特殊類型靜脈畸形發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展

陳昇 沈衛(wèi)民

南京醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院燒傷整形科，南京 210008

靜脈畸形（venous malformation，VM）是靜脈異常發(fā)育所產(chǎn)生的靜脈結(jié)構(gòu)畸形，發(fā)病率為1/10 000～2/10 000，通常表現(xiàn)為患處皮膚變?yōu)樯钏{(lán)色，觸之柔軟，出生時(shí)即存在，隨年齡增長(zhǎng)患病面積逐漸擴(kuò)大。目前普通靜脈畸形在臨床上最為常見(jiàn)，其病因?qū)W研究也較多，但近年來(lái)針對(duì)特殊類型靜脈畸形的研究也越來(lái)越多。普通靜脈畸形多為散發(fā)，常為軀體單部位病變且病變范圍較大；而特殊類型靜脈畸形多具有家族遺傳性，累及多個(gè)部位，但各病變部位的面積較小。此外，普通靜脈畸形僅表現(xiàn)為局部肢體的腫脹、疼痛和變形等，而特殊類型靜脈畸形的病變可發(fā)生于多個(gè)部位，常伴有多種不同類型的綜合征。這些特殊類型的靜脈畸形包括家族性皮膚黏膜VM、藍(lán)色橡皮乳頭樣痣（Bean）綜合征以及球形細(xì)胞VM等。通過(guò)對(duì)這些靜脈畸形進(jìn)行發(fā)病機(jī)制研究可以為其靶向治療提供新思路。本文就當(dāng)前特殊類型靜脈畸形的發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

一、家族性皮膚黏膜靜脈畸形（familial VM cutaneomucosal，VMCM）

家族性皮膚黏膜靜脈畸形是一種少見(jiàn)的常染色體顯性遺傳VM，患者通常表現(xiàn)為皮膚、口腔黏膜及舌頭等處藍(lán)紫色多灶性病變，較少累及內(nèi)臟器官。臨床上主要通過(guò)其藍(lán)紫色瘤體發(fā)生于口腔黏膜的特征性表現(xiàn)來(lái)診斷。Miikka Vikkula等［1］通過(guò)對(duì)兩個(gè)不同患病家系的分析，發(fā)現(xiàn)VMCM與TIE2錯(cuò)義突變有關(guān)。隨后，一些關(guān)于歐洲白種人及中國(guó)人VMCM家系的報(bào)道也證實(shí)了這一觀點(diǎn)［2］。TIE2是受體酪氨酸激酶亞家族的成員，具有激酶結(jié)構(gòu)域，通過(guò)配體相關(guān)磷酸化和調(diào)節(jié)，TIE2在血管生成、重塑、成熟和維持血管完整性方面表現(xiàn)出顯著作用。體內(nèi)外研究證實(shí)突變后的TIE2呈非配體依賴性的持續(xù)性磷酸化狀態(tài)，從而激活典型的PI3K/AKT/mTOR和Ras/MAPK/ERK等信號(hào)通路。此外，TIE2突變也可導(dǎo)致c-ABL酪氨酸激酶的活性增強(qiáng)，從而引發(fā)PI3K/AKT/mTOR和PLCγ/ERK1/ERK2通路的激活［3］。這些信號(hào)通路的激活直接促進(jìn)血管生成并減少內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致血管形態(tài)發(fā)生異常。最近，有中國(guó)學(xué)者建立了TIE2-R849W過(guò)表達(dá)的斑馬魚(yú)模型，進(jìn)一步證明了TIE2-R849W及其他TIE2突變?cè)陟o脈畸形中的致病作用［4］。目前，大多數(shù)研究者認(rèn)為TIE2突變是VMCM的主要致病原因，其中R849W的突變?cè)赩MCM患者中最為常見(jiàn)［5］。

二、藍(lán)色橡皮乳頭樣痣（Bean）綜合征［blue rubber bleb nevus（Bean）syndrome，BRBNS］

藍(lán)色橡皮乳頭樣痣綜合征最早于1860年首次報(bào)道，1958年Bean進(jìn)一步詳細(xì)報(bào)道了這一疾病，故該病又被稱為Bean綜合征。BRBNS臨床較罕見(jiàn)，發(fā)病率僅1/14 000，多為散發(fā)，也有一些病案報(bào)道認(rèn)為BRBNS具有家族性，為常染色體顯性遺傳［6］。病變可累及全身各個(gè)部位，主要表現(xiàn)為皮膚及消化道黏膜多發(fā)性藍(lán)紫色乳頭狀結(jié)節(jié)或丘疹。皮膚病灶主要出現(xiàn)在軀干和四肢，多為暗紅色或暗藍(lán)色橡皮樣結(jié)節(jié)，通常無(wú)明顯癥狀或癥狀較輕。BRBNS需與遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥及黑斑－息肉綜合征鑒別。隨著消化道內(nèi)鏡檢查的普及，尤其是膠囊內(nèi)鏡等技術(shù)的進(jìn)展，結(jié)合BRBNS的臨床表現(xiàn)，BRBNS的診斷并不十分困難。2016年，Soblet等［7］通過(guò)對(duì)17名BRBNS患者的病變組織進(jìn)行基因測(cè)序，發(fā)現(xiàn)了15個(gè)TIE2的體細(xì)胞突變，并由此推斷BRBNS是由體細(xì)胞TIE2突變引起。其中大多數(shù)患者具有體細(xì)胞TIE2雙突變（T1105N-T1106P、Y897F-R915L），并誘導(dǎo)PI3K/AKT/mTOR的信號(hào)傳導(dǎo)［7］。目前，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為BRBNS由TIE2突變引起，最近臨床上應(yīng)用mTOR抑制劑西羅莫司（sirolimus）治療BRBNS成功也證實(shí)了這一觀點(diǎn)［8］。盡管TIE2突變可以解釋大部分BRBNS，但仍有一些BRBNS患者TIE2突變陰性。通過(guò)對(duì)這些患者的基因測(cè)序，有研究者發(fā)現(xiàn)了GLMN基因兩個(gè)罕見(jiàn)的種系變異（c.761C＞G和c.1630G＞T），并推測(cè)GLMN中罕見(jiàn)的種系變異可能與BRBNS的發(fā)病有關(guān)［9］。值得一提的是，在一些病例報(bào)道中BRBNS患者存在神經(jīng)系統(tǒng)的病變，臨床表現(xiàn)為頭痛、癲癇發(fā)作、共濟(jì)失調(diào)和感覺(jué)障礙等，腦部MRI則顯示多發(fā)性腦海綿狀畸形樣病變，這可能與Krit1基因突變有關(guān)［10］。

三、球形細(xì)胞靜脈畸形（glomuvenous malformation，GVM）

球形細(xì)胞靜脈畸形常見(jiàn)于四肢，也可見(jiàn)于面部，通常表現(xiàn)為藍(lán)紫色斑塊或腫塊，觸之疼痛，有時(shí)表面可見(jiàn)大量密集紫紅色丘疹樣“血皰”。GVM在病理學(xué)上可見(jiàn)擴(kuò)張的靜脈管腔，內(nèi)襯外觀正常的內(nèi)皮細(xì)胞，周圍則包繞界限不清的球形細(xì)胞。GVM多為散發(fā)，少數(shù)為常染色體顯性遺傳。1999年，Boon等研究發(fā)現(xiàn)一個(gè)位于1p21-22染色體上的基因與GVM的遺傳有關(guān)。該基因于2002年被命名為Glomulin（GLMN）基因。2005年，Brouillard等［11］通過(guò)檢測(cè)43個(gè)GVM家族，發(fā)現(xiàn)17個(gè)不同的GLMN基因突變，并在其中一個(gè)GVM家族中發(fā)現(xiàn)該基因存在二次突變［12］。最近，有研究者證實(shí)GLMN基因的二次突變只存在于GVM患者的體細(xì)胞內(nèi)［13］。這種二次突變可以用體細(xì)胞的二次打擊假說(shuō)來(lái)解釋，同時(shí)也解釋了未患病GLMN突變基因攜帶者的存在以及GVM患者隨年齡增長(zhǎng)而出現(xiàn)外顯率和小病灶數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)的現(xiàn)象［14］。近年來(lái)，對(duì)GLMN基因敲除小鼠的研究表明，GLMN基因?qū)π∈蟮纳嬷陵P(guān)重要，在胚胎血管發(fā)育中起著重要的調(diào)節(jié)作用。GLMN基因在內(nèi)皮細(xì)胞和血管周圍平滑肌細(xì)胞中表達(dá)，其突變阻斷了TGF-β的信號(hào)傳導(dǎo)，同時(shí)增強(qiáng)了PI3K/AKT/mTOR途徑的信號(hào)傳導(dǎo)，導(dǎo)致血管平滑肌細(xì)胞分化異常和血管床發(fā)育缺陷。當(dāng)血液積聚時(shí)，病灶內(nèi)的球形細(xì)胞可能無(wú)法為血管提供足夠的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致局部血管擴(kuò)張［13］。

四、腦海綿狀畸形（cerebral cavernous malformation，CCM）

腦海綿狀畸形是一種由薄壁血管組成的良性血管錯(cuò)構(gòu)畸形，其間無(wú)正常腦組織，多發(fā)生在大腦各葉、腦室壁、鞍區(qū)、小腦及硬腦膜上，其特征是顱內(nèi)毛細(xì)血管的異常擴(kuò)張。CCM在臨床上主要表現(xiàn)為頭痛、癲癇發(fā)作、中風(fēng)甚至死亡，診斷則主要依靠影像學(xué)表現(xiàn)。MRI是診斷CCM的首選影像學(xué)手段，其特征性表現(xiàn)為典型的“桑葚球”樣或“爆米花”樣病灶。CCM主要需與顱內(nèi)動(dòng)靜脈畸形相鑒別，絕大多數(shù)動(dòng)靜脈畸形在MRI上表現(xiàn)典型，可見(jiàn)血管流空影及畸形血管團(tuán)，較容易鑒別，而部分隱匿性血管畸形則只能依靠術(shù)后病理學(xué)診斷。CCM可分為家族性腦海綿狀畸形（familial cerebral cavernous malformation，F(xiàn)CCM）和散發(fā)性腦海綿狀畸形（sporadic cerebral cavernous malformation，SCCM），前者為常染色體顯性遺傳，發(fā)病較早且病灶呈多發(fā)性，而后者病灶多為單發(fā)性［13］。目前已發(fā)現(xiàn)3個(gè)不同位點(diǎn)的基因突變與CCM相關(guān)，分別是定位于7q21.2的CCM1基因、定位于7p15～13的CCM2基因以及定位于3q25.2～27的CCM3基因［15］。這些基因中的每一個(gè)都編碼一種胞漿蛋白，這三種蛋白一起可以形成一種功能未知的異三聚體復(fù)合物，并可獨(dú)立地與多種其他蛋白復(fù)合物相互作用，以調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞的連接穩(wěn)定性、極性、遷移性并影響血管生成、肌動(dòng)蛋白重塑、小泡運(yùn)輸和凋亡［15］。

由于CCM1基因編碼Krit1蛋白，故又被稱為Krit1基因，該基因突變占FCCM病例的50%以上［16］。CCM1可與血管內(nèi)皮細(xì)胞鈣粘蛋白（VE-cadherin，VEC）形成復(fù)合物以改變VEC的分布，維持內(nèi)皮細(xì)胞－細(xì)胞連接穩(wěn)定性和血腦屏障的完整性［17］。同時(shí)，CCM1通過(guò)與Rap1的相互作用，調(diào)節(jié)RhoA/ROCK通路，從而引起細(xì)胞粘附減少，內(nèi)皮屏障破壞。在CCM1和CCM2突變的小鼠模型中，應(yīng)用ROCK抑制劑法舒地爾可降低血管通透性的損傷，進(jìn)一步證實(shí)了RhoA/ROCK通路的重要性［13］。

CCM2基因編碼MGC4607蛋白，該蛋白包含1個(gè)磷酸化酪氨酸結(jié)合域。通過(guò)該區(qū)域，CCM2與CCM1 N-端以及CCM3 C-端相互作用，在CCM復(fù)合體中起著橋型作用。CCM2的C-末端可以獨(dú)立折疊成穩(wěn)定的球狀結(jié)構(gòu)域，稱為調(diào)和同調(diào)域。該結(jié)構(gòu)域通過(guò)與絲裂原活化蛋白激酶激酶3相結(jié)合而改變其亞細(xì)胞定位，導(dǎo)致RhoA/ROCK信號(hào)通路過(guò)度激活，引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)血管完整性喪失、通透性增加［18－19］。

2005年，Bergametti等［20］研究證明CCM的致病基因CCM3即為PDCD10。盡管CCM1基因突變最為常見(jiàn)，但CCM3突變的患者常具有更嚴(yán)重的表現(xiàn)以及較差的預(yù)后。通過(guò)對(duì)CCM3突變體秀麗隱桿線蟲(chóng)的研究發(fā)現(xiàn)，PDCD10的功能依賴于紋狀體相互作用磷酸酶和激酶復(fù)合物［21］。PDCD10參與秀麗隱桿線蟲(chóng)的囊泡運(yùn)輸并通過(guò)與磷酸酶和激酶復(fù)合物的相互作用促進(jìn)血管管腔形態(tài)的形成。這一機(jī)制不同于CCM1和CCM2，可能是CCM3突變導(dǎo)致更嚴(yán)重表型的原因［22］。

五、家族性骨內(nèi)血管畸形（familial intraosseous vascular malformation，VMOS）

家族性骨內(nèi)血管畸形通常見(jiàn)于脊柱和顱骨，其中上頜骨、下頜骨是最常見(jiàn)的受累部位。主要表現(xiàn)為上頜竇擴(kuò)大，面部不對(duì)稱，牙齒移位以及牙槽骨嚴(yán)重膨脹，后期常伴有眼球突出和視力減退。骨外表現(xiàn)主要包括臍上裂和臍疝，也可因反復(fù)牙齦出血而出現(xiàn)貧血癥狀［23－24］。病理學(xué)上主要表現(xiàn)為骨小梁間不規(guī)則、薄壁、擴(kuò)張充血的血管網(wǎng)，同時(shí)伴有大量脂肪組織［23］。2016年，Arda Cetinkaya等［23］通過(guò)對(duì)VMOS患者骨標(biāo)本進(jìn)行遺傳分析發(fā)現(xiàn)VMOS可能與ELMO-2基因突變有關(guān)。ELMO-2基因編碼ELMO-2蛋白，早期研究?jī)H發(fā)現(xiàn)ELMO-2定位于細(xì)胞與細(xì)胞間，調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移并參與細(xì)胞骨架的形成［25］。Arda Cetinkaya等［24］研究發(fā)現(xiàn)ELMO-2突變導(dǎo)致血管生成過(guò)程中的細(xì)胞外信號(hào)紊亂，通過(guò)RAC1信號(hào)通路影響血管平滑肌細(xì)胞的募集和血管形成，進(jìn)而影響血管平滑肌的功能，并造成異常增大的血管局限于膜內(nèi)骨，最終引起骨重塑失調(diào)。同時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)所建立的敲除相關(guān)基因的斑馬魚(yú)動(dòng)物模型缺乏膜內(nèi)骨化，進(jìn)一步證明了ELMO-2基因在骨骼的生長(zhǎng)發(fā)育中起重要作用［23－24］。隨后不久，C.Mehawej等［26］在Ramon綜合征（具有和VMOS相似的骨骼病變，同時(shí)伴有癲癇、智力障礙、身材矮小及先天性心臟?。┗颊咧袡z測(cè)到同樣的ELMO-2突變，支持了Arda Cetinkaya等人的觀點(diǎn)。

六、疣狀靜脈畸形（verrucous venous malformation，VVM）

疣狀靜脈畸形舊稱“疣狀血管瘤（verrucous hemangioma）”，是一種非遺傳性的血管畸形，通常在出生時(shí)或幼兒期出現(xiàn)，隨生長(zhǎng)發(fā)育逐漸角化變硬，常出現(xiàn)出血、疼痛、潰瘍等癥狀，因而易被誤診為淋巴管畸形［27－28］。通過(guò)對(duì)病變組織的免疫組化研究發(fā)現(xiàn)，VVM組織的淋巴管內(nèi)皮標(biāo)志物D2-40抗體染色陰性，這一點(diǎn)可與淋巴管畸形相鑒別。VVM在病理學(xué)上表現(xiàn)為皮膚角化過(guò)度以及真皮和皮下的異常小靜脈樣通道簇［28］。2015年，Javier等［29］通過(guò)對(duì)6例樣本的全外顯子測(cè)序證明了MAP3K3的體細(xì)胞錯(cuò)義突變是導(dǎo)致VVM的原因之一。MAP3K3是絲氨酸/蘇氨酸磷酸化酶MAP3K家族的21個(gè)成員之一，其與MAPK/ERK信號(hào)通路密切相關(guān)。MAPK/ERK信號(hào)通路在細(xì)胞周期調(diào)控以及細(xì)胞增殖和遷移等多種過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。MAP3K3突變使得該通路被過(guò)度激活，并最終導(dǎo)致細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK）的激活［30］。激活后的ERK促進(jìn)下游多種轉(zhuǎn)錄因子的磷酸化，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育及分裂，最終引起血管結(jié)構(gòu)的發(fā)育異常［31］。此外，有研究者發(fā)現(xiàn)MAP3K3基因敲除的小鼠存在卵黃囊、胚胎血管和心臟胚胎外血管的發(fā)育異常，進(jìn)一步證明了該基因與血管發(fā)育有關(guān)［29］。

七、總結(jié)

總的來(lái)說(shuō)，特殊類型靜脈畸形的發(fā)生涉及多種基因突變及信號(hào)通路，某些突變和通路的功能尚不完全清楚。其中大多數(shù)病變的發(fā)生與mTOR或ERK通路的激活有關(guān)，這兩種信號(hào)通路對(duì)于細(xì)胞增殖、分化與凋亡，血管生成、發(fā)育與重塑具有重要的調(diào)節(jié)作用。然而，不同突變位點(diǎn)激活這些通路的方式卻不盡相同，這也導(dǎo)致了不同的表型。其中在VMCM及BRBNS中發(fā)現(xiàn)的TIE2體細(xì)胞基因突變也同樣存在于大多數(shù)普通靜脈畸形中，但在部分普通靜脈畸形患者中還存在編碼PI3K的PI3K3CA基因突變。由于特殊類型靜脈畸形的病變部位及其表現(xiàn)與普通靜脈畸形有很大差異，臨床上常誤診為其他疾病，而忽略了靜脈畸形。此前因?yàn)榕R床診斷技術(shù)的限制，可能很難對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的鑒別和診斷?，F(xiàn)在我們可以通過(guò)基因檢測(cè)技術(shù)發(fā)現(xiàn)其突變位點(diǎn)的不同，用來(lái)與其他表現(xiàn)相似的疾病進(jìn)行區(qū)分，使得術(shù)后病理不再是鑒別診斷的唯一手段。更重要的是，對(duì)這些特殊類型靜脈畸形發(fā)病機(jī)制的研究為開(kāi)辟“精準(zhǔn)治療”提供了幫助。長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)于各類靜脈畸形的治療多局限于硬化治療、手術(shù)治療以及壓迫和消融治療。這些治療方法對(duì)于范圍較廣、病情復(fù)雜的靜脈畸形患者常常難以獲得滿意的療效。盡管西羅莫司的發(fā)現(xiàn)解決了一些無(wú)法通過(guò)手術(shù)解決的靜脈畸形治療難題，但在不同靜脈畸形人群中其療效難以盡如人意。因此，針對(duì)特殊類型靜脈畸形的靶向藥物研發(fā)顯得尤為重要。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明文獻(xiàn)檢索為陳昇、沈衛(wèi)民，論文調(diào)查設(shè)計(jì)為陳昇、沈衛(wèi)民，數(shù)據(jù)收集與分析為陳昇、沈衛(wèi)民，論文結(jié)果撰寫為陳昇，論文討論分析為沈衛(wèi)民