肿瘤相关性高内皮微静脉在肿瘤治疗中角色的研究进展2024.docx

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1、肿瘤相关性高内皮微静脉在肿瘤治疗中角色的研究进展2024摘要在恶性肿瘤中发现的表型类似于次级淋巴器官(secondaryIymphoidorgan,SLO)中高内皮微静脉(highendothelialvenules,HEVs)的血管被称为肿瘤相关性高内皮微静脉(tumor-associatedhighendothelialvenules,TA-HEVs),其在肿瘤中的形成与次级淋巴器官中HEVs的形成机制相似。TA-HEVs在促使淋巴细胞浸润肿瘤组织的过程中发挥了重要作用。随着对TA-HEVs研究深入，其在放疗、化疗、免疫治疗及抗血管生成治疗等抗肿瘤治疗中发挥积极作用JA-HEVs的临床价值

2、逐步凸显，本文将对其相应的机制、通路等进行综述。高内皮微静脉(highendothelialvenules,HEVs)是从淋巴结、小肠Peyers小结、扁桃体、阑尾等除脾脏外的次级淋巴器官(secondaryIymphoidorgan,SLO)毛细血管后微静脉发展而来，存在于呼吸道、胃肠道和泌尿生殖道黏膜表面的淋巴组织聚集体内，与静脉具有的回收组织代谢产物并通过血液输送回心脏的功能不同，HEVs主要引导淋巴细胞归巢1L即将淋巴细胞募集后输送到淋巴组织或淋巴结、脾脏等免疫器官。01、HEVS是特殊的静脉1.1 HEVS形成和功能的特殊性1.1.1 HEVS的形成及发育在SLo中，HEVs主要受淋

3、巴毒素-Cd2配体(IymPhOtOXin-OdB2,LT-OdB2)/淋巴毒素B受体(IymPhOtoXin-receptor,L邛R)通路调控2。淋巴组织诱导细胞(IymPhOidtissueinducer,LTi)诱导淋巴组织者细胞(IymphoidtissueorganizerzLTo)表达细胞间黏附分子-1(intercellularcelladhesionmolecule-1lICAM-1)、血管细胞黏附分子-1(vascularcelladhesionmolecule-1,VCAM-1黏膜地址素细胞黏附分子-1(mucosaladdressincelladhesionmolecu

4、le-1zMAdCAM-1)和外周淋巴结血管地址素(peripheralnodeaddressin,PNAd)等黏附分子并产生趋化因子CXC配体13(ChemokineC-X-CmotifIigand13,CXCL13趋化因子配体19(C-CchemokineIigand19,CCLI9)和趋化因子配体21(C-CchemokineIigand21,CCL21),促进其向HEVs内皮细胞分化，并与基质细胞通过LT-12LTR通路调控2,促进HEVs的发育。同时,HEVs在LT-a12LTR信号通路和IL-17共同作用下产生多种趋化因子共同诱导淋巴细胞上LT-a1和LT-02表达从HEVS中招募

5、淋巴细胞并调控其进入T细胞区和B细胞区5,而由巨噬细胞和内皮细胞分泌的细胞因子IL-36可通过上调基质细胞及血管内皮细胞VCAM-1和ICAM-1的表达，进一步增强HEVs募集淋巴细胞的能力，促进SLO的形成和成熟6。1.1.2 TA-HEVS的形成及发育目前发现肿瘤组织中TA-HEVs的形成及有关的信号通路与SLO中HEVs形成相似,关于TA-HEVS的研究大都来自于借鉴炎症等应激状态的结论。恶性肿瘤作为一个从未愈合的伤口，认为其可刺激TA-HEVs发育成熟,承担招募淋巴细胞，并浸润形成TLSoTLS中血管平滑肌细胞(vascularsmoothmusclecells,VSMCs)被认为模拟

6、了LTo在SLO中通过LTR信号通路活化的过程。激活后的VSMCS能够产生CCLl9、CCL21、CXCLl3和CXC16,并发挥类似HEVs的作用，促进TLS的产生7。Fleig等网研究指出，小动脉结构也参与引导了TLS形成，在慢性炎症性肾病小鼠模型病灶TLS的形成中观察到了具有动脉表型的扁平内皮细胞(endothelialcells,ECs),表达强PNAd,而MAdCAM-I缺失，并且诱导出了HEVS口袋，这与HEVs内皮细胞(highendothelialcells,HECs)在淋巴结中的表型相似。Peske等9在小鼠肿瘤模型TLS中发现MECA-79+TA-HEV内皮细胞(tumor

7、associatedhighendothelialcellsJA-HECs通常表现为扁平形态而非HEVS样特异性的立方体形状,而周围存在大量淋巴细胞浸润。TA-HECs与炎症中HECs表型高度相似,形态改变相似，由此推测其在功能上可能也是相似的，即承担动脉作用的TA-HECs在肿瘤TLS中形成具有动脉属性的毛细血管后微静脉血管，从外周血中将活化的淋巴细胞转运至肿瘤组织中，实现持续不断的转运淋巴细胞，改变肿瘤免疫微环境的目的。TA-HEVs发生可能涉及其内皮细胞中的多个信号通路。与HEVs在淋巴结发展不同的是，LT-odB2LTR信号通路并不是TLS中HEVs形成的关键通路，肿瘤坏死因子(tum

8、ornecrosisfactor,TNF)/肿瘤坏死因子受体(tumornecrosisfactorreceptor,TNFR)信号通路也能促进HEVs生成10。研究表明，TNFR1信号通路足以启动MECA-79+HEV样血管的形成，LTRR信号通路促进HEV成熟，并且可能具有增强捕获表达L-选择素淋巴细胞的能力11。由NK细胞和T淋巴细胞产生的IFN-Y也可能是TA-HEVs形成的潜在信号分子,刺激内皮细胞中黏附因子和趋化因子的表达，共同诱导T细胞募集和浸润12,辅助TA-HEVS的形成13。1.2 血流灌注的特殊性静脉血流方向是依靠血管压力差，在血液循环中将血液从组织引流回心脏。而淋巴结内

9、的HEVS则将血液循环中的免疫细胞递送到外周淋巴组织，具体过程为血液通过主滋养动脉、分支分别进入髓质的小动脉和皮质旁的毛细血管，再从毛细血管床流入位于淋巴结髓质的T细胞区的毛细血管后HEVs,继而血液中的免疫细胞穿过HEVs内皮进入淋巴结，再通过髓质中传出淋巴管或髓质内静脉，经集合静脉离开淋巴结8。小鼠肿瘤模型观察到MECA-79+TA-HEVs与幼稚淋巴细胞向肿瘤中的募集有关口引。在人类实体肿瘤研究中也被证实，高密度的MECA-79TA-HEVS与幼稚和中央记忆T细胞的浸润增加相关14提示淋巴结中HEVs介导的淋巴细胞归巢的过程可能被TA-HEVs在肿瘤中重演。具有干细胞特性的毛细血管驻留前

10、侬capillaryresidentprecursor,CRP)在免疫刺激后作为祖细胞产生毛细血管和HEVs新生血管15,在TA-HEVs周围形成毛细血管样网络。应激状态(如炎症)时，毛细血管在花生四烯酸16、缓激肽17等细胞因子的刺激下可高度扩张；而在肿瘤灶中，毛细血管亦能在瘤细胞产生的血管内皮生长因子(VaSCUlarendothelialgrowthfactor,VEGF)等因子刺激下扩张，并与其下游的TA-HEVs连通后完成血流输送并携带免疫细胞的功能18,最后由髓静脉收集流出。1.3 组织形态及血管内皮细胞功能的特殊性静脉分布全身，管壁较薄、管腔大、弹性较小、内压较低、血流慢，血管壁

11、由单层内皮细胞连续排列的内膜，平滑肌和弹力纤维等构成的中膜层以及由结缔组织构成的外膜层3个部分组成。实体瘤中HEVs通常位于肿瘤组织中富含淋巴细胞的TLS区域内。HEVs光镜下由近似于立方体的HECsx网状细胞和基膜组成。超微结构显示，HECS不仅高度显著增加，而且细胞质丰富、大而圆的细胞核一般含有12个核仁，突出的高尔基复合体、丰富的粗面内质网、发达的线粒体、多聚核糖体均提示代谢活性增强19。研究发现，多聚核糖体是淋巴细胞L-选择素的重要识别的部位20,可促进淋巴细胞在HEVs管腔表面停留或固定19,代表着与循环淋巴细胞的真正接口11。HECs还表达单克隆抗体MECA-79和主要存在于外周淋

12、巴结中的PNAd,PNAd是L-选择素配体,可以被T淋巴细胞和B淋巴细胞经典归巢受体L-选择素(CD62L)识别。此外,TA-HECs还表达E-选择素、P-选择素，参与幼稚T细胞的外渗、活化和免疫细胞浸润，参与抗肿瘤免疫。TA-HECs的上述分子特征决定了其对管腔内免疫细胞的一系列作用。主要包括：1)吸引(趋化)：在循环血液中的淋巴细胞首先通过L-选择素与6-磺基唾液酸LewisX结合在HEVs管腔内皮上而被捕获、滚动(rolling),HECs在管腔表面表达硫酸乙酰肝素以固定趋化因子,对HEVs介导的淋巴细胞进入淋巴结起重要作用21-22。这主要受趋化-趋化受体轴CCLl9/趋化因子受体(C

13、-CChemokinereceptortype7rCCR7)调控23。2)黏附：在稳定表达的趋化因子参与下，外周血幼稚T淋巴细胞表达趋化因子受体CCR7和CXCR4,与其配体CCL21xCCLl9、CXCLl2特异性结合24-25;B淋巴细胞表达CXCR5、CXCR4、CCR7与配体CXCR13特异性结合黏附在HEVs上，快速激活整合素淋巴细胞功能相关抗原-1(lymphocytefunction-associatedantigen-1zLFA-1,又称OLB2)26与HEVS血管壁上ICAM-I和VCAM-I结合与内皮细胞形成牢固黏附，淋巴细胞停滞。3)渗出(迁移)：淋巴细胞在内皮细胞趋化因

14、子或血管邻近的成纤维网状细胞(fibroblasticreticularcells,FRCs)和滤泡树突状细胞（folliculardendriticcells,FDCs痔基质细胞影响下跨HECs27-28进入淋巴结。研究表明，在HECS间以及环绕基底膜的部位存在有大量的淋巴细胞8。在活体显微镜下，淋巴细胞在此过程中除了通过收缩尾足发生形态学上的改变，还通过与周细胞、HEVs产生的溶血磷脂酸等发生相互作用而促进其穿越HEVs29o02TA-HEVs在临床治疗中的作用与意义2.1 TA-HEVS在放、化疗中的作用受PNAd表型的TA-HEVs可以将淋巴细胞输送到达肿瘤组织的启发，研究人员尝试利用

15、其作为化疗药物递送的通道。TA-HEVs可能因其内皮细胞形态变化而使管腔扩大、血流增加，从而达到某种程度的血管正常化；充足血液供应可能确保了肿瘤组织中缺氧的肿瘤细胞减少，从而增加对放疗和化疗的敏感性，获得更好的疗效和预后。致密且血管化不良的微环境是胰腺导管腺癌的特征之一,导致药物对肿瘤部位的渗透受限,而使用HEV-化疗药物特异性结合产物可增加抗肿瘤治疗效果。在人胰腺导管腺癌小鼠模型的基质可鉴定出TA-HEVs,应用MECA79-紫杉醇纳米粒子靶向TA-HEVs已被证明可以提高将紫杉醇递送至肿瘤的效率,从而增强抑制肿瘤生长的作用22。在乳腺癌和胰腺癌的临床前模型中，以TA-HEVS为靶点可通过单

16、克隆抗体（MHAll2）的方式直接将化疗药物输送到肿瘤部位30o以上结果提示诱导HEVs策略可使血管正常化、灌注增加而保证了化疗药物通过小动脉-毛细血管后HEVs更多地递送至病灶提高局部药物浓度，有助于更好的药物反应16。联合HEV-化疗药物特异性结合产物治疗肿瘤新方式，在抗肿瘤治疗中起到了协同增效的作用。TA-HEVs的存在与乳腺癌31和结直肠癌32接受放疗和化疗后获得良好疗效有关。Kuwabara等33研究表明，与直接手术的患者相比，接受新辅助放化疗后的胰腺癌患者肿瘤TLS中含有更高比例的CD8T细胞、HECs.CD163+巨噬细胞和Ki-67+细胞以及更低比例的PD-1+淋巴细胞,预后更

17、好。因此，放化疗可能通过诱导TA-HEVs及TLS产生影响肿瘤微环境中的免疫因素，使恶，的中瘤患者获得良好的预后。2.2 TA-HEVs在免疫治疗中的作用Asrir等34研究显示，利用活体荧光显微镜，动态记录T淋巴细胞通过内皮选择素介导在MECA-79TA-HEVs处滚动黏附,并利用双光子显微镜直观地展示了淋巴细胞在TA-HEVs内爬行(crawling)以及渗入到肿瘤中的过程，证实了TA-HEVs是介导淋巴细胞进入肿瘤的主要场所。该研究还显示，L邛R主导的非经典核转录因子-KB(nucleartranscriptionfactor-appaB,NF-B)通路是HEVs形成中重要的信号传导通路

18、，LTBR的激动剂联合抗PD-1/CTLA4抗体增加了TA-HEVs的密度以及肿瘤内干细胞样CD8T细胞的数量,提高了黑色素瘤患者免疫检查点抑制剂(immunecheckpointblockadezICB)治疗的临床获益和生存期延长34o近年来包田胞免疫疗法嵌合抗原受体(chimericantigenreceptorzCAR)T细胞在治疗血液系统恶性肿瘤方面显示出巨大的前景(如CD19靶向CART细胞治疗急性B淋巴细胞白血病),但对治疗实体瘤通常是无效的35o在肿瘤治疗中诱导TA-HEVS可增强内源性淋巴细胞的运输，同时也可增强过继淋巴细胞的运输。在结肠腺癌或黑色素瘤小鼠模型中，局部射频消融预

19、处理能够增强肿瘤引流淋巴结内HEVs对淋巴细胞牢固的黏附阻滞，再与过继免疫疗法相结合,可增强CD8+T细胞介导的肿瘤细胞凋亡并延缓已形成的肿瘤生长36。因此，通过诱导TA-HEVS对肿瘤血管进行预处理,以实现转运淋巴细胞的最大化，使实体瘤患者从包括CART细胞治疗在内的过继T细胞疗法(adoptiveTcelltransfer,ACT)中获益。2.3 TA-HEVs在抗血管生成联合免疫治疗中的作用血管靶向LT-OdB2能使小鼠原发，附中瘤和转移瘤中的血管正常化37-38。Alien等39研究发现，在结合抗血管治疗和ICB治疗后，乳腺癌与胰腺癌模型鼠中的TA-HEVs增多,从而导致肿瘤局部淋巴细

20、胞浸润增加，活性增强。临床前研究发现，在乳腺癌、胰腺癌和胶质母细胞瘤的小鼠模型中应用VEGFR2s抗PD-L1和LTR激动剂诱导了LTR的非经典通路，促使TA-HEVs形成,可增加淋巴细胞浸润和细胞毒性淋巴细胞(cytotoxiclymphocytes,CTLs)活性，从而有效增加肿瘤细胞对抗血管生成和抗PD-L1治疗敏感性,延长了荷瘤小鼠的存活期,而联合LTR拮抗剂治疗可逆转这些结果39。Zhang等40研究发现,在胃癌小鼠模型上，阿帕替尼联合PD-L1抑制剂治疗可通过激活LTBR受体诱导TA-HEVS的形成，促进CTLs和CD20+B细胞在肿瘤中的浸润,增强抗肿瘤免疫反应。03结语综上所述，HEVs作为SLO和TLS的构成部分，与淋巴细胞等免疫细胞关系密切，具有募集和激活免疫细胞的功能。TA-HEVS作为HEVs同系物在恶性肿瘤中形成并发育成熟，与恶性肿瘤良好预后有一定的相关性。TA-HEVS在抗肿瘤治疗包括化疗、放疗、免疫治疗及抗血管生成治疗中发挥的作用也逐步受到关注，但由于TA-HEVs内皮细胞受多种细胞因子、黏附因子及信号调控，其在恶性肿瘤预后及抗肿瘤治疗的作用有待进一步阐明。对肿瘤微环境中TA-HEVs承担的动脉血管功能的推测及其影响因素今后将通过相关研究加以验证，并对由此产生的抗肿瘤免疫机制进行进一步探索，以期为抗肿瘤治疗找到新的治疗靶点。