肺淋巴管平滑肌瘤病（pulmonary lymphangioleiomyomatosis，PLAM）是好發于育齡期女性的罕見慢性多系統腫瘤性疾病，其缺乏特異性的臨床表現，需要可靠的生物標志物來實現 PLAM 的精準管理。近年來隨著新興生物標志物的出現，PLAM 的檢出率得到明顯提升，可更好監測疾病進展，及時反饋療效。這些新興生物標志物主要包括血管內皮生長因子-D、維生素 D 結合蛋白、CT 評分及前列腺素，該文就目前研究成果，對新興生物標志物在 PLAM 診斷、預后評估、疾病監測方面的研究進展進行總結，旨在為 PLAM 的研究與治療提供新思路。
引用本文： 李孟麗, 閔黎, 張小麗, 沈仕俊, 雷雯. 肺淋巴管平滑肌瘤病生物標志物的研究進展. 華西醫學, 2021, 36(1): 110-113. doi: 10.7507/1002-0179.202004479 復制
肺淋巴管平滑肌瘤病（pulmonary lymphangioleiomyomatosis，PLAM）是一種以雙肺彌漫性囊性改變為特征的罕見腫瘤性疾病[1]，大多發生于育齡期婦女[2]，有研究顯示每百萬名婦女中有 3～8 例患病[3]。PLAM 的臨床表現缺乏特異性，呼吸系統的主要臨床特點是進行性呼吸困難、反復自發性氣胸、干咳、咯血和乳糜胸，此外患者還可能出現血管平滑肌脂肪瘤等肺外表現[4]。這類患者的組織病理學表現為肺部淋巴管平滑肌樣細胞的彌漫增生，可分為散發性 PLAM 和伴有結節性硬化癥的 PLAM[5-6]。由于 PLAM 起病隱匿，缺乏特異性臨床表現，肺活檢是目前確診的金標準，為了減少不必要的侵入性檢查，迫切需要可靠的生物標志物來實現 PLAM 的精準管理。近年來隨著對 PLAM 的進一步深入研究，有學者發現血管內皮生長因子-D（vascular endothelial growth factor-D，VEGF-D）有利于篩出高危患者，提升診斷率[6]；維生素 D 結合蛋白（vitamin D-binding protein，VDBP）水平可能與患者病情嚴重程度呈負相關[7]；CT 評分作為新興的成像生物標志物[5]，在 PLAM 檢出效能上優于肺功能[8]；而前列腺素水平與患者病情嚴重程度正相關[9]。因此，本文就上述新興生物標志物在 PLAM 的診斷、鑒別診斷、預后評估及病情嚴重程度監測等方面的研究進展作一綜述，以期為國內學者對 PLAM 的診療提供參考。
1 VEGF-D
VEGF-D 是一種淋巴管生成因子，屬于血管內皮生長因子家族中的一種，是血管內皮生長因子受體-2 和血管內皮生長因子受體-3 的配體[10]。有文獻報道，血管內皮生長因子受體-3 的激活可以促進淋巴管形成，并通過淋巴系統將腫瘤細胞擴散到淋巴結[3]。美國胸科協會/日本呼吸學會關于 PLAM 診療的 2016 版指南中推薦將 VEGF-D≥800 pg/mL 作為診斷的臨界數值[11]，其特異度較高，有助于鑒別 PLAM 與其他囊性肺疾病[12]。此外，VEGF-D 水平的升高還與 PLAM 患者肺功能的下降相關[13]。Hirose 等[14]的研究表明，血清 VEGF-D 可以作為 PLAM 患者診斷及病情嚴重程度監測的生物標志物，但與患者是否死亡或是否可以進行肺移植治療之間并無明顯相關性，且伴有結節性硬化癥的 PLAM 患者的血清 VEGF-D 水平明顯高于散發性 PLAM 患者。Amaral 等[15]的研究發現，與健康對照組相比，PLAM 患者的血清 VEGF-D 水平明顯升高，而當血清 VEGF-D 的水平≥800 pg/mL 時，淋巴組織受累更為常見。Mou 等[16]的研究也顯示與健康對照組及患有其他囊性肺疾病的患者相比較，PLAM 患者的血清 VEGF-D 水平明顯增高，而且當合并乳糜胸時，VEGF-D 水平會進一步升高，這表明 VEGF-D 可以作為 PLAM 診斷及鑒別診斷的一項生物標志物，且具有較高的特異度和靈敏度。此外，VEGF-D 還可以用于評估西羅莫司治療 PLAM 的效果。西羅莫司是一種雷帕霉素靶蛋白復合物抑制劑，可將雷帕霉素靶蛋白的下游信號和多種細胞功能維持在適當水平[17]，目前已被美國食品藥品監督管理局批準應用于 PLAM 的治療[11]，可明顯改善 PLAM 患者的肺功能[18]，提高其生活質量[14]，而對于晚期 PLAM 患者，肺移植治療是一種可行的選擇[19]。有研究顯示，經過西羅莫司治療后的 PLAM 患者的血清 VEGF-D 濃度中位數從 3 075.6 pg/mL 降至 1 609.4 pg/mL，差異有統計學意義[20]。另一項研究顯示 PLAM 患者在長期西羅莫司治療下，可以使肺功能保持穩定，同時 VEGF-D 水平持續下降，但值得關注的是西羅莫司對肺功能的改善與 VEGF-D 下降的幅度之間沒有相關性[21]。因此，血清 VEGF-D 作為簡單易得且重復性較高的生物標志物在 PLAM 患者的診療過程中有較大的價值，將 VEGF-D 血清試驗加入到 PLAM 的診斷標準中，90% 以上的患者無需進行侵入性肺活檢便可明確診斷，可明顯降低醫療成本，提高診斷效率[6]，有利于篩檢出高危人群。
2 VDBP
VDBP 是一種血漿糖蛋白，又稱 Gc 蛋白，主要由肝實質細胞合成，并在多種組織中表達，包括肝臟、腎臟、性腺、脂肪組織及中性粒細胞[22]。VDBP 具有高度多態性，包括 3 種常見的基因變異體（Gc1F、Gc1S 和 Gc2）和 120 多種稀有基因變異體，是維生素 D 及其代謝產物的主要轉運蛋白[23-24]。此外，VDBP 還具有與肺相關的免疫調節功能，主要與巨噬細胞活化和中性粒細胞趨化有關[25]。Miller 等[7]的研究發現 PLAM 患者的 VDBP 水平比健康對照組的女性低 2.6 倍，且在 PLAM 患者組內進行 VDBP 水平比較顯示，病情較重的患者與病情相對平穩的患者比較時，前者的 VDBP 水平相對更低，分別是（221±89）μg/mL 和（299±90）μg/mL，差異有統計學意義；此外，還發現 VDBP 與肺一氧化碳彌散量呈正相關，但其與用力肺活量及第 1 秒用力呼氣容積無關。PLAM 是由非典型平滑肌樣細胞過度增殖后逐漸浸潤肺實質所致[26]，PLAM 的發展與結節性硬化癥相關基因（主要是 TSC1/TSC2 基因）突變有關，該突變引起雷帕霉素靶蛋白通路的過度激活[27]，先前就已經有研究顯示非典型平滑肌樣細胞可表達雌激素受體及孕激素受體[28]，并通過小鼠模型實驗證明雌激素可促進 TSC2 缺陷細胞在肺部的存活和轉移[29]。而乳腺癌相關研究顯示維生素 D 可以通過下調雌激素受體的表達來誘導細胞周期停滯，具有抗增殖活性的作用[30]。高水平的血清 VDBP 可以使非典型平滑肌樣細胞獲得較多的維生素 D，從而達到減慢其增殖速度的目的[31]。基質金屬蛋白酶是促進肺實質中膠原蛋白和彈性蛋白降解的細胞外基質成分，與 PLAM 患者的肺組織重構、肺囊腫的形成和淋巴管生成相關[32]。Kim 等[33]的研究發現維生素 D 可以抑制肺成纖維細胞中包括基質金屬蛋白酶-2 和基質金屬蛋白酶-9 在內的金屬蛋白酶向其活性形式轉化，這表明高水平的血清 VDBP 可能有助于延長維生素 D 在肺內的作用時間，從而抑制基質金屬蛋白酶的活性并減少肺組織的破壞[31]。因此，血清 VDBP 可以作為監測 PLAM 患者病情嚴重程度的一項生物標志物來使用。
3 CT 評分
PLAM 的典型病理特征是非典型平滑肌樣細胞增殖，從而導致肺實質被薄壁囊腫所替代，其中由于雷帕霉素靶蛋白復合物途徑的過度激活[5]，造成非典型平滑肌樣細胞大量增殖并靠近氣道，阻礙了氣流，導致空氣滯留，最終形成肺囊腫，進一步引起肺功能的進行性下降，可能導致呼吸衰竭，甚至死亡[34]。連續檢測 PLAM 患者的肺功能可監測病情進展，是預后評估的最佳預測指標[35]，但由于肺功能的使用存在局限性，國外指南推薦將胸部高分辨 CT 用于 PLAM 患者的診斷、病情嚴重程度的監測及預后評估[11]。利用 CT 成像可呈現出 PLAM 患者的肺囊腫，獲取 CT 評分（即囊腫評分），囊腫評分是指肺囊腫所占肺實質總體積的百分比[36]，常被用作監測 PLAM 嚴重程度的定量指標[37]，CT 囊腫評分越高，PLAM 患者預后越差，肺功能下降的速度越快[38]。鑒于對 CT 檢查所引起輻射相關副作用的擔憂，Hu-Wang 等[39]的一項研究發現用輻射劑量減少 96% 的超低劑量 CT 來掃描所獲取的囊腫評分與標準 CT 劑量所獲取的囊腫評分之間的平均差異較小，平均差異為 1.1%±2.0%，囊腫分數的相對差異為 11%，線性相關系數為 0.97。這表明使用低劑量的 CT 便可獲取與標準劑量 CT 掃描相似的囊腫評分，且明顯降低了輻射暴露的風險，可將其用于 PLAM 患者的預后評估及病情嚴重程度監測。而 Gopalakrishnan 等[8]的研究顯示與肺功能相比，囊腫評分能更好地監測 PLAM 患者的疾病進展及反饋療效，因為針對沒有肺部疾病的健康者而言，第 1 秒用力呼氣容積和一氧化碳彌散量可能是正常基線預測值的 80%～120%，但囊腫評分<1%。這表明囊腫評分在肺功能下降至正常范圍以下之前，就可檢測出異常。因此，囊腫評分可作為 PLAM 患者監測疾病進展及評估預后的一項指標。
4 前列腺素
前列腺素是一種脂質介質，在慢性炎癥和癌癥的進展中有重要作用，環加氧酶是其合成限速酶[40]。有文獻報道，PLAM 好發于育齡期女性可能與雌激素刺激丙酮酸激酶 M2 促進雷帕霉素復合物 1 活性細胞生長相關，雌激素的存在可加重 PLAM 患者病情進展[41]。有研究顯示用雌二醇治療 PLAM 會使血清前列腺素 E2 水平升高，并增強 TSC2 缺陷細胞在肺內轉移[32]。前列腺素 E2 的生物學功效是通過與 4 種特異的 G 蛋白偶聯前列腺素受體（EP1、EP2、EP3 及 EP4）結合而發揮作用[40, 42]。Li 等[43]的研究發現 PLAM 患者的血清前列腺素 E2 平均水平高于健康女性，分別是（27.8±1.8）pg/mL 和（19.6±1.4）pg/mL，差異有統計學意義；且發現非典型平滑肌樣細胞和 TSC2 缺陷細胞可表達高水平的環加氧酶-2。這為環加氧酶-2 抑制劑應用于 PLAM 的治療提供了科學依據。而另一項研究發現血清前列腺素 E2 與 PLAM 患者的病情嚴重程度有明顯的相關性；此外，PLAM 患者血清前列腺素 E2 較高者比血清前列腺素 E2 較低者的血清 VEGF-D 水平要高[9]。這表明血清前列腺素 E2 可作為 PLAM 患者病情嚴重程度評估的一項生物標志物。
5 小結
綜上所述，隨著對 PLAM 的不斷深入了解，該病的診斷、治療、預后評估及疾病嚴重程度監測均取得了較大的進步。近年來 VEGF-D、VDBP、CT 評分、前列腺素作為新興的生物標志物被更多地應用于 PLAM 患者的預后評估及疾病進展的監測中，能快捷、高效地反饋病情嚴重程度，及時評估治療效果，便于后續治療方案的調整，實現 PLAM 患者的個體化管理。
肺淋巴管平滑肌瘤病（pulmonary lymphangioleiomyomatosis，PLAM）是一種以雙肺彌漫性囊性改變為特征的罕見腫瘤性疾病[1]，大多發生于育齡期婦女[2]，有研究顯示每百萬名婦女中有 3～8 例患病[3]。PLAM 的臨床表現缺乏特異性，呼吸系統的主要臨床特點是進行性呼吸困難、反復自發性氣胸、干咳、咯血和乳糜胸，此外患者還可能出現血管平滑肌脂肪瘤等肺外表現[4]。這類患者的組織病理學表現為肺部淋巴管平滑肌樣細胞的彌漫增生，可分為散發性 PLAM 和伴有結節性硬化癥的 PLAM[5-6]。由于 PLAM 起病隱匿，缺乏特異性臨床表現，肺活檢是目前確診的金標準，為了減少不必要的侵入性檢查，迫切需要可靠的生物標志物來實現 PLAM 的精準管理。近年來隨著對 PLAM 的進一步深入研究，有學者發現血管內皮生長因子-D（vascular endothelial growth factor-D，VEGF-D）有利于篩出高危患者，提升診斷率[6]；維生素 D 結合蛋白（vitamin D-binding protein，VDBP）水平可能與患者病情嚴重程度呈負相關[7]；CT 評分作為新興的成像生物標志物[5]，在 PLAM 檢出效能上優于肺功能[8]；而前列腺素水平與患者病情嚴重程度正相關[9]。因此，本文就上述新興生物標志物在 PLAM 的診斷、鑒別診斷、預后評估及病情嚴重程度監測等方面的研究進展作一綜述，以期為國內學者對 PLAM 的診療提供參考。
1 VEGF-D
VEGF-D 是一種淋巴管生成因子，屬于血管內皮生長因子家族中的一種，是血管內皮生長因子受體-2 和血管內皮生長因子受體-3 的配體[10]。有文獻報道，血管內皮生長因子受體-3 的激活可以促進淋巴管形成，并通過淋巴系統將腫瘤細胞擴散到淋巴結[3]。美國胸科協會/日本呼吸學會關于 PLAM 診療的 2016 版指南中推薦將 VEGF-D≥800 pg/mL 作為診斷的臨界數值[11]，其特異度較高，有助于鑒別 PLAM 與其他囊性肺疾病[12]。此外，VEGF-D 水平的升高還與 PLAM 患者肺功能的下降相關[13]。Hirose 等[14]的研究表明，血清 VEGF-D 可以作為 PLAM 患者診斷及病情嚴重程度監測的生物標志物，但與患者是否死亡或是否可以進行肺移植治療之間并無明顯相關性，且伴有結節性硬化癥的 PLAM 患者的血清 VEGF-D 水平明顯高于散發性 PLAM 患者。Amaral 等[15]的研究發現，與健康對照組相比，PLAM 患者的血清 VEGF-D 水平明顯升高，而當血清 VEGF-D 的水平≥800 pg/mL 時，淋巴組織受累更為常見。Mou 等[16]的研究也顯示與健康對照組及患有其他囊性肺疾病的患者相比較，PLAM 患者的血清 VEGF-D 水平明顯增高，而且當合并乳糜胸時，VEGF-D 水平會進一步升高，這表明 VEGF-D 可以作為 PLAM 診斷及鑒別診斷的一項生物標志物，且具有較高的特異度和靈敏度。此外，VEGF-D 還可以用于評估西羅莫司治療 PLAM 的效果。西羅莫司是一種雷帕霉素靶蛋白復合物抑制劑，可將雷帕霉素靶蛋白的下游信號和多種細胞功能維持在適當水平[17]，目前已被美國食品藥品監督管理局批準應用于 PLAM 的治療[11]，可明顯改善 PLAM 患者的肺功能[18]，提高其生活質量[14]，而對于晚期 PLAM 患者，肺移植治療是一種可行的選擇[19]。有研究顯示，經過西羅莫司治療后的 PLAM 患者的血清 VEGF-D 濃度中位數從 3 075.6 pg/mL 降至 1 609.4 pg/mL，差異有統計學意義[20]。另一項研究顯示 PLAM 患者在長期西羅莫司治療下，可以使肺功能保持穩定，同時 VEGF-D 水平持續下降，但值得關注的是西羅莫司對肺功能的改善與 VEGF-D 下降的幅度之間沒有相關性[21]。因此，血清 VEGF-D 作為簡單易得且重復性較高的生物標志物在 PLAM 患者的診療過程中有較大的價值，將 VEGF-D 血清試驗加入到 PLAM 的診斷標準中，90% 以上的患者無需進行侵入性肺活檢便可明確診斷，可明顯降低醫療成本，提高診斷效率[6]，有利于篩檢出高危人群。
2 VDBP
VDBP 是一種血漿糖蛋白，又稱 Gc 蛋白，主要由肝實質細胞合成，并在多種組織中表達，包括肝臟、腎臟、性腺、脂肪組織及中性粒細胞[22]。VDBP 具有高度多態性，包括 3 種常見的基因變異體（Gc1F、Gc1S 和 Gc2）和 120 多種稀有基因變異體，是維生素 D 及其代謝產物的主要轉運蛋白[23-24]。此外，VDBP 還具有與肺相關的免疫調節功能，主要與巨噬細胞活化和中性粒細胞趨化有關[25]。Miller 等[7]的研究發現 PLAM 患者的 VDBP 水平比健康對照組的女性低 2.6 倍，且在 PLAM 患者組內進行 VDBP 水平比較顯示，病情較重的患者與病情相對平穩的患者比較時，前者的 VDBP 水平相對更低，分別是（221±89）μg/mL 和（299±90）μg/mL，差異有統計學意義；此外，還發現 VDBP 與肺一氧化碳彌散量呈正相關，但其與用力肺活量及第 1 秒用力呼氣容積無關。PLAM 是由非典型平滑肌樣細胞過度增殖后逐漸浸潤肺實質所致[26]，PLAM 的發展與結節性硬化癥相關基因（主要是 TSC1/TSC2 基因）突變有關，該突變引起雷帕霉素靶蛋白通路的過度激活[27]，先前就已經有研究顯示非典型平滑肌樣細胞可表達雌激素受體及孕激素受體[28]，并通過小鼠模型實驗證明雌激素可促進 TSC2 缺陷細胞在肺部的存活和轉移[29]。而乳腺癌相關研究顯示維生素 D 可以通過下調雌激素受體的表達來誘導細胞周期停滯，具有抗增殖活性的作用[30]。高水平的血清 VDBP 可以使非典型平滑肌樣細胞獲得較多的維生素 D，從而達到減慢其增殖速度的目的[31]。基質金屬蛋白酶是促進肺實質中膠原蛋白和彈性蛋白降解的細胞外基質成分，與 PLAM 患者的肺組織重構、肺囊腫的形成和淋巴管生成相關[32]。Kim 等[33]的研究發現維生素 D 可以抑制肺成纖維細胞中包括基質金屬蛋白酶-2 和基質金屬蛋白酶-9 在內的金屬蛋白酶向其活性形式轉化，這表明高水平的血清 VDBP 可能有助于延長維生素 D 在肺內的作用時間，從而抑制基質金屬蛋白酶的活性并減少肺組織的破壞[31]。因此，血清 VDBP 可以作為監測 PLAM 患者病情嚴重程度的一項生物標志物來使用。
3 CT 評分
PLAM 的典型病理特征是非典型平滑肌樣細胞增殖，從而導致肺實質被薄壁囊腫所替代，其中由于雷帕霉素靶蛋白復合物途徑的過度激活[5]，造成非典型平滑肌樣細胞大量增殖并靠近氣道，阻礙了氣流，導致空氣滯留，最終形成肺囊腫，進一步引起肺功能的進行性下降，可能導致呼吸衰竭，甚至死亡[34]。連續檢測 PLAM 患者的肺功能可監測病情進展，是預后評估的最佳預測指標[35]，但由于肺功能的使用存在局限性，國外指南推薦將胸部高分辨 CT 用于 PLAM 患者的診斷、病情嚴重程度的監測及預后評估[11]。利用 CT 成像可呈現出 PLAM 患者的肺囊腫，獲取 CT 評分（即囊腫評分），囊腫評分是指肺囊腫所占肺實質總體積的百分比[36]，常被用作監測 PLAM 嚴重程度的定量指標[37]，CT 囊腫評分越高，PLAM 患者預后越差，肺功能下降的速度越快[38]。鑒于對 CT 檢查所引起輻射相關副作用的擔憂，Hu-Wang 等[39]的一項研究發現用輻射劑量減少 96% 的超低劑量 CT 來掃描所獲取的囊腫評分與標準 CT 劑量所獲取的囊腫評分之間的平均差異較小，平均差異為 1.1%±2.0%，囊腫分數的相對差異為 11%，線性相關系數為 0.97。這表明使用低劑量的 CT 便可獲取與標準劑量 CT 掃描相似的囊腫評分，且明顯降低了輻射暴露的風險，可將其用于 PLAM 患者的預后評估及病情嚴重程度監測。而 Gopalakrishnan 等[8]的研究顯示與肺功能相比，囊腫評分能更好地監測 PLAM 患者的疾病進展及反饋療效，因為針對沒有肺部疾病的健康者而言，第 1 秒用力呼氣容積和一氧化碳彌散量可能是正常基線預測值的 80%～120%，但囊腫評分<1%。這表明囊腫評分在肺功能下降至正常范圍以下之前，就可檢測出異常。因此，囊腫評分可作為 PLAM 患者監測疾病進展及評估預后的一項指標。
4 前列腺素
前列腺素是一種脂質介質，在慢性炎癥和癌癥的進展中有重要作用，環加氧酶是其合成限速酶[40]。有文獻報道，PLAM 好發于育齡期女性可能與雌激素刺激丙酮酸激酶 M2 促進雷帕霉素復合物 1 活性細胞生長相關，雌激素的存在可加重 PLAM 患者病情進展[41]。有研究顯示用雌二醇治療 PLAM 會使血清前列腺素 E2 水平升高，并增強 TSC2 缺陷細胞在肺內轉移[32]。前列腺素 E2 的生物學功效是通過與 4 種特異的 G 蛋白偶聯前列腺素受體（EP1、EP2、EP3 及 EP4）結合而發揮作用[40, 42]。Li 等[43]的研究發現 PLAM 患者的血清前列腺素 E2 平均水平高于健康女性，分別是（27.8±1.8）pg/mL 和（19.6±1.4）pg/mL，差異有統計學意義；且發現非典型平滑肌樣細胞和 TSC2 缺陷細胞可表達高水平的環加氧酶-2。這為環加氧酶-2 抑制劑應用于 PLAM 的治療提供了科學依據。而另一項研究發現血清前列腺素 E2 與 PLAM 患者的病情嚴重程度有明顯的相關性；此外，PLAM 患者血清前列腺素 E2 較高者比血清前列腺素 E2 較低者的血清 VEGF-D 水平要高[9]。這表明血清前列腺素 E2 可作為 PLAM 患者病情嚴重程度評估的一項生物標志物。
5 小結
綜上所述，隨著對 PLAM 的不斷深入了解，該病的診斷、治療、預后評估及疾病嚴重程度監測均取得了較大的進步。近年來 VEGF-D、VDBP、CT 評分、前列腺素作為新興的生物標志物被更多地應用于 PLAM 患者的預后評估及疾病進展的監測中，能快捷、高效地反饋病情嚴重程度，及時評估治療效果，便于后續治療方案的調整，實現 PLAM 患者的個體化管理。