引用本文： 王東梅, 熊偉, 韓鋒鋒. 肺癌引發靜脈血栓栓塞癥發病機制的研究進展. 中國呼吸與危重監護雜志, 2023, 22(2): 135-141. doi: 10.7507/1671-6205.202206054 復制
據國際癌癥研究機構發布的GLOBOCAN 2020估計在2020年原發性肺癌（發病率為11.4%）是僅次于乳腺癌（發病率為11.7%）發病率居于第二位的腫瘤，是癌癥死亡的主要原因（病死率達18%）[1]。臨床研究證明癌癥患者易并發血栓[2-3]，癌癥患者發生靜脈血栓栓塞癥（venous thromboembolism，VTE）的風險是普通人群的9倍[4]，且VTE的發生會使癌癥患者的死亡可能性增加2～6倍，是僅次于癌癥原發病本身的癌癥患者第二大死亡原因[5]。癌癥相關VTE的發生率主要與患者自身相關因素（如易栓癥、合并癥、體能狀態、靜脈疾病史）、癌癥自身相關因素（如癌癥部位、分期、分級）和癌癥治療相關因素（如手術、化療、激素和中心靜脈置管）等有關。靜脈血栓的形成不但會造成抗癌治療變得復雜，甚至是中斷治療，且血液的高凝狀態有助于腫瘤細胞的遠處轉移[6]。盡管所有癌癥患者血栓形成的原因均涉及Virchow三要素，即血液高凝狀態、血管內皮損傷和靜脈血流瘀滯，但不同癌癥患者發生VTE的具體機制及主要途徑又不盡相同。本文主要從血液高凝狀態、血液瘀滯、內皮細胞損傷等方面對肺癌形成VTE的發病機制尤其是其相對特異性的血栓形成機制進行綜述，旨在為肺癌患者VTE的防治提供一些理論基礎。
1 血液的高凝狀態
在正常人體中凝血系統與纖溶系統保持一種動態平衡，肺癌患者的腫瘤細胞及其產物可作用于機體的正常細胞，進而打破這種平衡，使機體處于一種高凝狀態。腫瘤細胞及其產物與正常細胞的相互作用的機制相當復雜，可能涉及多個可變因素和多種重疊途徑，如腫瘤細胞啟動機體炎癥反應，生成多種炎癥介質和細胞因子直接激活凝血因子；高表達組織因子（tissue factor，TF）釋放入血激活外源性凝血途徑；過度產生纖溶酶原激活物抑制劑-1（plasminogen activator inhibitor-1，PAI-1）和中性粒細胞胞外陷阱（neutrophil extracellular traps，NETs）等物質（表1）；直接釋放癌性促凝物質引起血栓形成（表2）[7]。
表1
肺癌患者血栓形成主要促凝物質的常見產生機制
表2
肺癌患者血栓形成主要促凝物質的常見促凝機制
1.1 TF
TF是一種跨膜糖蛋白，在生理條件下內皮細胞不會表達TF，但在血栓形成、腫瘤生長、轉移和血管生成中TF表達會上調[8-9]。因為TF受體與細胞因子受體超家族具有結構相似性，故炎癥介質和細胞因子可以誘導單核細胞或巨噬細胞和內皮細胞表達TF[10]。研究發現TF在肺癌合并肺血栓栓塞癥（pulmonary thromboembolism，PTE）的患者中顯著高于單純的肺癌患者和單純的深靜脈血栓形成（deep vein thrombosis，DVT）患者[11]。TF在表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）突變型的肺癌和膠質母細胞瘤（glioblastoma multiforme，GBM）中以mTOR依賴性方式升高[12]。mTOR的信號通路是致癌受體酪氨酸激酶下游最重要的信號網絡之一，參與腫瘤生長、轉移和治療逃避，有mTORC1和mTORC2兩種存在形式，它們在許多生物過程中具有差異和協同作用[13-14]。為了驗證這個設想，該研究分析了癌癥細胞系百科全書數據庫，發現EGFR-突變型（EGFR-mut）肺癌細胞系的TF mRNA水平往往高于EGFR-野生型（EGFR-wt）細胞系；也分析了來自The Cancer Genome Alta（TCGA）的肺癌腫瘤數據，該數據顯示EGFR-mut腫瘤中的TF水平升高。該研究選擇了3種EGFR-mut 肺癌細胞系（HCC827、H1975和PC9）和1種攜帶EGFRvIII和PTEN缺失（U87MG）的GBM細胞系作為治療的疾病模型，經過mTOR抑制劑（雷帕霉素、AZD8055、WYE-125132、MTI-31）、EGF、基因敲除等處理，結果表明mTOR促進EGFR-mut/mTOR激活的肺癌和GBM細胞中的TF表達。此外，該研究還提出mTOR-TF軸活性的下調可能介導mTORC1/2和TF靶向藥物的治療機制，可以改善腫瘤微環境，與更高的基質通透性、更少的血管生成和更易接受的治療相適應。有研究發現缺氧也會誘導肺癌患者TF的表達[15]。該研究以肺癌A549癌細胞為研究對象，發現與常氧條件相比，低氧暴露使TF mRNA增加3倍、TF促凝血活性提高了4.3倍。該研究用YC-1（一種合成化合物，首次被報道為血小板中可溶性鳥苷酸環化酶的不依賴一氧化氮的激活劑，通過提高細胞內cGMP水平而產生體內抗血小板活性[16]）處理A549癌細胞，發現YC-1在缺氧條件下抑制轉錄水平的TF表達和選擇性地抑制A549細胞中缺氧增強的促凝血活性；因為核轉錄因子κB（nuclear factor κB，NF-κB）可在缺氧時介導TF表達[17]，該研究進一步發現YC-1抑制A549細胞中缺氧誘導的NF-κB活化和抑制缺氧刺激的p38（為NF-κB上游的調節因子）活化，這一結果表明YC-1對p38/NF-κB信號傳導的抑制可能有助于TF表達的負調節。YC-1的作用方式不同于目前全身抑制血液凝固的抗凝劑，因此這項研究可能會揭示腫瘤相關血栓形成的潛在治療方法。
1.2 PAI-1
PAI-1是血漿纖溶酶原激活劑抑制劑的一種，在調節血漿纖溶活性中起著重要作用，其表達受各種生長因子（TGF-β、表皮生長因子、血小板衍生生長因子）、炎性細胞因子［白細胞介素（interleukin，IL）-1、腫瘤壞死因子-α］、激素（胰島素、皮質類固醇）和內毒素等物質的調節[18]。研究發現PAI-1在人類非小細胞肺癌中過度表達[19]。PAI-1可以IL-6自分泌/旁分泌的方式增強巨噬細胞系中TGF-β的表達，而TGF-β可以通過SMAD3依賴性信號傳導增加腫瘤細胞中分泌的PAI-1水平，因此導致前饋循環。然而，該前饋可被NF-κB、STAT3和SMAD3信號抑制以及高濃度TGF-β處理所阻斷。另外，在肺癌患者的抗腫瘤治療中，貝伐珠單抗（一種抗血管生成的藥物）可以顯著增加患者血液中PAI-1的表達進而促進血栓的形成[20]。
1.3 粒細胞集落刺激因子
粒細胞集落刺激因子（granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF）是一種由白細胞和內皮細胞產生的細胞因子，可刺激骨髓產生粒細胞和干細胞，廣泛用于化療后中性粒細胞的恢復。Spiel等[21]研究表明G-CSF可以通過增加激動劑（如二磷酸腺苷、膠原蛋白、花生四烯酸和凝血酶受體激活肽6等）誘導的血小板聚集和活化。活化的血小板傾向于粘附在纖維蛋白上并形成有助于血栓形成的血小板聚集體[22]。另一項臨床研究發現在肺癌患者的血清中G-CSF的含量顯著高于健康對照者，且G-CSF水平與疾病嚴重程度呈正相關[23]。此外，研究發現在肺癌小鼠模型中腫瘤來源的G-CSF會導致中性粒細胞增多和活化，活化的中性粒細胞可以釋放NETs[24]，它可以通過捕獲血小板[25-27]、增加TF的活性[28]來增強血栓形成。
1.4 NETs
近年來有研究探討了NETs在腫瘤中的角色，并報道它們參與了癌癥免疫編輯、進展、轉移擴散和癌癥相關性血栓的形成[29]。NETs富含細胞核成分（如DNA、組蛋白），還含有顆粒和細胞質蛋白或酶（髓過氧化物酶、中性粒細胞彈性蛋白酶）[30]。2012年，Demers等[24]在慢性粒細胞白血病小鼠模型、乳腺癌小鼠模型、肺癌小鼠模型中發現在晚期荷瘤小鼠中有肺微血栓的形成，且與血漿中存在大量NETs相關。隨后，Th?lin等[31]和Fuchs等[32]相繼報道了完整NETs的促血栓形成作用。他們發現NETs可以通過以下方式促血栓形成：（1）NETs中的組蛋白H3和H4可以刺激血小板的聚集且NETs的網狀結構為血小板的聚集提供了支架；（2）誘導富含紅細胞的血栓形成；（3）可以提供獨立于纖維蛋白的凝塊支架。Mclnturff等[33]發現在細胞缺氧的條件下mTOR通過轉錄后控制缺氧誘導因子1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）的表達來調節NETs的形成。在肺癌患者中，Li等[34]發現肺組織、外周血和痰中均存在NETs，證明來自肺癌細胞的exRNAs可激活肺上皮細胞并間接誘導NETs形成。該研究推測在級聯反應中可能存在如下正反饋：（1）來自受損肺腫瘤細胞的exRNAs激活上皮細胞；（2）活化的上皮細胞促進NETs的形成；（3）NETs 導致上皮細胞壞死并分泌 exRNAs；（4）來自壞死上皮細胞的exRNAs激活鄰近的健康上皮細胞。同時該研究也不能排除來自肺癌細胞的exRNAs可直接觸發NETs的形成。而對于肺癌患者，NETs形成后會通過之前描述的方式促進患者血栓的形成。該研究還發現RNase1和IL-1β抑制劑可能是阻斷由exRNA s和活化的上皮細胞誘導的NETs形成的潛在工具。也有研究發現在急性肺栓塞的患者中溶血磷脂酸（LPA，一種由活化的血小板釋放的具有生物活性的磷脂）可以通過肽酰精氨酸脫亞胺酶4依賴性途徑誘導人中性粒細胞快速釋放NETs，由LPA誘導產生的NETs可以通過與血漿蛋白結合增加血栓的穩定性，且LPA誘導的NETs能激活人血小板釋放LPA，形成LPA/NETs/血小板正反饋[35]。故LPA-NETs可能是防治血栓形成的新靶點，且LPAR6與肺腺癌的預后具有相關性[36]。
1.5 細胞外囊泡
細胞外囊泡（extracellular vesicle，EV）是一個非常寬泛的術語，涵蓋了分泌到細胞外的所有不同類型的囊泡，根據其形成方式、功能等的不同有不同的名稱，如外泌體、微囊泡、微粒等[37]。Dvorak等[38]首次提出了腫瘤來源的EV與血栓形成之間的關系，認為脫落的囊泡具有促凝活性。目前的研究認為EV主要通過4種機制來影響血栓的形成：（1）TF的表達和磷脂酰絲氨酸的暴露；（2）EV誘導的細胞間通訊；（3）EV參與炎癥和VTE之間的串擾[39]；（4）EV表達的多磷酸鹽可與Ⅻ因子結合并激活Ⅻ因子進而啟動凝血[40]。Shim等[40]通過動物研究發現非小細胞肺癌細胞可以產生大量表達多磷酸鹽的EV，可以誘導小鼠發生肺栓塞。肺癌細胞可以產生表達TF和PSGL1的EV[41]，再通過上述機制參與血栓的形成。
1.6 凝血酶激活的纖溶抑制劑
Yildiz等[42]通過測量肺血栓栓塞患者和健康人血液中凝血酶激活的纖溶抑制劑（thrombin-activatable fibrinolytic inhibitor，TAFI）的含量，發現高TAFI水平可能在肺血栓栓塞的發生中起作用。早前有研究通過分析肺血栓栓塞的患者和健康人的血樣證實TAFI基因型438AA（與TAFI抗原水平降低相關）與肺栓塞風險降低相關[43-44]，從側面說明了TAFI參與肺血栓的形成。在生理條件下，TAFI主要是由肝臟合成的糖蛋白，可通過凝血酶催化的蛋白水解活化為抑制纖維蛋白溶解的羧肽酶B樣酶[45]。活化的TAFI通過去除細胞表面蛋白質的C-端賴氨酸殘基來抑制纖溶酶原對纖溶酶的活化，同時亦可直接使纖溶酶失活，從而進一步減弱纖溶[46]。研究證明肺癌細胞系，特別是小細胞肺癌細胞系，可以表達TAFI的mRNA和蛋白，這表明惡性腫瘤細胞可能是肺癌患者TAFI的直接來源從而使得肺癌患者的纖溶能力較正常人減弱，進而更容易形成血栓[45]。
1.7 P-選擇素
P-選擇素是一種在活化的血小板表面和內皮細胞表面上表達的整合膜蛋白，在癌癥患者的血液中可溶性P-選擇素水平的升高可致VTE發生率升高[47-48]。研究發現在NSCLC患者中P-選擇素可以作為預測發生VTE的指標[48]。該研究招募了90例肺癌患者，經過12個月的隨訪，18例發生了VTE，其中16例發生DVT和（或）PE，數據分析顯示P-選擇素與VTE風險獨立相關［風險比4.15，95%置信區間1.17～14.71和66.40（8.70～506.69）］。P-選擇素可以通過以下3種方式觸發VTE的發生：（1）內皮細胞表達的P-選擇素可以通過招募白細胞來增強VTE[28]；（2）P-選擇素與PSGL1結合，這種結合可介導血小板、白細胞、T細胞、內皮細胞和腫瘤細胞的黏附，導致炎癥、血栓形成和腫瘤生長和轉移[49]；（3）活化的血小板可以通過P-選擇素與單核細胞PSGL1的相互作用迅速觸發單核細胞中TF的表面暴露[50]。
1.8 乙酰肝素酶
乙酰肝素酶是一種哺乳動物內切糖苷酶，可以通過酶促與非酶促兩種方式促進癌癥相關血栓的形成。它是唯一可降解硫酸乙酰肝素的內切糖苷酶[51]，可在細胞表面和細胞外基質中降解硫酸乙酰肝素。非酶促方式為上調TF的表達[52]、與TFPI相互作用[53]和直接增強TF活性[54]。它在血小板和胎盤中生理表達，在大多數惡性腫瘤（胰腺癌、胃癌、肺癌）中病理性過表達[55]。乙酰肝素酶在75%的肺癌患者中過表達，并且其表達與患者生存率呈負相關[56]。肺癌患者中乙酰肝素酶的促凝血活性有所增加，且乙酰肝素酶促凝活性高于31 ng/mL的患者的平均生存期短于乙酰肝素酶促凝活性低于31 ng/mL的患者［（9±1.3）個月比（24±4）個月］[57]。這些結果表明，肺癌患者乙酰肝素酶促凝活性的升高揭示了該類患者凝血系統激活的另一機制，同時乙酰肝素酶促凝活性被發現可以作為肺癌患者生存率的預測因子。根據內源性肝素是平衡血液流動性和血栓形成的重要組成部分，Nasser等[55]推測將內源性肝素從體內貯存庫轉移到循環系統的藥物可能成為治療癌癥相關血栓形成的另一種方法。此外，也有研究表明抑制乙酰肝素酶與TF的相互作用不僅有止血作用，也有抑制腫瘤生長和血管形成的作用[58]。
1.9 癌促凝劑
癌促凝劑（cancer procoagulant，CP）是一種維生素K依賴蛋白質，研究證明CP能夠增加血小板對纖維蛋白原和膠原蛋白的粘附，可能與CP刺激血小板產生氧自由基有關，但是具體機制不清[59]。通常CP在正常細胞呈陰性表達，但在肺癌和其他腫瘤（如腎癌、乳腺癌、結腸癌以及血液系統腫瘤細胞）中呈高表達。CP可以不依賴凝血因子Ⅶ，而是通過直接激活凝血因子Ⅹ參與凝血過程[60]。目前的研究認為CP主要是通過上述2種方式參與肺癌患者的凝血過程。
2 血液瘀滯
與其他癌癥相同，肺癌患者的血液瘀滯主要與長期臥床、制動、血細胞增多，腫瘤壓迫等因素有關。肺癌患者尤其是癌癥進展后期因為癌痛或者惡病質長期臥床，因為化療需要深靜脈置管而局部制動，長期的臥床和制動減弱了肌肉泵的作用，進而使得靜脈血回流速度減慢造成血液瘀滯。研究發現肺癌患者的血小板數也較健康人偏高[61]，血細胞的增多可以增加血液的粘滯度。也有研究發現在腫瘤患者全血黏度、血漿黏度、纖維蛋白原、紅細胞沉降率和紅細胞沉降率K值結果均較健康對照組明顯增高[62]。這個結果表明在腫瘤患者中血液流變學存在明顯異常，呈高黏滯血癥改變。且紅細胞沉降率對于肺癌患者的病情評估具有一定的應用價值[63]。另外，惡性腫瘤增大到一定程度時會壓迫或阻塞血管導致血液瘀滯[64]。
3 內皮細胞的損傷
血管內皮損傷會造成TF的暴露進而啟動外源性凝血途徑。與其他癌癥類似，肺癌患者的內皮細胞損傷主要與機械損傷、藥物損傷、缺氧、腫瘤細胞浸潤或直接侵犯、吸煙等因素有關。機械損傷主要是手術和深靜脈置管。藥物損傷主要是化學治療，目前被研究較多的是鉑類的化療藥物，如順鉑可以通過誘導細胞凋亡產生內皮微粒（endothelial microparticles，EMPs）損傷內皮細胞[65]。由于肺癌患者的血液本身就處于高凝狀態，而血液的高凝狀態會改變血流動力學，影響組織的血液灌注，引起組織缺氧和缺血，且腫瘤增大到一定程度時會導致機體處于一種缺氧狀態，內皮細胞在缺氧的狀態下會產生間接損傷[64]。腫瘤細胞可以通過浸潤或直接侵犯血管致血管損傷，也可通過誘導炎癥細胞產生炎癥因子導致內皮細胞損傷。吸煙是肺癌的主要危險因素之一[66]，一項薈萃分析提示吸煙也是血栓形成的危險因素[67]，因為吸煙刺激觸發EV的釋放[68]，煙草煙霧提取物可以通過誘導VE-鈣粘蛋白分解和肌動蛋白細胞骨架重塑來破壞內皮細胞中的內皮屏障完整性[69]。此外，研究表明吸煙者循環中的E-選擇素增加[70]，其可提示內皮細胞的活化和損傷。內皮細胞損傷后血小板會產生血小板囊泡微粒（platelet-derived micro particles，PMPs），PMPs粘附到內皮細胞的受損處，這樣循環中的PMPs就會減少，使其不能為骨髓提供足夠的信號以釋放足夠的造血干細胞到循環中來介導內皮細胞的修復。
4 抗腫瘤藥物
目前肺癌的藥物治療主要有化療、免疫、靶向這三種方式。研究發現抗腫瘤藥物會增加肺癌患者患肺栓塞的風險甚至是造成致死性的肺栓塞。在Goldman等[71]的研究中，使用度伐利尤單抗+曲美木單抗+鉑-依托泊苷的非小細胞肺癌患者中有12例（5%）發生了治療相關的死亡，其中2例是發生了致死性肺栓塞；Cho等[72]在研究奧希替尼對T790M突變的局部晚期或轉移性非小細胞肺癌患者中的療效中發現有24.9%的患者發生了嚴重的不良事件，其中肺栓塞占1.7%。有研究發現在使用吉西他濱聯合順鉑化學治療的非小細胞肺癌患者中血小板上磷脂酰絲氨酸的暴露增加，血小板微粒生成增多，血小板的乙酰肝素酶促凝活性增強[73]。該研究進一步進行了體外實驗，發現順鉑可以誘導血小板活化甚至是凋亡，血小板的凋亡和積累可以產生更多的血小板微粒從而導致血液的高凝狀態。雖然在很多抗腫瘤藥物的臨床實驗中發現抗腫瘤藥物會造成患者靜脈血栓形成，但是除了上文中提到的貝伐珠單抗增加PAI-1的表達、以及順鉑通過誘導細胞凋亡產生微粒和造成內皮細胞損傷，其他抗腫瘤藥物造成靜脈血栓形成的具體的分子機制研究甚少，故還需要進一步的研究探索。
5 小結
在肺癌疾病本身引發靜脈血栓形成的機制及途徑中，TF的表達上調或活性增強與NETs的形成在多個促凝物質的作用機制中都有體現（如G-CSF、EV、P-選擇素、乙酰肝素酶），這提示TF及NETs在肺癌患者血栓形成的過程中可能發揮主要作用。除了TF、NETs和PAI-1之外，其他大量促凝物質（如G-CSF、癌促凝劑、EV、TAFI、P-選擇素、乙酰肝素酶）在肺癌患者血栓形成中的作用大小及增多的具體機制并不清楚，故而無法為肺癌患者防治血栓形成提供更多新的治療方法。而mTOR抑制劑和YC-1對于TF的表達具有下調作用，且mTOR信號通路在低氧下可調節NETs的形成，這些結果提示mTOR抑制劑和YC-1可能會成為未來肺癌患者血栓防治的新方法。另外，肺癌患者血液高凝狀態可以促進腫瘤的進展和轉移，所以通過對這些促凝物質發生機制的研究來研制相應的抗血栓藥物不但可以加強肺癌患者血栓的防治，同時也可能為肺癌原發病的治療提供新的方向。
利益沖突：本文不涉及任何利益沖突。
據國際癌癥研究機構發布的GLOBOCAN 2020估計在2020年原發性肺癌（發病率為11.4%）是僅次于乳腺癌（發病率為11.7%）發病率居于第二位的腫瘤，是癌癥死亡的主要原因（病死率達18%）[1]。臨床研究證明癌癥患者易并發血栓[2-3]，癌癥患者發生靜脈血栓栓塞癥（venous thromboembolism，VTE）的風險是普通人群的9倍[4]，且VTE的發生會使癌癥患者的死亡可能性增加2～6倍，是僅次于癌癥原發病本身的癌癥患者第二大死亡原因[5]。癌癥相關VTE的發生率主要與患者自身相關因素（如易栓癥、合并癥、體能狀態、靜脈疾病史）、癌癥自身相關因素（如癌癥部位、分期、分級）和癌癥治療相關因素（如手術、化療、激素和中心靜脈置管）等有關。靜脈血栓的形成不但會造成抗癌治療變得復雜，甚至是中斷治療，且血液的高凝狀態有助于腫瘤細胞的遠處轉移[6]。盡管所有癌癥患者血栓形成的原因均涉及Virchow三要素，即血液高凝狀態、血管內皮損傷和靜脈血流瘀滯，但不同癌癥患者發生VTE的具體機制及主要途徑又不盡相同。本文主要從血液高凝狀態、血液瘀滯、內皮細胞損傷等方面對肺癌形成VTE的發病機制尤其是其相對特異性的血栓形成機制進行綜述，旨在為肺癌患者VTE的防治提供一些理論基礎。
1 血液的高凝狀態
在正常人體中凝血系統與纖溶系統保持一種動態平衡，肺癌患者的腫瘤細胞及其產物可作用于機體的正常細胞，進而打破這種平衡，使機體處于一種高凝狀態。腫瘤細胞及其產物與正常細胞的相互作用的機制相當復雜，可能涉及多個可變因素和多種重疊途徑，如腫瘤細胞啟動機體炎癥反應，生成多種炎癥介質和細胞因子直接激活凝血因子；高表達組織因子（tissue factor，TF）釋放入血激活外源性凝血途徑；過度產生纖溶酶原激活物抑制劑-1（plasminogen activator inhibitor-1，PAI-1）和中性粒細胞胞外陷阱（neutrophil extracellular traps，NETs）等物質（表1）；直接釋放癌性促凝物質引起血栓形成（表2）[7]。
表1
肺癌患者血栓形成主要促凝物質的常見產生機制
表2
肺癌患者血栓形成主要促凝物質的常見促凝機制
1.1 TF
TF是一種跨膜糖蛋白，在生理條件下內皮細胞不會表達TF，但在血栓形成、腫瘤生長、轉移和血管生成中TF表達會上調[8-9]。因為TF受體與細胞因子受體超家族具有結構相似性，故炎癥介質和細胞因子可以誘導單核細胞或巨噬細胞和內皮細胞表達TF[10]。研究發現TF在肺癌合并肺血栓栓塞癥（pulmonary thromboembolism，PTE）的患者中顯著高于單純的肺癌患者和單純的深靜脈血栓形成（deep vein thrombosis，DVT）患者[11]。TF在表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）突變型的肺癌和膠質母細胞瘤（glioblastoma multiforme，GBM）中以mTOR依賴性方式升高[12]。mTOR的信號通路是致癌受體酪氨酸激酶下游最重要的信號網絡之一，參與腫瘤生長、轉移和治療逃避，有mTORC1和mTORC2兩種存在形式，它們在許多生物過程中具有差異和協同作用[13-14]。為了驗證這個設想，該研究分析了癌癥細胞系百科全書數據庫，發現EGFR-突變型（EGFR-mut）肺癌細胞系的TF mRNA水平往往高于EGFR-野生型（EGFR-wt）細胞系；也分析了來自The Cancer Genome Alta（TCGA）的肺癌腫瘤數據，該數據顯示EGFR-mut腫瘤中的TF水平升高。該研究選擇了3種EGFR-mut 肺癌細胞系（HCC827、H1975和PC9）和1種攜帶EGFRvIII和PTEN缺失（U87MG）的GBM細胞系作為治療的疾病模型，經過mTOR抑制劑（雷帕霉素、AZD8055、WYE-125132、MTI-31）、EGF、基因敲除等處理，結果表明mTOR促進EGFR-mut/mTOR激活的肺癌和GBM細胞中的TF表達。此外，該研究還提出mTOR-TF軸活性的下調可能介導mTORC1/2和TF靶向藥物的治療機制，可以改善腫瘤微環境，與更高的基質通透性、更少的血管生成和更易接受的治療相適應。有研究發現缺氧也會誘導肺癌患者TF的表達[15]。該研究以肺癌A549癌細胞為研究對象，發現與常氧條件相比，低氧暴露使TF mRNA增加3倍、TF促凝血活性提高了4.3倍。該研究用YC-1（一種合成化合物，首次被報道為血小板中可溶性鳥苷酸環化酶的不依賴一氧化氮的激活劑，通過提高細胞內cGMP水平而產生體內抗血小板活性[16]）處理A549癌細胞，發現YC-1在缺氧條件下抑制轉錄水平的TF表達和選擇性地抑制A549細胞中缺氧增強的促凝血活性；因為核轉錄因子κB（nuclear factor κB，NF-κB）可在缺氧時介導TF表達[17]，該研究進一步發現YC-1抑制A549細胞中缺氧誘導的NF-κB活化和抑制缺氧刺激的p38（為NF-κB上游的調節因子）活化，這一結果表明YC-1對p38/NF-κB信號傳導的抑制可能有助于TF表達的負調節。YC-1的作用方式不同于目前全身抑制血液凝固的抗凝劑，因此這項研究可能會揭示腫瘤相關血栓形成的潛在治療方法。
1.2 PAI-1
PAI-1是血漿纖溶酶原激活劑抑制劑的一種，在調節血漿纖溶活性中起著重要作用，其表達受各種生長因子（TGF-β、表皮生長因子、血小板衍生生長因子）、炎性細胞因子［白細胞介素（interleukin，IL）-1、腫瘤壞死因子-α］、激素（胰島素、皮質類固醇）和內毒素等物質的調節[18]。研究發現PAI-1在人類非小細胞肺癌中過度表達[19]。PAI-1可以IL-6自分泌/旁分泌的方式增強巨噬細胞系中TGF-β的表達，而TGF-β可以通過SMAD3依賴性信號傳導增加腫瘤細胞中分泌的PAI-1水平，因此導致前饋循環。然而，該前饋可被NF-κB、STAT3和SMAD3信號抑制以及高濃度TGF-β處理所阻斷。另外，在肺癌患者的抗腫瘤治療中，貝伐珠單抗（一種抗血管生成的藥物）可以顯著增加患者血液中PAI-1的表達進而促進血栓的形成[20]。
1.3 粒細胞集落刺激因子
粒細胞集落刺激因子（granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF）是一種由白細胞和內皮細胞產生的細胞因子，可刺激骨髓產生粒細胞和干細胞，廣泛用于化療后中性粒細胞的恢復。Spiel等[21]研究表明G-CSF可以通過增加激動劑（如二磷酸腺苷、膠原蛋白、花生四烯酸和凝血酶受體激活肽6等）誘導的血小板聚集和活化。活化的血小板傾向于粘附在纖維蛋白上并形成有助于血栓形成的血小板聚集體[22]。另一項臨床研究發現在肺癌患者的血清中G-CSF的含量顯著高于健康對照者，且G-CSF水平與疾病嚴重程度呈正相關[23]。此外，研究發現在肺癌小鼠模型中腫瘤來源的G-CSF會導致中性粒細胞增多和活化，活化的中性粒細胞可以釋放NETs[24]，它可以通過捕獲血小板[25-27]、增加TF的活性[28]來增強血栓形成。
1.4 NETs
近年來有研究探討了NETs在腫瘤中的角色，并報道它們參與了癌癥免疫編輯、進展、轉移擴散和癌癥相關性血栓的形成[29]。NETs富含細胞核成分（如DNA、組蛋白），還含有顆粒和細胞質蛋白或酶（髓過氧化物酶、中性粒細胞彈性蛋白酶）[30]。2012年，Demers等[24]在慢性粒細胞白血病小鼠模型、乳腺癌小鼠模型、肺癌小鼠模型中發現在晚期荷瘤小鼠中有肺微血栓的形成，且與血漿中存在大量NETs相關。隨后，Th?lin等[31]和Fuchs等[32]相繼報道了完整NETs的促血栓形成作用。他們發現NETs可以通過以下方式促血栓形成：（1）NETs中的組蛋白H3和H4可以刺激血小板的聚集且NETs的網狀結構為血小板的聚集提供了支架；（2）誘導富含紅細胞的血栓形成；（3）可以提供獨立于纖維蛋白的凝塊支架。Mclnturff等[33]發現在細胞缺氧的條件下mTOR通過轉錄后控制缺氧誘導因子1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）的表達來調節NETs的形成。在肺癌患者中，Li等[34]發現肺組織、外周血和痰中均存在NETs，證明來自肺癌細胞的exRNAs可激活肺上皮細胞并間接誘導NETs形成。該研究推測在級聯反應中可能存在如下正反饋：（1）來自受損肺腫瘤細胞的exRNAs激活上皮細胞；（2）活化的上皮細胞促進NETs的形成；（3）NETs 導致上皮細胞壞死并分泌 exRNAs；（4）來自壞死上皮細胞的exRNAs激活鄰近的健康上皮細胞。同時該研究也不能排除來自肺癌細胞的exRNAs可直接觸發NETs的形成。而對于肺癌患者，NETs形成后會通過之前描述的方式促進患者血栓的形成。該研究還發現RNase1和IL-1β抑制劑可能是阻斷由exRNA s和活化的上皮細胞誘導的NETs形成的潛在工具。也有研究發現在急性肺栓塞的患者中溶血磷脂酸（LPA，一種由活化的血小板釋放的具有生物活性的磷脂）可以通過肽酰精氨酸脫亞胺酶4依賴性途徑誘導人中性粒細胞快速釋放NETs，由LPA誘導產生的NETs可以通過與血漿蛋白結合增加血栓的穩定性，且LPA誘導的NETs能激活人血小板釋放LPA，形成LPA/NETs/血小板正反饋[35]。故LPA-NETs可能是防治血栓形成的新靶點，且LPAR6與肺腺癌的預后具有相關性[36]。
1.5 細胞外囊泡
細胞外囊泡（extracellular vesicle，EV）是一個非常寬泛的術語，涵蓋了分泌到細胞外的所有不同類型的囊泡，根據其形成方式、功能等的不同有不同的名稱，如外泌體、微囊泡、微粒等[37]。Dvorak等[38]首次提出了腫瘤來源的EV與血栓形成之間的關系，認為脫落的囊泡具有促凝活性。目前的研究認為EV主要通過4種機制來影響血栓的形成：（1）TF的表達和磷脂酰絲氨酸的暴露；（2）EV誘導的細胞間通訊；（3）EV參與炎癥和VTE之間的串擾[39]；（4）EV表達的多磷酸鹽可與Ⅻ因子結合并激活Ⅻ因子進而啟動凝血[40]。Shim等[40]通過動物研究發現非小細胞肺癌細胞可以產生大量表達多磷酸鹽的EV，可以誘導小鼠發生肺栓塞。肺癌細胞可以產生表達TF和PSGL1的EV[41]，再通過上述機制參與血栓的形成。
1.6 凝血酶激活的纖溶抑制劑
Yildiz等[42]通過測量肺血栓栓塞患者和健康人血液中凝血酶激活的纖溶抑制劑（thrombin-activatable fibrinolytic inhibitor，TAFI）的含量，發現高TAFI水平可能在肺血栓栓塞的發生中起作用。早前有研究通過分析肺血栓栓塞的患者和健康人的血樣證實TAFI基因型438AA（與TAFI抗原水平降低相關）與肺栓塞風險降低相關[43-44]，從側面說明了TAFI參與肺血栓的形成。在生理條件下，TAFI主要是由肝臟合成的糖蛋白，可通過凝血酶催化的蛋白水解活化為抑制纖維蛋白溶解的羧肽酶B樣酶[45]。活化的TAFI通過去除細胞表面蛋白質的C-端賴氨酸殘基來抑制纖溶酶原對纖溶酶的活化，同時亦可直接使纖溶酶失活，從而進一步減弱纖溶[46]。研究證明肺癌細胞系，特別是小細胞肺癌細胞系，可以表達TAFI的mRNA和蛋白，這表明惡性腫瘤細胞可能是肺癌患者TAFI的直接來源從而使得肺癌患者的纖溶能力較正常人減弱，進而更容易形成血栓[45]。
1.7 P-選擇素
P-選擇素是一種在活化的血小板表面和內皮細胞表面上表達的整合膜蛋白，在癌癥患者的血液中可溶性P-選擇素水平的升高可致VTE發生率升高[47-48]。研究發現在NSCLC患者中P-選擇素可以作為預測發生VTE的指標[48]。該研究招募了90例肺癌患者，經過12個月的隨訪，18例發生了VTE，其中16例發生DVT和（或）PE，數據分析顯示P-選擇素與VTE風險獨立相關［風險比4.15，95%置信區間1.17～14.71和66.40（8.70～506.69）］。P-選擇素可以通過以下3種方式觸發VTE的發生：（1）內皮細胞表達的P-選擇素可以通過招募白細胞來增強VTE[28]；（2）P-選擇素與PSGL1結合，這種結合可介導血小板、白細胞、T細胞、內皮細胞和腫瘤細胞的黏附，導致炎癥、血栓形成和腫瘤生長和轉移[49]；（3）活化的血小板可以通過P-選擇素與單核細胞PSGL1的相互作用迅速觸發單核細胞中TF的表面暴露[50]。
1.8 乙酰肝素酶
乙酰肝素酶是一種哺乳動物內切糖苷酶，可以通過酶促與非酶促兩種方式促進癌癥相關血栓的形成。它是唯一可降解硫酸乙酰肝素的內切糖苷酶[51]，可在細胞表面和細胞外基質中降解硫酸乙酰肝素。非酶促方式為上調TF的表達[52]、與TFPI相互作用[53]和直接增強TF活性[54]。它在血小板和胎盤中生理表達，在大多數惡性腫瘤（胰腺癌、胃癌、肺癌）中病理性過表達[55]。乙酰肝素酶在75%的肺癌患者中過表達，并且其表達與患者生存率呈負相關[56]。肺癌患者中乙酰肝素酶的促凝血活性有所增加，且乙酰肝素酶促凝活性高于31 ng/mL的患者的平均生存期短于乙酰肝素酶促凝活性低于31 ng/mL的患者［（9±1.3）個月比（24±4）個月］[57]。這些結果表明，肺癌患者乙酰肝素酶促凝活性的升高揭示了該類患者凝血系統激活的另一機制，同時乙酰肝素酶促凝活性被發現可以作為肺癌患者生存率的預測因子。根據內源性肝素是平衡血液流動性和血栓形成的重要組成部分，Nasser等[55]推測將內源性肝素從體內貯存庫轉移到循環系統的藥物可能成為治療癌癥相關血栓形成的另一種方法。此外，也有研究表明抑制乙酰肝素酶與TF的相互作用不僅有止血作用，也有抑制腫瘤生長和血管形成的作用[58]。
1.9 癌促凝劑
癌促凝劑（cancer procoagulant，CP）是一種維生素K依賴蛋白質，研究證明CP能夠增加血小板對纖維蛋白原和膠原蛋白的粘附，可能與CP刺激血小板產生氧自由基有關，但是具體機制不清[59]。通常CP在正常細胞呈陰性表達，但在肺癌和其他腫瘤（如腎癌、乳腺癌、結腸癌以及血液系統腫瘤細胞）中呈高表達。CP可以不依賴凝血因子Ⅶ，而是通過直接激活凝血因子Ⅹ參與凝血過程[60]。目前的研究認為CP主要是通過上述2種方式參與肺癌患者的凝血過程。
2 血液瘀滯
與其他癌癥相同，肺癌患者的血液瘀滯主要與長期臥床、制動、血細胞增多，腫瘤壓迫等因素有關。肺癌患者尤其是癌癥進展后期因為癌痛或者惡病質長期臥床，因為化療需要深靜脈置管而局部制動，長期的臥床和制動減弱了肌肉泵的作用，進而使得靜脈血回流速度減慢造成血液瘀滯。研究發現肺癌患者的血小板數也較健康人偏高[61]，血細胞的增多可以增加血液的粘滯度。也有研究發現在腫瘤患者全血黏度、血漿黏度、纖維蛋白原、紅細胞沉降率和紅細胞沉降率K值結果均較健康對照組明顯增高[62]。這個結果表明在腫瘤患者中血液流變學存在明顯異常，呈高黏滯血癥改變。且紅細胞沉降率對于肺癌患者的病情評估具有一定的應用價值[63]。另外，惡性腫瘤增大到一定程度時會壓迫或阻塞血管導致血液瘀滯[64]。
3 內皮細胞的損傷
血管內皮損傷會造成TF的暴露進而啟動外源性凝血途徑。與其他癌癥類似，肺癌患者的內皮細胞損傷主要與機械損傷、藥物損傷、缺氧、腫瘤細胞浸潤或直接侵犯、吸煙等因素有關。機械損傷主要是手術和深靜脈置管。藥物損傷主要是化學治療，目前被研究較多的是鉑類的化療藥物，如順鉑可以通過誘導細胞凋亡產生內皮微粒（endothelial microparticles，EMPs）損傷內皮細胞[65]。由于肺癌患者的血液本身就處于高凝狀態，而血液的高凝狀態會改變血流動力學，影響組織的血液灌注，引起組織缺氧和缺血，且腫瘤增大到一定程度時會導致機體處于一種缺氧狀態，內皮細胞在缺氧的狀態下會產生間接損傷[64]。腫瘤細胞可以通過浸潤或直接侵犯血管致血管損傷，也可通過誘導炎癥細胞產生炎癥因子導致內皮細胞損傷。吸煙是肺癌的主要危險因素之一[66]，一項薈萃分析提示吸煙也是血栓形成的危險因素[67]，因為吸煙刺激觸發EV的釋放[68]，煙草煙霧提取物可以通過誘導VE-鈣粘蛋白分解和肌動蛋白細胞骨架重塑來破壞內皮細胞中的內皮屏障完整性[69]。此外，研究表明吸煙者循環中的E-選擇素增加[70]，其可提示內皮細胞的活化和損傷。內皮細胞損傷后血小板會產生血小板囊泡微粒（platelet-derived micro particles，PMPs），PMPs粘附到內皮細胞的受損處，這樣循環中的PMPs就會減少，使其不能為骨髓提供足夠的信號以釋放足夠的造血干細胞到循環中來介導內皮細胞的修復。
4 抗腫瘤藥物
目前肺癌的藥物治療主要有化療、免疫、靶向這三種方式。研究發現抗腫瘤藥物會增加肺癌患者患肺栓塞的風險甚至是造成致死性的肺栓塞。在Goldman等[71]的研究中，使用度伐利尤單抗+曲美木單抗+鉑-依托泊苷的非小細胞肺癌患者中有12例（5%）發生了治療相關的死亡，其中2例是發生了致死性肺栓塞；Cho等[72]在研究奧希替尼對T790M突變的局部晚期或轉移性非小細胞肺癌患者中的療效中發現有24.9%的患者發生了嚴重的不良事件，其中肺栓塞占1.7%。有研究發現在使用吉西他濱聯合順鉑化學治療的非小細胞肺癌患者中血小板上磷脂酰絲氨酸的暴露增加，血小板微粒生成增多，血小板的乙酰肝素酶促凝活性增強[73]。該研究進一步進行了體外實驗，發現順鉑可以誘導血小板活化甚至是凋亡，血小板的凋亡和積累可以產生更多的血小板微粒從而導致血液的高凝狀態。雖然在很多抗腫瘤藥物的臨床實驗中發現抗腫瘤藥物會造成患者靜脈血栓形成，但是除了上文中提到的貝伐珠單抗增加PAI-1的表達、以及順鉑通過誘導細胞凋亡產生微粒和造成內皮細胞損傷，其他抗腫瘤藥物造成靜脈血栓形成的具體的分子機制研究甚少，故還需要進一步的研究探索。
5 小結
在肺癌疾病本身引發靜脈血栓形成的機制及途徑中，TF的表達上調或活性增強與NETs的形成在多個促凝物質的作用機制中都有體現（如G-CSF、EV、P-選擇素、乙酰肝素酶），這提示TF及NETs在肺癌患者血栓形成的過程中可能發揮主要作用。除了TF、NETs和PAI-1之外，其他大量促凝物質（如G-CSF、癌促凝劑、EV、TAFI、P-選擇素、乙酰肝素酶）在肺癌患者血栓形成中的作用大小及增多的具體機制并不清楚，故而無法為肺癌患者防治血栓形成提供更多新的治療方法。而mTOR抑制劑和YC-1對于TF的表達具有下調作用，且mTOR信號通路在低氧下可調節NETs的形成，這些結果提示mTOR抑制劑和YC-1可能會成為未來肺癌患者血栓防治的新方法。另外，肺癌患者血液高凝狀態可以促進腫瘤的進展和轉移，所以通過對這些促凝物質發生機制的研究來研制相應的抗血栓藥物不但可以加強肺癌患者血栓的防治，同時也可能為肺癌原發病的治療提供新的方向。
利益沖突：本文不涉及任何利益沖突。
