作者：宋會新，林春男，王田友，付兆臣，哈爾濱醫科大學附屬第二醫院口腔頜面外科
嬰幼兒血管瘤（infantile hemangiomas，IH）是最常見的小兒良性腫瘤。IH總發生率為1%～12%，常多發於位置表淺的頭面部及四肢體表，其特點是內皮細胞增殖和新生血管形成（增殖期），約在1歲左右開始自行消退（消退期），常在5～10歲完成消退（消退完成期）。自2008年Léauté-Labrèze等首次報導普萘洛爾用於治療IH以來，普萘洛爾逐漸成為IH的一線治療藥物。國內外大量報導已經明確普萘洛爾治療嬰幼兒血管瘤療效確切，除了抑制瘤體生長外，還可加快血管瘤消退。但其治療機制仍尚未明確，推測可能為多方面因素共同作用的結果。大體可分為3個方面：即刻效應、中效機制和長效機制。
1.即刻效應
即刻效應即普萘洛爾作用於血管瘤毛細血管壁而致血管收縮。
1.1抗血管舒張作用
普萘洛爾為一種脂溶性非選擇性β受體阻滯劑。腎上腺素能夠激活α1-AR，促使血管收縮；激活β2-AR，促使血管擴張。毛細血管內皮細胞主要表達β2-AR。普萘洛爾主要作用於β受體，從而抑制腎上腺素調控的血管擴張，但是並不能拮抗α受體的作用，因此發生血管收縮。
普萘洛爾通過β-AR介導的抗血管舒張作用，使IH血管收縮，降低血管密度，減少瘤體血流。這些可以解釋普萘洛爾治療後，血管瘤迅速縮小和肉眼顏色變暗以及瘤體表面變柔軟的現象。
1.2增加HemPericyte收縮性
Lee等發現，普萘洛爾能夠逆轉腎上腺素誘導的體外血管瘤周細胞（HemPericyte）鬆弛現象，減少小鼠體內HemPericyte/HemEC源性血管的體積。因此，普萘洛爾引起HemPericyte收縮性增加，也可以解釋普萘洛爾治療後IH明顯的血管收縮現象。
2.中效機制
中效機制即為抑制細胞增殖，阻斷血管生成相關信號通路。
2.1調節HemEC細胞周期
在體外培養的HemEC研究中，普萘洛爾可使cyclinA2和cyclinD2表達降低，p21和p27表達升高，使細胞增殖停滯在G0/G1期，表明普萘洛爾可能通過調節HemEC細胞周期而抑制其增生。
2.2阻斷Rac/絲裂原激活蛋白激酶（MAPK）通路
血管內皮細胞生長因子（VEGF）促進基質細胞和新生血管生長，鹼性成纖維細胞生長因子（bFGF）可以促進內皮細胞移入細胞外基質。普萘洛爾通過阻滯Rac/MAPK通路，使得VEGF和bFGF表達下調。另有研究表明，VEGF濃度與血管瘤大小顯著相關，普萘洛爾可降低患者血清中VEGF水平，且下降程度與藥物劑量相關。由此說明普萘洛爾可能通過阻斷Rac/MAPK通路，進而抑制VEGF和bFGF，減少血管生成。
2.3阻斷磷脂酸肌醇3-激酶（PI3-K）信號通路
β-AR受體被激活後，下遊的G蛋白亞單位可引發PI3-K活化。有研究表明，PI3-K家族參與多種細胞的信號通路，調節細胞增殖、分化、存活和遷移，並與血管形成密切相關。由此推斷，普萘洛爾可能通過阻斷PI3-K信號通路，進而抑制血管形成。
2.4降低基質金屬蛋白酶（MMP）的表達
MMP以酶原形式分泌到胞外基質中，並且在適當的時候被裂解激活。從細胞增殖、細胞分化和細胞外基質的重建到血管新生和細胞遷移，MMP都在發揮重要作用，因而在促進血管瘤形成過程中也起著重要作用。趙忠芳等發現，口服普萘洛爾後，血管瘤消退明顯，MMP-9水平呈逐漸下降趨勢。高健等發現，經普萘洛爾治療後的患兒，尿液中MMP-9及MMP-2的表達水平明顯下降。以上研究表明：普萘洛爾對IH消退的作用機制可能與降低MMP的表達有關。
2.5減少NO的合成和釋放
NO作為一種生物信使分子，具有使血管平滑肌舒張的作用，亦稱為血管內皮細胞舒張因子。β-AR受體被激活後，可與激活型G蛋白偶聯，從而激活腺苷酸環化酶（AC），AC又催化腺苷三磷酸（ATP），生成環磷酸腺苷（cAMP）；cAMP激活蛋白激酶A（PKA），PKA激活NO合酶。普萘洛爾可阻滯細胞內p-AR與其配體結合，使其構象發生改變，與抑制型G蛋白偶聯增多，使AC激活減少、cAMP生成降低、PKA激活受到抑制，使NO的合成和釋放減少，從而抑制血管平滑肌舒張，使血管瘤血管收縮。
2.6降低缺氧誘導因子1α（HIF-1α）的表達
缺氧誘導因子1（HIF-1）參與紅細胞生成、血管形成、能量代謝、細胞存活、活動和凋亡等生物學效應，在胚胎發育、組織細胞分化及腫瘤的發展中發揮著重要作用。HIF-1α有大量的下遊目標分子，其中包括VEGF、胰島素樣生長因子（IGF）、MMP等與內皮細胞增生、血管生成相關的生長因子。普萘洛爾使HIF-1α表達降低後，可觀測到內皮細胞的遷移性和血管增生能力降低、血管瘤內皮細胞凋亡。
總之，普萘洛爾可能通過降低HIF-1α表達，從而抑制細胞增生和血管形成，促進血管瘤消退。
2.7阻斷DLL4/Notch1Akt信號轉導
DLL4（delta-like ligand 4）配體蛋白是其上遊VEGF信號的Notch通路組成成分，特異性參與腫瘤血管的發生及生長調控。近年來發現，DLL4蛋白在多種實體腫瘤血管內皮細胞中的表達顯著升高。Sun等用普萘洛爾處理分離得到的HemECs，分別檢測DLL4、Notch1、Akt、p-Akt和VEGF的表達。結果表明，普萘洛爾以一種時間依賴方式抑制HemECs的存活力，同時抑制細胞在G0/G1期的增殖。普萘洛爾可能通過阻斷DLL4/Notch1Akt信號轉導，抑制HemECs中VEGF的表達，從而抑制細胞增生和血管形成。
2.8降低表皮生長因子樣結構域7（EGFL7）的表達
EGFL7基因是一個在血管內皮特異性表達的基因，在促進血管內皮遷徙、調節內皮細胞黏附、抑制血管平滑肌遷徙以及保持血管穩定中起著重要作用。EGFL7不能刺激內皮細胞增殖，但EGFL7基因卻是血管管腔發育過程中的關鍵基因，EGFL7表達下降，使內皮細胞的增生能力明顯降低，間接影響了血管的發育。凌彬等發現，IH患者服用普萘洛爾後，患者血清及尿液的VEGF及EGFL7表達量明顯減低。研究結果提示，普萘洛爾治療IH可能是通過降低EGFL7的表達，降低新生血管的穩定性；同時VEGF表達下降，內皮細胞增殖受阻，從而抑制血管增生。
2.9激活色素上皮衍生因子（PEDF）的表達
PEDF具有抗腫瘤、抗新生血管及抗血管通透性的特性，在腫瘤組織中發現PEDF的表達下降，是目前為止發現的與腫瘤發生相關性最高的基因，也是目前最具潛力的內源性抑制血管形成的因子，並且只針對於新生血管，對已成熟血管不起作用。周昱川的研究發現，口服普萘洛爾後，血管瘤逐漸消退，血清PEDF含量較治療前逐漸升高，初步證實普萘洛爾可能通過激活PEDF，進而抑制血管形成。
2.10通過RAS系統
β1腎上腺素受體分布於腎臟，可通過調節腎素釋放，進一步調整RAS系統。腎素將血管緊張素原轉化為血管緊張素Ⅰ（ATⅠ）；ATⅠ在血管緊張素轉換酶（ACE）的作用下，轉換為血管緊張素Ⅱ（ATⅡ）。ATⅠ和ATⅡ能促進體外血管瘤細胞增殖。研究發現，普萘洛爾的生物學效應可能是通過調節RAS系統，降低ATⅠ、ACE或ATⅡ水平，進而抑制血管形成。血管瘤可能涉及更多RAS機制，值得進一步研究。
3.長效機制
長效機制即為誘導血管內皮細胞凋亡。體外培養HemEC，在普萘洛爾作用下，細胞表現出典型的凋亡形態：細胞逐漸變圓，細胞膜保持完整但細胞質縮小，染色體固縮。說明普萘洛爾能誘導血管瘤內皮細胞凋亡。
3.1降低CD39的表達
CD39是一種廣泛表達於人體組織細胞表面的核苷酸水解酶，CD39主要是通過降解ATP，降低其細胞毒性作用，保護腫瘤細胞增殖。範桂權等發現，普萘洛爾可能通過降低細胞內CD39的表達，使細胞降解ATP能力下降，導致ATP濃度升高，從而發揮ATP的細胞毒作用，促進血管瘤細胞凋亡。
3.2激活p38MAPK信號通路
p38MAPK信號轉導通路參與細胞周期、細胞基因表達以及細胞分化、誘導細胞凋亡等過程。研究證實，p38MAPK參與血管內皮細胞凋亡過程並具有重要作用。何輝霞等發現，普萘洛爾治療血管瘤有確切療效，其部分分子機制可能是激活p38MAPK信號通路並誘導血管瘤細胞凋亡。
3.3降低STAT3和Bcl-2的表達
血管瘤細胞中表達的信號傳導及轉錄活化子3（STAT3）和抗凋亡蛋白B細胞淋巴瘤2（Bcl2）均是重要的腫瘤信號分子，參與腫瘤的增殖、分化、血管新生。普萘洛爾通過阻斷β2-AR，抑制血管瘤細胞表達STAT3和Bcl2，使細胞生長停滯並且誘導細胞凋亡。在小鼠血管瘤異種移植模型中，過度表達的HIF-1α能明顯減弱普萘洛爾的治療效果，使VEGF、磷酸化STAT3、總STAT3和Bcl2蛋白水平顯著上調，抑制普萘洛爾誘導的血管瘤細胞凋亡。這些證據提示，普萘洛爾可能通過降低STAT3和Bcl-2的表達，促進血管瘤細胞凋亡。
3.4促進凋亡蛋白表達
凋亡蛋白（caspase）3、8、9是重要的細胞凋亡調節因子，介導內源（caspase3和caspase9）或外源性（caspase8）凋亡途經，在凋亡過程中使染色體凝集，DNA斷裂。普萘洛爾處理血管瘤細胞後，caspase3、9、8水平升高，說明普萘洛爾可能與血管瘤內皮細胞內源性和外源性凋亡途徑相關。普萘洛爾處理HemEC細胞後，前凋亡基因轉錄水平顯著升高，說明普萘洛爾有直接促進血管瘤內皮細胞凋亡的作用。
3.5促進p53表達
p53是重要的腫瘤抑制基因，通過Bax/Bcl2、Fas/Apol、IGF-BP3等蛋白，p53可完成對細胞凋亡的調控作用。Yao等發現，p53表達與普萘洛爾處理的HemECs的細胞凋亡率之間存在關聯。經普萘洛爾處理的HemEC中，存在BAX表達上調和IGFBP3表達下調，表明p53在HemEC凋亡中具有重要作用，普萘洛爾誘導的HemEC凋亡途徑，可能是由p53-BAX信號傳導調節的線粒體凋亡途徑。
3.6促進脂肪化
脂肪組織取代瘤體的主體即為IH增生結束的標誌。研究發現，普萘洛爾可促進體外培養的HemSCs分化為脂肪細胞，同時上調脂肪形成相關基因的表達，這可能是普萘洛爾促使IH消退的另一機制。
總之，普萘洛爾是一種安全性較高的治療藥物，但也有其潛在的不良反應，如心動過緩、低血壓、支氣管痙攣、低血糖、嗜睡或煩躁不安、食慾下降、皮膚溼冷等。據報導，小劑量逐步加藥的方式口服普萘洛爾，能減少不良反應的發生。對於普萘洛爾的治療機制及用藥方案，仍然需要進一步研究以便更加合理安全地治療血管瘤。
來源：宋會新,林春男,王田友,付兆臣.普萘洛爾治療嬰幼兒血管瘤的作用機制研究進展[J].中國口腔頜面外科雜誌,2020,18(02):182-185.
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