原發(fā)性肢體淋巴水腫分子機(jī)制研究進(jìn)展

原發(fā)性肢體淋巴水腫分子機(jī)制研究進(jìn)展

核電站性四肢水腫是由先天性淋巴管發(fā)育障礙引起的對(duì)足骨層軟組織中的體液積聚，然后是纖維增多、脂質(zhì)硬化、肌膜增厚和一般四肢增厚的病理狀態(tài)。因皮膚增厚,表皮過度角化,皮下組織增生,其中包括大量增生的纖維成分,使晚期的肢體病變組織堅(jiān)硬如象皮,又稱為象皮腫。部分病人除肢體增粗外,還常伴有丹毒發(fā)作、皮膚贅疣樣增生及潰瘍等,甚至致殘而喪失勞動(dòng)能力。據(jù)國際淋巴學(xué)會(huì)估計(jì),全世界約有1.4億人患有各種類型的淋巴水腫,其中4500萬人是肢體淋巴水腫,原發(fā)性肢體淋巴水腫患者為50萬~200萬。導(dǎo)致肢體淋巴水腫的發(fā)病原因很多,約10%屬于先天性淋巴系統(tǒng)缺陷引起的原發(fā)性淋巴水腫;其余90%則屬于繼發(fā)性,除晚期絲蟲病所致外,其他為局部感染、外傷、腫瘤切除手術(shù)后所導(dǎo)致的肢體淋巴水腫。然而研究表明,在原發(fā)性和繼發(fā)性淋巴水腫從病因上其界限并不像傳統(tǒng)的分類方法那么明確,如美國的Wrone等在對(duì)黑素瘤病人進(jìn)行淋巴結(jié)活檢時(shí)發(fā)現(xiàn)有1.7%以上的病人出現(xiàn)了淋巴水腫,相對(duì)于活檢這一低創(chuàng)性檢查,這些繼發(fā)性淋巴水腫的出現(xiàn)的確令人懷疑有原發(fā)性因素的參與,肢體淋巴水腫的原發(fā)性因素越來越受到人們的重視。本文將就原發(fā)性淋巴水腫發(fā)病機(jī)制的最新研究進(jìn)展作一綜述。1.淋巴管內(nèi)壓分布在1998年以前,人們對(duì)原發(fā)性淋巴水腫發(fā)病機(jī)制的探討僅限于病理學(xué)研究及病理生理學(xué)指標(biāo)的測(cè)定。造影及組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)有些原發(fā)性淋巴水腫病人有淋巴管發(fā)育不良、閉鎖、中斷等現(xiàn)象;而另外一些病人則表現(xiàn)淋巴管數(shù)量增加、擴(kuò)張、竇樣變形,淋巴結(jié)肥大、纖維化、淋巴淤滯、返流等癥狀;有些病人還伴有淋巴管壁的變化:平滑肌肥厚增生、內(nèi)皮下和中膜內(nèi)層透明樣物質(zhì)沉積、外膜纖維結(jié)締組織增生。Zaugg-Vesti等于1993年成功測(cè)定了原發(fā)性淋巴水腫病人微淋巴管內(nèi)的壓力,結(jié)果發(fā)現(xiàn)患病組淋巴管內(nèi)壓力顯著高于對(duì)照組(P<0.001),患病組及對(duì)照組的淋巴管內(nèi)壓力波動(dòng)幅度均大于3mmHg,推測(cè)微淋巴管內(nèi)高壓可能是淋巴水腫形成的決定因素之一。1994年5月,Wen等重復(fù)驗(yàn)證了以上結(jié)果,并觀察到淋巴管內(nèi)壓的兩種形式的波動(dòng),其一為與呼吸頻率同步的小幅波動(dòng),在患病組與對(duì)照組中無顯著差異;其二為一種低頻大幅波動(dòng),且患病組明顯高于對(duì)照組(P<0.05)。這一結(jié)果支持了以下假說:肢體發(fā)生原發(fā)性淋巴水腫時(shí)大量的淋巴液通過多數(shù)小口徑、廣泛存在的淋巴旁路回流,導(dǎo)致毛細(xì)淋巴管高壓,同時(shí)近端集合淋巴管的收縮增強(qiáng)。這一機(jī)制能夠解釋原發(fā)性淋巴水腫患者毛細(xì)淋巴管壓力低頻而大幅的波動(dòng)。1997年Fischer等測(cè)定了原發(fā)性淋巴水腫病人毛細(xì)淋巴管內(nèi)的淋巴流速,發(fā)現(xiàn)患病組淺表毛細(xì)淋巴管初始段內(nèi)淋巴流速顯著高于健康對(duì)照組(P<0.05),而靜止段流速兩組無顯著差異,同時(shí)觀察到淺表毛細(xì)淋巴管的明顯擴(kuò)張和節(jié)律性返流,且深部集合淋巴管之前的大淋巴管內(nèi)的淋巴流速顯著高于靜止段淺表毛細(xì)淋巴管(P<0.01),為以下假說提供了依據(jù):淺表淋巴管內(nèi)的節(jié)律性返流源于深部集合淋巴管的收縮,這一聯(lián)系是通過深淺淋巴管之間不完全開放的連接通道來實(shí)現(xiàn)的。此理論再一次為原發(fā)性淋巴水腫的病理生理機(jī)制提供了重要補(bǔ)充。由此可見,肢體淋巴水腫是由于肢體淺表淋巴管發(fā)育不良、閉鎖、中斷,或數(shù)目增加、擴(kuò)張、變形,并伴管壁和淋巴結(jié)的病理性改變,而致淋巴回流障礙,毛細(xì)淋巴管擴(kuò)張,管內(nèi)壓力增加,初始段流速加快,使得大量小口徑的旁路淋巴管開放,壓力波動(dòng)幅度增加,并在受阻段出現(xiàn)節(jié)律性返流的病理生理過程。2.核電站水腫的分子機(jī)制研究2.1腫瘤細(xì)胞活檢直到1998年12月Ferrell等和Witte等先后發(fā)表對(duì)遺傳性淋巴水腫Milroy氏病多代家系的研究結(jié)果,發(fā)現(xiàn)該疾病表現(xiàn)出外顯率降低的常染色體顯性遺傳規(guī)律,具有遺傳異質(zhì)性,染色體連鎖分析發(fā)現(xiàn)致病基因位于5號(hào)染色體長臂,即5q34-35,血管內(nèi)皮生長因子C受體(VEGFC-R或FLT4)的基因可通過基因定位圖確定為位于該區(qū)內(nèi),在對(duì)FLT4cDNA部分序列分析后作者預(yù)測(cè)患者體內(nèi)成熟的VEGFC-R上1126號(hào)殘基中的亮氨酸會(huì)被脯氨酸代替。首次從分子水平揭示了原發(fā)性淋巴水腫的致病原因。1999年2月,Evans等在研究了一個(gè)患有遺傳性淋巴水腫(Milroy′sdisease)的北美四代家系后得到了類似的結(jié)果,將致病基因定位于5q35.3,可能的致病基因?yàn)镃ANX、FGFR4、HK3或hnRPH1。同年4月,Mowat等對(duì)一名6個(gè)月的先天性淋巴水腫男孩行常規(guī)細(xì)胞遺傳學(xué)分析后懷疑其5q染色體復(fù)制出現(xiàn)問題,遂采用熒光探針原位雜交法復(fù)制該染色體,結(jié)果發(fā)現(xiàn)5q34、35、31處無復(fù)制。2000年,Karkkainen和Irrthum等重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),連鎖遺傳性淋巴水腫于VEGFC-R3(FLT4)基因位點(diǎn),編碼對(duì)淋巴管特異的酪氨酸激酶受體,發(fā)現(xiàn)全部患者該等位基因均發(fā)生錯(cuò)意突變,阻止了下游基因的活性,阻止了該受體的自體磷酸化,結(jié)論認(rèn)為:VEGFR-3對(duì)于維持淋巴管的正常功能至關(guān)重要,VEGFR-3相關(guān)基因的突變是原發(fā)性淋巴水腫的一個(gè)原因,從而明確了VEGFR-3與Milroy病的關(guān)系。2001年2月,Holberg等在1998年研究成果的基礎(chǔ)上,通過多位點(diǎn)基因定位圖進(jìn)一步證實(shí):Milroy病可能為單基因顯性遺傳,而致病基因的表達(dá)還受環(huán)境因素及其他遺傳因子的制約。2001年10月,Karkkainen等的研究結(jié)果表明,他已成功制作了Vegfr3基因滅活突變的淋巴水腫鼠動(dòng)物模型種系,這些鼠因皮下淋巴管發(fā)育不良而致皮下淋巴水腫,但在內(nèi)臟中卻有與NRP-2(Neuropilin)結(jié)合的VEGF-C的表達(dá)而不發(fā)生水腫,進(jìn)一步表明VEGF-C參與了淋巴水腫的發(fā)病機(jī)制。他對(duì)該鼠模型行病毒介導(dǎo)的VEGF-C基因治療,鼠體內(nèi)產(chǎn)生了功能正常的皮下淋巴管,為人類淋巴水腫的基因治療提供了可能性和依據(jù)。綜上所述,Milroy淋巴水腫為一種多態(tài)性表型的基因連鎖的顯性遺傳病,受多種遺傳因子及環(huán)境因素的制約,其中最重要的為VEGF-C及其受體的基因,并可能通過基因治療得到明顯改善。2.2不完全外顯的隱性遺傳:創(chuàng)造一個(gè)表型的遺傳1999年8月,Mangion等完成了對(duì)另一類型的顯性遺傳性淋巴水腫淋巴水腫-重睫綜合征(lymphedema-distichiasis,LD)的基因連鎖分析,將致病基因定位于16q24.3,一個(gè)長約16cm的區(qū)域,可能的致病基因?yàn)?型膠原氨基端蛋白酶PCOLN3,金屬蛋白水解酶PRSM1,或細(xì)胞基質(zhì)粘附調(diào)節(jié)子CMAR。2000年1月,Rosbotham等在分析了一個(gè)LD大家系的臨床特征、靜脈功能、淋巴熒光顯像圖后,證實(shí)LD為一種不完全外顯的顯性遺傳病。2000年12月,Fang等在以上研究的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)LD患者位于16q24.3區(qū)域內(nèi)的基因FOXC2(MFH-1)發(fā)生了滅活突變一個(gè)無意義突變和一個(gè)移碼突變,而將FOXC2基因敲除的模型鼠表現(xiàn)出心血管、顱面及椎骨畸形,正如LD患者的癥狀,由此得出:FOXC2功能不全導(dǎo)致LD疾病,FOXC2成為第二個(gè)被發(fā)現(xiàn)的可能導(dǎo)致遺傳性淋巴水腫的基因。2001年5月,Finegold等對(duì)86個(gè)淋巴水腫家系進(jìn)行FOXC2基因測(cè)序,結(jié)果在11個(gè)家系中發(fā)現(xiàn)了預(yù)計(jì)的基因突變,然而這些患者的表型并不相同,他們重疊表現(xiàn)出四種淋巴水腫綜合征,由此得知FOXC2基因突變是LD綜合征的主要原因,同時(shí)也是其他幾種綜合征的原因之一,因而,依據(jù)遺傳性淋巴水腫的表型分類并不能反映這些患者的基因型。2001年6月,Bell等再次對(duì)14個(gè)LD家系行突變分析,結(jié)果是13個(gè)家系的FOXC2基因均有小的插入或缺失,突變點(diǎn)散在分布于整條基因,導(dǎo)致該基因功能不全,這一變化與疾病同步遺傳并導(dǎo)致氨基酸變化?？傊?LD淋巴水腫為另一種類型的基因連鎖且不完全外顯的顯性遺傳病,位于16q2