻断HemEC 的周期进程［17］，从而抑制其增殖，该作用可能涉及DLL4/Notch1/Akt信号传导途径［18］。

2.血管瘤来源的干细胞（hemangioma-derived stem cell，HemSC）：通过CD133 抗体从增殖期IH 中分离出的CD133+细胞具有自我复制与分化潜能，所以将之称为IH 干细胞。将分离出的HemSC皮下植入于免疫缺陷小鼠，并通过绿色荧光蛋白标记，可以观察到HemSC 在7 ～14 d 内形成GLUT1 阳性血管（IH 的特异性标记物），并分化成内皮细胞、周细胞和脂肪细胞［19］。这项研究在裸鼠上重现了IH的血管形成及随后退化为脂肪组织的过程。因此HemSC 的血管发生和生成很可能是IH 潜在的发病机制。普萘洛尔一方面可以通过抑制性别决定区Y 框18（sex determining region Y-box 18，SOX18）转录因子阻止HemSC 向HemEC 的分化［20］，另一方面诱导HemSC 分化为脂肪细胞［19］，该过程与脂肪生成相关基因表达增加相关［21］，并有可能涉及LIN28/let-7 轴。LIN28/let-7 轴在干细胞自我更新和肿瘤发生的调控中起核心作用［22］。LIN28 在增殖期IH 中高表达，而在消退期与经普萘洛尔治疗的IH 中表达下降［23］，表明LIN28与IH进展的相关性及普萘洛尔对LIN28的影响。虽然目前具体作用尚未阐明，但是通过对多能干细胞的实验，推测普萘洛尔可能是通过LIN28/let-7轴诱导IH上皮-间质转化，从而加速消退［23］。另外普萘洛尔也可以通过降低细胞周期蛋白D1水平抑制HemSC细胞周期进程［24］，使之处于停滞状态，从而抑制增殖。

三、抑制内皮祖细胞的募集

有研究表明，IH 可通过动员骨髓来源的内皮祖细胞（EPC）促进IH的生长，而在IH患儿的血液和手术标本中也发现EPC 的转运介质被上调［25］。循环内皮集落形成细胞（ECFC）是目前最好的EPC替代品，对IH患者ECFC试验显示，IH-ECFC 中存在钙库操作性钙离子通道（store-operated calcium entry，SOCE），而健康人ECFC 中不存在SOCE。活化后的SOCE 能增加基础NO 水平来促进IH-ECFC 的增殖［26］，并促进血管发生和血管生成［27］，这可能是IH 发病的机制之一。普萘洛尔可能通过抑制Akt 和MAPK/ERK 途径、下调趋化因子受体4（CXCR4）的表达来抑制基质细胞衍生因子1α（SDF-1α）诱导的EPC动员［28］，并干扰这些细胞的SOCE介导的血管生成活性，进而导致IH消退［29］。

四、对VEGF的抑制作用

人VEGF 家族由VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D和胎盘生长因子组成，在血管生成疾病包括IH中起关键作用。目前已证实，增殖期IH中VEGF表达过量，而消退期迅速减少。而普萘洛尔治疗后的IH患儿体内的VEGF水平明显下降，提示普萘洛尔的治疗作用与VEFG降低相关［30］。

1.eNOS/VEGF通路：eNOS在血管发生和生成中起重要的作用。IH增殖期eNOS水平是消退期的3倍，普荼洛尔治疗后，IH的eNOS 蛋白表达明显降低，提示普萘洛尔可通过抑制eNOS 来治疗IH，其作用涉及PI3K/Akt/eNOS/VEGF 途径［8］。另外值得注意的是，VEGF也可上调eNOS的表达，研究证实在肾小球内皮细胞中VEGF 可通过VEGF-R2/IRS-1/PI3K/Akt 途径来活化Ser1177 上的eNOS 蛋白［31］，通过ERK信号传导途径上调eNOS的表达［32］。在IH中eNOS 与VEGF可能存在的这种互相促进作用被普萘洛尔阻断。

2.西罗莫司复合物（mTOR）/p70S6K/缺氧诱导因子1α（HIF-1α）/VEGF通路：mTOR是细胞生长和增殖的重要调节因子。mTOR 激活p70 核糖体蛋白S6 激酶（p70S6K），可生成HIF-1α，过度表达的HIF-1α会导致VEGF 水平升高和内皮细胞增殖［33］。研究证明，普萘洛尔可通过HIF-1α/VEGF轴发挥对血管瘤的抑制作用［34］。普萘洛尔很有可能是通过Akt信号途径激活mTOR通路［35］。

3.其他：在乳腺癌、前列腺癌等肿瘤中已证明，VEGF水平可被β-AR/cAMP/PKA/Src、β-AR/cAMP/PKA/CREB 和β-AR/cAMP/EPAC/MAPK/ERK 等通路提高［36］，虽然在IH 中尚未证实，但我们推测普萘洛尔治疗IH的作用可能涉及以上通路（图1）。

五、对基质金属蛋白酶（MMP）的抑制作用

MMP 是负责细胞外基质降解和新血管形成的一类蛋白酶。和IH 相关的主要是MMP2 和9，研究证明它们可以通过降解基底膜胶原促进新的血管形成［37］。与消退期IH相比，增殖期MMP2/9的水平明显升高［38］。而在应用普萘洛尔之后，MMP2/9的水平明显降低。

六、其他作用

图1 涉及上调血管内皮生长因子（VEGF）表达的分子通路示意图 在肾上腺素的激活下肾上腺素能受体（β-AR）会触发G蛋白偶联信号，从而刺激cAMP 合成，进而激活蛋白激酶A（PKA）和cAMP 直接活化的交换蛋白（EPAC），然后通过上调eNOS/VEGF、mTOR/p70S6K/HIF-1α/VEGF等通路上调VEGF的表达

基质细胞蛋白血小板反应蛋白1（TSP1）是有效的血管生成抑制剂，有研究表明，普萘洛尔可促进TSP1 介导的抗血管生成并阻断NF-κB介导的血管生成以治疗IH［39］；色素上皮衍生因子（PEDF）是最有效的内源性抗血管生成因子，PEDF/VEGF的比率控制血管生成过程。与IH增殖期相比，消退期PEDF/VEGF 比率增加，而普萘洛尔也可以上调PEDF/VEGF 比率以抑制血管生成［40］。另外普萘洛尔还能降低其他促血管生成因子水平，如碱性成纤维细胞生长因子、白细胞介素6以抑制血管生成。

七、结语

近年对普萘洛尔治疗IH的机制研究取得一些进展，其各种治疗作用之间存在广泛的关联。一方面，多种治疗作用影响着一个共同的过程；另一方面，不同的治疗作用可通过信号途径影响其他的治疗通路。目前普萘洛尔在IH 增殖期、稳定期和消退期不同阶段的具体作用机制仍不十分明确，从上面的机制我们汇总如下：①早期主要通过IH 周细胞及抑制一氧化氮合成等，引起血流动力学改变，从而使血管瘤颜色变浅、质地变软；②中期主要通过阻断血管形成的信号通路，导致血管瘤生长停止；③长期主要以诱导IH内皮细胞凋亡和IH 干细胞向脂肪细胞分化而引起肿瘤退化等。综上所述，阐明普萘洛尔治疗IH的机制仍是一个挑战，对其作用机制的深入研究可进一步了解IH 的发病机制，也是进一步研究其他潜在抗IH药物的基础。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突