葡萄膜黑色素瘤转移及其治疗的研究进展

 

综述方法对近期与UMM转移及其治疗相关的文献进行检索与回顾，总结UMM的转移机制和诊断与治疗最新进展。

 

最新进展UMM是成人最常见的原发性眼内恶性肿瘤，具有增殖活性高和易于转移等特点。UMM转移往往具有隐匿性，临床应用肝功能检测联合肝脏超声检查的筛查计划，对于早期发现和诊断UMM肝转移非常有意义。UMM的转移机制与转化生长因子β、基质金属蛋白酶、血管生成拟态、肝细胞生长因子和胰岛素样生长因子Ⅰ有关。近来临床应用的3种化学治疗方案为博来霉素+长春新碱+洛莫司汀+达卡巴嗪+干扰素、曲奥舒凡+二氟脱氧胞嘧啶核苷和福莫司汀。

 

总结关于UMM转移及其治疗的基础研究可能在不远的将来为UMM转移患者开辟一些新的治疗方向。

 

【关键词】葡萄膜黑色素瘤；转移；诊断；治疗

 

 

葡萄膜黑色素瘤（uvealmelanoma，UMM）是成年人眼内最常见的恶性肿瘤，来源于葡萄膜黑色素细胞，其病因及发病机制未明。发病率为6/1000（西方国家），白种人较黑种人高8倍。国内外至今尚无有效治疗方案。UMM的恶性程度极高，短期内可蔓延至眼眶、颅内，或经血行转移至全身脏器，以肝脏转移最常见。UMM一旦发生转移，致死率极高。对于已经发生转移的UMM患者，尚无有效的治疗[1]。

 

转移是UMM患者死亡的主要原因。UMM转移与皮肤黑色素瘤转移有很大的不同：皮肤黑色素瘤可以通过淋巴系统向全身蔓延和扩散；而UMM由于眼内无淋巴系统，除非UMM侵袭结膜则可通过淋巴系统向全身扩散，否则主要通过血行转移，而且特异性向肝脏转移[2]。虽然有学者认为，原因可能为肝脏是血液循环丰富的器官，易于UMM这种通过血行转移的肿瘤在此浸润生长[3]。但肺同样具有血液循环丰富的特点，UMM向肺转移的几率却大大小于向肝脏转移的几率，显然这种观点并不能合理的解释UMM特异性向肝脏转移的现象[4]。因为UMM的主要致死原因为肿瘤转移（肝转移），而且发生肿瘤转移的患者在临床上多治疗无效，UMM的转移机制成为目前许多学者的研究热点。虽然UMM的确切转移机制尚未完全阐明，但也取得了一些成果，本文对目前关于UMM的转移机制及其诊断与治疗进展进行综述。

 

关于UMM长期预后的研究非常少见，因为UMM患者的发病年龄一般集中于中年或老年，受疾病及正常寿命的影响，患者在发现肿瘤和进行治疗后很难被随访很长时间。目前，一般认为比较有意义的2项随访研究分别由瑞典和芬兰研究者进行。一项为瑞典研究者对1960年至1998年UMM患者进行的预后研究，将患者死亡原因统计在内，分析得出15年中UMM患者的死亡率为41%，而死因为非UMM的（如意外、心脑血管疾病、其他恶性肿瘤等）患者占17%[5]。另一项为芬兰研究者对1962年至1981年UMM患者死因进行的分析，UMM患者的10年、20年和30年死亡率分别为40%、48%和50%，死因为非UMM的患者分别占13%、27%和32%[6]。

 

对UMM转移进行动态学研究，有助于制定临床治疗和随访计划[7]。其中通过计算肿瘤细胞倍增时间以评估肿瘤生长速度是比较常用的方法。虽然肿瘤细胞在生长过程中往往会经历一系列的突变，并不按固定的速率增殖，但目前而言，计算肿瘤细胞倍增时间仍是一种比较有意义的评估肿瘤平均生长速率的手段[8]。肿瘤细胞倍增时间主要来源于经验性资料，UMM转移灶的最快肿瘤细胞倍增时间为30~70d，平均倍增时间为40~120d，与理论上所需时间基本相符[9]。理论上，UMM转移灶的肿瘤细胞平均倍增时间快于原发灶，相当于原发灶的最快肿瘤细胞倍增时间，即60~120d。

 

通过对肿瘤倍增时间的计算和临床资料进行分析可以发现，实际上往往在患者被诊断出原发性UMM时，微转移灶已经存在。但因临床现有的影像学诊断技术无法及时发现，许多患者往往在出现临床症状前已经带瘤生存了相当长一段时间[10]。在临床上，也可发现只有2%的患者被诊断出原发瘤的同时发现转移病灶，而大部分患者是在经过一段时间后发现转移灶。通过计算肿瘤倍增时间发现，很多患者在诊断出原发瘤时已存在微转移灶，但因体积较小，一般<0.5mm3，临床现有的影像学手段无法发现，这段时间为微转移灶的潜伏期[11]。以上为UMM与其他肿瘤的不同之处，是其转移的特点，也是临床上缺乏有效的诊断手段和治疗方法的原因。

 

 

国外报告，UMM细胞异常表达多种细胞因子，其中转化生长因子β（transforminggrowthfactorbeta，TGF-β）以及信号传导通路异常与UMM侵袭和转移能力密切相关[23]，表现在TGF-β的异常过表达、TGF-β受体改变、下游信号母亲DPP同源物（果蝇）（Smad）基因突变、癌基因突变以及信号传导通路异常与UMM侵袭和转移能力密切相关。

 

TGF-β在UMM侵袭和转移中的作用：肿瘤转移的过程包括细胞从原发肿瘤中脱离，侵入周围组织，穿破血管，侵入靶器官的毛细血管床，穿出、植入靶器官实质，形成新血管。组织型和尿激酶型纤溶酶原激活物（tPA和uPA）介导的纤维蛋白溶解与肿瘤浸润和转移也密切相关。PA抑制剂-1（PAI-1）作为tPA和uPA的生理抑制剂，可通过与tPA和uPA相互作用，参与肿瘤的侵袭性生物学行为[24]。Ramont等[25]用印迹细胞学和逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）技术发现，TGF-β可使uPA和tPA的表达显著降低，而PAI-1的合成增加，提示TGF-β可特异性降低纤溶酶活性，从而打破纤溶酶原激活系统激活剂和抑制剂的平衡，促进UMM的浸润和转移。Park等[26]对来自不同细胞类型的5个细胞系进行体外培养，并定量检测tPA和uPA的活性与浓度，也证实了TGF-β可通过UMM细胞产生纤溶酶原激活物（PA），降解细胞外基质（ECM），从而促进UMM的转移。此外，TGF-β可增加胶原酶Ⅳ、透明质酸酶和许多纤维蛋白酶的活性，促进肿瘤转移。

 

TGF-β在UMM血管生成中的作用：UMM的播散几乎均为血源性的，所以肿瘤血管生成是肿瘤转移的先决条件，同时肿瘤生长也依赖于血管生成。在体外实验中，TGF-β具有促血管生成作用，还可引起血管内皮生长因子的过度表达。Ijland等[27]用RT-PCR对7个UMM细胞系上清液中与血管生成和免疫抑制相关的因子TGF-β、TGF-α、血管内皮生长因子（VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、血小板衍生生长因子（PDGF）和促血管细胞生成素进行检测，发现除血管生成素-1（angiopoietin-1）之外，其他所有的因子均被RT-PCR检测出；酶联免疫吸附测定（ELISA）检测发现，VEGF和angiopoietin-2可见于全部7个细胞系。VEGF、TGF-β和angiopoietin-2联合表达提示血管重建活性，并提示转移潜能高。

 

在ECM降解中的作用：ECM是肿瘤转移的主要屏障，基质金属蛋白酶家族（matrixmetalloproteinases，MMP）是降解ECM最重要的酶类。MMP活性上调与肿瘤侵袭和转移相关[28-30]。MMP-14是前体MMP-2（pro-MMP-2）的细胞表面激活因子，使之激活后具备降解ECM的能力，有利于肿瘤的浸染和转移[31]。MMP-14也可直接赋予无侵袭潜能的细胞穿透Ⅰ型胶原的能力，且此过程不依赖pro-MMP-2的激活[32]。同时，MMP-14还可通过降解层黏连蛋白-5而暴露可启动内皮细胞移动能力的关键序列，从而有利于肿瘤细胞的浸润和转移[33]。

 

在新生血管生成中的作用：MMP可促进肿瘤血管生成[34,35]。MMP在血管生成过程的基底膜降解、细胞运动和管腔形成中起重要作用。MMP可直接或通过释放生长因子调节内皮细胞的黏附、增殖、迁徙和生长，使内皮细胞通过基底膜建起新血管[36]。合成或内生的MMP抑制剂可减少血管生成反应，证实了MMP在血管生成中的重要作用。国内有学者采用免疫组织化学链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶连结法（SP法）检测56眼UMM细胞中MMP-2和MMP-9的表达特征，以CD34标记检测微血管密度，并分析其与肿瘤血管生成和肿瘤转移的相关性[37]。结果显示，56眼患者的MMP-2和MMP-9表达阳性率分别为91.07%和96.42%，两者的表达强度呈正相关。肿瘤转移患者出现MMP-2和MMP-9高表达的比例明显高于无转移患者，提示其高表达可能与UMM侵袭转移能力增强及肿瘤预后不良相关。MMP-2和MMP-9高表达患者的平均血管密度（MVD）明显大于低表达患者，提示MMP-2和MMP-9通过促进肿瘤血管生成进而促进肿瘤细胞的转移。

 

此外，CD147可通过刺激MMP的分泌，进而降解ECM以促进黑色素瘤的浸润和转移。有学者将表达CD147的恶性黑色素瘤细胞与成纤维细胞进行共同培养，通过酶谱法检测成纤维细胞中MMP-9的表达，并运用体外浸润模型观察恶性黑色素瘤细胞在不同实验条件下的浸润能力。经共同培养实验发现，随着黑色素瘤细胞数的增加，培养上清液中MMP-9的表达量逐渐增加；而在浸润模型上室中加入CD147抗体可显著抑制黑色素瘤细胞的重组基底膜浸润。这说明表达于黑色素瘤细胞的CD147分子可通过刺激成纤维细胞产生MMP-9，进而在黑色素瘤细胞浸润中发挥作用，促进肿瘤的生长、浸润和转移[38,39]。

 

Maniotis等[40]对234例脉络膜或睫状体黑色素瘤患者的组织切片的肿瘤微循环进行研究，发现肿瘤组织中无明显坏死，且可见由ECM形成相互连接的索状、梁状排列的过碘酸-雪夫染色（PAS）阳性网状图案，形成这些网状图案的基质可以是实性的，也可以是中空的。管壁内衬覆肿瘤细胞，管壁结构中含有PAS阳性的基膜，中空的微管道中可看到红细胞存在。眼底荧光素血管造影可见管状通道网络；光学显微镜、电子显微镜以及使用内皮标记物进行免疫组织化学染色均未见内皮细胞衬覆。UMM的肝脏转移瘤中也可见PAS阳性图案。Maniotis等将这种存在于UMM的类似正常血管组织而与正常血管组织结构不一样的微管道称为肿瘤细胞的“血管生成拟态”（vasculogenicmimicry）。

 

通过临床观察发现，血管生成拟态与黑色素瘤细胞侵袭和转移能力有密切相关性，可导致不良的临床预后[41]。进一步研究发现，高侵袭性UMM细胞的三维培养中可见类似网络状结构形成；而正常色素细胞及低侵袭性黑色素瘤细胞则未出现此现象，生长因子、缺氧亦无法诱导其产生[42]。高、低侵袭性UMM细胞系的cDNA微阵列杂交技术分析显示，高侵袭性黑色素瘤细胞具有内皮前驱细胞的某些特点[43]。同时，高侵袭性黑色素瘤细胞可固定、收缩和重塑漂浮的胶原凝胶，为这种微管道的产生提供一个生物机械学解释。这些结果表明，高侵袭性黑色素瘤细胞有可能产生血管样通道，辅助肿瘤血液灌注，并通过这样的管道向其他位置转移。

 

许多学者的研究表明，UMM特异性转移到肝脏与肝细胞生长因子（hepatocytegrowthfactor）及其受体c-Met相关。因为有研究表明，UMM肿瘤细胞中可以检测到c-Met的表达[44,45]，而且结合临床资料可以发现，原发性UMM中c-Met高表达与患者肝脏转移风险呈显著正相关[46]。在细胞实验中可以看到，UMM细胞系在肝细胞生长因子作为化学引诱物的作用下，往往变得更具有活力和侵袭力[47,48]。此外，UMM肿瘤细胞在肿瘤相关巨噬细胞（往往与UMM患者预后较差相关）的作用下，可激活肝细胞生长因子的表达[49]。肝细胞生长因子与其受体c-Met结合，进而激活细胞内接头蛋白，从而激活多条下游信号传导通路，包括Ras蛋白激酶信号通路。这些信号通路的激活最终上调多个基因，进而促进肿瘤细胞的黏附、浸润和生长，从而使肿瘤细胞的侵袭能力提升、生长加快，最终在肝脏形成转移瘤[50]。

 

近来一些研究发现，胰岛素样生长因子Ⅰ（insulin-likegrowthfactorⅠ）及其受体可在UMM表达，而且与患者预后较差相关[51]。胰岛素样生长因子Ⅰ与肝细胞生长因子一样，由肝脏产生，可以与UMM细胞上的特异性受体结合，从而解释UMM特异性向肝脏转移的临床现象。胰岛素样生长因子Ⅰ受体是位于细胞膜的糖蛋白，通过配体结合，激活内源性酪氨酸激酶，进而使细胞内多种蛋白磷酸化，发挥相应的生理功能。胰岛素样生长因子Ⅰ与其受体结合可促进肿瘤细胞生长，抑制细胞凋亡，提高细胞与整合素的结合，进而使肿瘤细胞与ECM黏附、浸润，并穿透基底膜完成肿瘤在肝脏的转移[52]。有研究表明，在UMM动物模型实验中，应用胰岛素样生长因子Ⅰ受体酪氨酸激酶磷酸化特异性抑制剂，可降低UMM转移的风险，提示胰岛素样生长因子Ⅰ及其受体信号通路可能会成为预防或治疗UMM转移的有效靶点[53]。

 

对于UMM转移的诊断，眼科肿瘤学者间存在不同的看法。美国研究中心一般倾向于对肝功能的检测[12]，而欧洲研究中心一般认为肝脏影像学检查可以早期发现转移灶[13]，也有学者认为，基于目前临床对转移并无有效的治疗，关于肝转移灶的定期筛查对患者并无实际临床意义。

 

 

当UMM发生转移时，血清碱性磷酸酶水平高于正常值：30%~55%被诊断为UMM转移患者的天冬氨酸转氨酶水平升高，30%~35%转移患者的丙氨酸转氨酶水平往往升高，乳酸脱氢酶水平在55%~65%的转移患者中可见升高，转谷氨酰胺酶水平与乳酸脱氢酶水平相似，但敏感性较差。在50%~70%转移患者中，肝脏相关血清酶异常有助于对UMM转移的检测，其中包括一些在腹部B超和肝脏相关影像学检查中显示为阴性的患者。但研究发现，对于一些老年患者，肝脏相关血清酶的检测有可能会造成5%~10%的假阳性[14,15]。

 

每年对UMM肝转移的定期筛查发现，腹部超声检查的有效率为90%。30%~35%的肿瘤转移患者在肝脏相关血清酶水平未升高的情况下，腹部超声检查可在其肝脏部位发现异常病灶[4]。但是仍有5%的肿瘤转移患者，其肝脏超声检查正常，但肝脏相关血清酶水平有一项或几项异常，从而发现肿瘤肝脏转移灶[16]。因此，对UMM患者进行肝脏转移定期筛查时，应包括肝功能检测和腹部超声检查。

 

由于经济和临床许多因素的限制，计算机体层摄影（CT）和磁共振成像（MRI）一般不用于针对UMM患者进行的肝脏转移定期筛查，而用于在筛查中出现异常的患者，作为进一步确诊的依据。通常由于CT和MRI在准确性、成像清晰及敏感性方面高于腹部超声检查，所以CT和MRI主要用于协助临床制定手术方案，判断患者预后及可能的并发症[17]。

 

其他的一些实验室检查也可用于对UMM转移的筛查，如血清S-100蛋白与UMM转移的相关性等[18,19]，但这些仅停留在实验室阶段，尚未在临床进一步推广。

 

是否将一些UMM患者纳入定期随访筛查系统，主要取决于这些患者的临床治疗可行性，如老年患者身体状况较差，无法耐受全身化学治疗，定期对其进行转移筛查无实际意义。对于纳入定期筛查的患者，筛查项目应该包括肝功能检测，并结合肝脏超声检查[20]。在肝功能检测中，一般认为血清碱性磷酸酶水平和乳酸脱氢酶水平比较适合作为肝功能的筛查指标。因为与其他酶相比，碱性磷酸酶和乳酸脱氢酶不仅敏感性更高，而且可反映转移灶对肝脏的破坏程度，也可反映患者的身体状况[21]。

 

虽然目前并无完全准确的筛查计划，以对UMM患者的转移进行准确的筛查和诊断，但在临床积极合适的应用肝功能检测联合肝脏超声检查的筛查计划，可及时发现75%的UMM肝转移患者，其中60%的患者无任何症状[22]。可见，相对周详的针对UMM患者转移的筛查计划，对于临床上早期发现和诊断肝转移，并制定合适的治疗方案非常有意义。

 

通常认为，UMM一旦发生转移，并无有效的治疗方法，而且UMM对全身化学药物治疗也并不敏感。因此一些临床医师不主张对UMM发生转移的患者进行任何治疗。但另一方面，大多数学者认为，一些UMM转移患者适合进行全身化学治疗，而且也取得了一定的临床效果。通常认为，UMM转移患者的中位生存时间不超过6个月[54]，但最近新的研究表明，未接受化学药物治疗患者的中位生存时间可达8.4个月，而接受全身化学药物治疗患者的中位生存时间已经达到12个月[55]；在一些研究中，接受全身化学药物治疗患者的中位生存时间甚至达到24个月[56]。一些学者认为，不仅是肿瘤转移灶小的患者应该接受化学药物治疗，即使是转移灶较大的患者，也应该进行全身化学药物治疗，这样可以延缓肿瘤的侵袭速度和病情的快速进展，延长患者生存时间[57]。对于常规的化学药物治疗，已有大量文献做了系统的回顾和研究，本文主要介绍近来在临床使用的3种化学治疗方案。

 

该化学治疗方案来源于皮肤黑色素瘤鼠动物模型的化学治疗药物敏感性实验结果[58]，共有3项实验应用该化学治疗方案进行临床研究，芬兰研究者采用人白细胞干扰素，而美国和欧洲研究者采用干扰素2b，美国研究者所用干扰素剂量较高。研究发现，芬兰研究中心在给予患者化学治疗后，20例患者中有15%~55%的病情得到部分缓解或稳定[59]；美国研究中心发现，20例患者中有20%的病情得到部分缓解[60]；而欧洲多中心研究结果显示，22例患者中仅有8%的病情得到缓解[61]。对该化学治疗方案毒副作用的研究证明，40%的患者出现不同程度的白细胞减少、血小板减少、神经毒性反应以及脱毛症[62]。也存在博来霉素导致的肺栓塞和治疗导致的患者死亡。所以从毒副作用的角度考虑，该化学治疗方案主要用于肝外转移患者或作为二线治疗用药。

 

在体外药物敏感性实验中，这2种化学治疗药物均可抑制原发性UMM的生长[63,64]。目前，共有3项研究对其在转移性UMM治疗中的疗效进行了评估。第一项研究发现，14例患者中有1例患者的病情完全缓解，3例患者的病情部分缓解（21%），8例患者当然病情得到控制，相对比较稳定（57%）[65]。第二项研究发现，20例患者中有5例患者的病情得到控制，相对比较稳定了（25%）[66]。第三项研究发现，33例患者中有1例患者的病情得到部分缓解（3%），15例患者的病情得到控制，相对比较稳定（45%）[67]。对该化学治疗方案毒副作用的研究证明，血小板减少和中性粒细胞减少和化学治疗药物剂量相关，临床上可以避免；其他毒副作用较博来霉素+长春新碱+洛莫司汀+达卡巴嗪+干扰素的化学治疗方案易于被患者耐受[65-67]。所以许多学者认为，曲奥舒凡+二氟脱氧胞嘧啶核苷可为转移性UMM患者的合理性首选用药。

 

作为第3代亚硝基脲药物，因为具有被肝脏选择性吸收的特点[68]，临床将其用于针对转移性UMM的治疗。根据瑞士研究者的报告，30例患者中有13%的患者病情得到完全缓解，27%患者的病情得到部分缓解；但是在后来的随访中发现，患者的病情全部恶化，或是肿瘤在肝脏局部浸润扩大，或是肿瘤发生肝外转移[69]。另一项研究发现，当动脉内注射福莫司汀后，7例患者中有2例患者的病情得到部分缓解（29%），3例患者的病情得到控制相对稳定[70]。在接下来的研究中，学者联合使用干扰素和阿地白介素，如果转移灶位于肝脏则采用动脉给药，如果转移灶位于肝脏外，则采用静脉内给药；结果发现，23例患者中有22%患者的病情出现部分缓解[71]。

 

使用福莫司汀化学治疗方案联合肝脏手术治疗，患者的中位生存时间为10~14个月；但如果单独进行福莫司汀化学治疗方案，不进行手术治疗，患者的中位生存时间可以达11~20个月，这是因为手术治疗往往可导致患者死亡或身体状况恶化，无法继续进行化学治疗[72]。所以最近的一些研究资料表明，许多学者倾向于不进行手术治疗，因为手术对患者创伤较大，而且容易造成转移灶更大范围的扩散[73]。对福莫司汀毒副作用的研究发现，其脊髓毒性作用和其他副作用仅仅见于不到20%的患者[74]。由于福莫司汀的轻微毒副作用，以及其选择性被肝脏吸收的特点，目前许多临床医师已将其作为治疗转移性UMM的首选用药，尤其是针对UMM肝转移的患者。

 

UMM是一种成人最常见的原发性眼内恶性肿瘤，主要来源于葡萄膜黑色素细胞，具有增殖活性高和易于转移等特点。UMM的转移往往具有隐匿性[75,76]，即在肿瘤早期容易出现临床影像学无法诊断发现的微转移灶，许多患者常常带瘤生存较长一段时间而无任何临床症状。有学者认为，肿瘤转移隐匿期实际上是临床治疗的最佳时期，但由于对患者转移的早期诊断和治疗手段限制，往往使患者错过了最佳治疗时机，所以UMM患者发生转移后，预后较差[77-79]。

 

随着蛋白组学逐渐应用于临床研究，许多针对UMM转移患者的预后指标被发现，其中很多可能在不远的将来成为理想的预后指标，成为可以进行传统方法处理的组织标本的分析，操作简便、有效、费用低廉。获得UMM前瞻性研究结果后，选择具有高敏感性、高特异性的预后参数并使之相结合，可帮助医师发现具有高危转移可能性的UMM患者，采取及时有效的治疗，提高生存率。

 

近年对UMM转移的发生进行了大量研究，发现许多与UMM转移相关的蛋白和因子，而且UMM内血管生成拟态这种新的血液循环模式的提出和进一步研究为UMM的转移提供了新的发生机制。这些基础研究可能在不远的将来为UMM转移患者开辟一些新的治疗方向，如拮抗肿瘤细胞黏附分子的表达、抑制肿瘤侵袭相关蛋白酶的合成、抑制ECM合成与分泌、肿瘤细胞重塑、对恶性肿瘤细胞内皮细胞相关基因的靶向治疗、利用抗血管生成机制治疗转移性肿瘤、逆转脉络膜黑色素瘤的多药耐药基因，以及进行免疫制剂和基因治疗等。