肺淋巴管平滑肌瘤病（pulmonary lymphangioleiomyomatosis，PLAM）是好发于育龄期女性的罕见慢性多系统肿瘤性疾病，其缺乏特异性的临床表现，需要可靠的生物标志物来实现 PLAM 的精准管理。近年来随着新兴生物标志物的出现，PLAM 的检出率得到明显提升，可更好监测疾病进展，及时反馈疗效。这些新兴生物标志物主要包括血管内皮生长因子-D、维生素 D 结合蛋白、CT 评分及前列腺素，该文就目前研究成果，对新兴生物标志物在 PLAM 诊断、预后评估、疾病监测方面的研究进展进行总结，旨在为 PLAM 的研究与治疗提供新思路。
引用本文： 李孟丽, 闵黎, 张小丽, 沈仕俊, 雷雯. 肺淋巴管平滑肌瘤病生物标志物的研究进展. 华西医学, 2021, 36(1): 110-113. doi: 10.7507/1002-0179.202004479 复制
肺淋巴管平滑肌瘤病（pulmonary lymphangioleiomyomatosis，PLAM）是一种以双肺弥漫性囊性改变为特征的罕见肿瘤性疾病[1]，大多发生于育龄期妇女[2]，有研究显示每百万名妇女中有 3～8 例患病[3]。PLAM 的临床表现缺乏特异性，呼吸系统的主要临床特点是进行性呼吸困难、反复自发性气胸、干咳、咯血和乳糜胸，此外患者还可能出现血管平滑肌脂肪瘤等肺外表现[4]。这类患者的组织病理学表现为肺部淋巴管平滑肌样细胞的弥漫增生，可分为散发性 PLAM 和伴有结节性硬化症的 PLAM[5-6]。由于 PLAM 起病隐匿，缺乏特异性临床表现，肺活检是目前确诊的金标准，为了减少不必要的侵入性检查，迫切需要可靠的生物标志物来实现 PLAM 的精准管理。近年来随着对 PLAM 的进一步深入研究，有学者发现血管内皮生长因子-D（vascular endothelial growth factor-D，VEGF-D）有利于筛出高危患者，提升诊断率[6]；维生素 D 结合蛋白（vitamin D-binding protein，VDBP）水平可能与患者病情严重程度呈负相关[7]；CT 评分作为新兴的成像生物标志物[5]，在 PLAM 检出效能上优于肺功能[8]；而前列腺素水平与患者病情严重程度正相关[9]。因此，本文就上述新兴生物标志物在 PLAM 的诊断、鉴别诊断、预后评估及病情严重程度监测等方面的研究进展作一综述，以期为国内学者对 PLAM 的诊疗提供参考。
1 VEGF-D
VEGF-D 是一种淋巴管生成因子，属于血管内皮生长因子家族中的一种，是血管内皮生长因子受体-2 和血管内皮生长因子受体-3 的配体[10]。有文献报道，血管内皮生长因子受体-3 的激活可以促进淋巴管形成，并通过淋巴系统将肿瘤细胞扩散到淋巴结[3]。美国胸科协会/日本呼吸学会关于 PLAM 诊疗的 2016 版指南中推荐将 VEGF-D≥800 pg/mL 作为诊断的临界数值[11]，其特异度较高，有助于鉴别 PLAM 与其他囊性肺疾病[12]。此外，VEGF-D 水平的升高还与 PLAM 患者肺功能的下降相关[13]。Hirose 等[14]的研究表明，血清 VEGF-D 可以作为 PLAM 患者诊断及病情严重程度监测的生物标志物，但与患者是否死亡或是否可以进行肺移植治疗之间并无明显相关性，且伴有结节性硬化症的 PLAM 患者的血清 VEGF-D 水平明显高于散发性 PLAM 患者。Amaral 等[15]的研究发现，与健康对照组相比，PLAM 患者的血清 VEGF-D 水平明显升高，而当血清 VEGF-D 的水平≥800 pg/mL 时，淋巴组织受累更为常见。Mou 等[16]的研究也显示与健康对照组及患有其他囊性肺疾病的患者相比较，PLAM 患者的血清 VEGF-D 水平明显增高，而且当合并乳糜胸时，VEGF-D 水平会进一步升高，这表明 VEGF-D 可以作为 PLAM 诊断及鉴别诊断的一项生物标志物，且具有较高的特异度和灵敏度。此外，VEGF-D 还可以用于评估西罗莫司治疗 PLAM 的效果。西罗莫司是一种雷帕霉素靶蛋白复合物抑制剂，可将雷帕霉素靶蛋白的下游信号和多种细胞功能维持在适当水平[17]，目前已被美国食品药品监督管理局批准应用于 PLAM 的治疗[11]，可明显改善 PLAM 患者的肺功能[18]，提高其生活质量[14]，而对于晚期 PLAM 患者，肺移植治疗是一种可行的选择[19]。有研究显示，经过西罗莫司治疗后的 PLAM 患者的血清 VEGF-D 浓度中位数从 3 075.6 pg/mL 降至 1 609.4 pg/mL，差异有统计学意义[20]。另一项研究显示 PLAM 患者在长期西罗莫司治疗下，可以使肺功能保持稳定，同时 VEGF-D 水平持续下降，但值得关注的是西罗莫司对肺功能的改善与 VEGF-D 下降的幅度之间没有相关性[21]。因此，血清 VEGF-D 作为简单易得且重复性较高的生物标志物在 PLAM 患者的诊疗过程中有较大的价值，将 VEGF-D 血清试验加入到 PLAM 的诊断标准中，90% 以上的患者无需进行侵入性肺活检便可明确诊断，可明显降低医疗成本，提高诊断效率[6]，有利于筛检出高危人群。
2 VDBP
VDBP 是一种血浆糖蛋白，又称 Gc 蛋白，主要由肝实质细胞合成，并在多种组织中表达，包括肝脏、肾脏、性腺、脂肪组织及中性粒细胞[22]。VDBP 具有高度多态性，包括 3 种常见的基因变异体（Gc1F、Gc1S 和 Gc2）和 120 多种稀有基因变异体，是维生素 D 及其代谢产物的主要转运蛋白[23-24]。此外，VDBP 还具有与肺相关的免疫调节功能，主要与巨噬细胞活化和中性粒细胞趋化有关[25]。Miller 等[7]的研究发现 PLAM 患者的 VDBP 水平比健康对照组的女性低 2.6 倍，且在 PLAM 患者组内进行 VDBP 水平比较显示，病情较重的患者与病情相对平稳的患者比较时，前者的 VDBP 水平相对更低，分别是（221±89）μg/mL 和（299±90）μg/mL，差异有统计学意义；此外，还发现 VDBP 与肺一氧化碳弥散量呈正相关，但其与用力肺活量及第 1 秒用力呼气容积无关。PLAM 是由非典型平滑肌样细胞过度增殖后逐渐浸润肺实质所致[26]，PLAM 的发展与结节性硬化症相关基因（主要是 TSC1/TSC2 基因）突变有关，该突变引起雷帕霉素靶蛋白通路的过度激活[27]，先前就已经有研究显示非典型平滑肌样细胞可表达雌激素受体及孕激素受体[28]，并通过小鼠模型实验证明雌激素可促进 TSC2 缺陷细胞在肺部的存活和转移[29]。而乳腺癌相关研究显示维生素 D 可以通过下调雌激素受体的表达来诱导细胞周期停滞，具有抗增殖活性的作用[30]。高水平的血清 VDBP 可以使非典型平滑肌样细胞获得较多的维生素 D，从而达到减慢其增殖速度的目的[31]。基质金属蛋白酶是促进肺实质中胶原蛋白和弹性蛋白降解的细胞外基质成分，与 PLAM 患者的肺组织重构、肺囊肿的形成和淋巴管生成相关[32]。Kim 等[33]的研究发现维生素 D 可以抑制肺成纤维细胞中包括基质金属蛋白酶-2 和基质金属蛋白酶-9 在内的金属蛋白酶向其活性形式转化，这表明高水平的血清 VDBP 可能有助于延长维生素 D 在肺内的作用时间，从而抑制基质金属蛋白酶的活性并减少肺组织的破坏[31]。因此，血清 VDBP 可以作为监测 PLAM 患者病情严重程度的一项生物标志物来使用。
3 CT 评分
PLAM 的典型病理特征是非典型平滑肌样细胞增殖，从而导致肺实质被薄壁囊肿所替代，其中由于雷帕霉素靶蛋白复合物途径的过度激活[5]，造成非典型平滑肌样细胞大量增殖并靠近气道，阻碍了气流，导致空气滞留，最终形成肺囊肿，进一步引起肺功能的进行性下降，可能导致呼吸衰竭，甚至死亡[34]。连续检测 PLAM 患者的肺功能可监测病情进展，是预后评估的最佳预测指标[35]，但由于肺功能的使用存在局限性，国外指南推荐将胸部高分辨 CT 用于 PLAM 患者的诊断、病情严重程度的监测及预后评估[11]。利用 CT 成像可呈现出 PLAM 患者的肺囊肿，获取 CT 评分（即囊肿评分），囊肿评分是指肺囊肿所占肺实质总体积的百分比[36]，常被用作监测 PLAM 严重程度的定量指标[37]，CT 囊肿评分越高，PLAM 患者预后越差，肺功能下降的速度越快[38]。鉴于对 CT 检查所引起辐射相关副作用的担忧，Hu-Wang 等[39]的一项研究发现用辐射剂量减少 96% 的超低剂量 CT 来扫描所获取的囊肿评分与标准 CT 剂量所获取的囊肿评分之间的平均差异较小，平均差异为 1.1%±2.0%，囊肿分数的相对差异为 11%，线性相关系数为 0.97。这表明使用低剂量的 CT 便可获取与标准剂量 CT 扫描相似的囊肿评分，且明显降低了辐射暴露的风险，可将其用于 PLAM 患者的预后评估及病情严重程度监测。而 Gopalakrishnan 等[8]的研究显示与肺功能相比，囊肿评分能更好地监测 PLAM 患者的疾病进展及反馈疗效，因为针对没有肺部疾病的健康者而言，第 1 秒用力呼气容积和一氧化碳弥散量可能是正常基线预测值的 80%～120%，但囊肿评分<1%。这表明囊肿评分在肺功能下降至正常范围以下之前，就可检测出异常。因此，囊肿评分可作为 PLAM 患者监测疾病进展及评估预后的一项指标。
4 前列腺素
前列腺素是一种脂质介质，在慢性炎症和癌症的进展中有重要作用，环加氧酶是其合成限速酶[40]。有文献报道，PLAM 好发于育龄期女性可能与雌激素刺激丙酮酸激酶 M2 促进雷帕霉素复合物 1 活性细胞生长相关，雌激素的存在可加重 PLAM 患者病情进展[41]。有研究显示用雌二醇治疗 PLAM 会使血清前列腺素 E2 水平升高，并增强 TSC2 缺陷细胞在肺内转移[32]。前列腺素 E2 的生物学功效是通过与 4 种特异的 G 蛋白偶联前列腺素受体（EP1、EP2、EP3 及 EP4）结合而发挥作用[40, 42]。Li 等[43]的研究发现 PLAM 患者的血清前列腺素 E2 平均水平高于健康女性，分别是（27.8±1.8）pg/mL 和（19.6±1.4）pg/mL，差异有统计学意义；且发现非典型平滑肌样细胞和 TSC2 缺陷细胞可表达高水平的环加氧酶-2。这为环加氧酶-2 抑制剂应用于 PLAM 的治疗提供了科学依据。而另一项研究发现血清前列腺素 E2 与 PLAM 患者的病情严重程度有明显的相关性；此外，PLAM 患者血清前列腺素 E2 较高者比血清前列腺素 E2 较低者的血清 VEGF-D 水平要高[9]。这表明血清前列腺素 E2 可作为 PLAM 患者病情严重程度评估的一项生物标志物。
5 小结
综上所述，随着对 PLAM 的不断深入了解，该病的诊断、治疗、预后评估及疾病严重程度监测均取得了较大的进步。近年来 VEGF-D、VDBP、CT 评分、前列腺素作为新兴的生物标志物被更多地应用于 PLAM 患者的预后评估及疾病进展的监测中，能快捷、高效地反馈病情严重程度，及时评估治疗效果，便于后续治疗方案的调整，实现 PLAM 患者的个体化管理。
肺淋巴管平滑肌瘤病（pulmonary lymphangioleiomyomatosis，PLAM）是一种以双肺弥漫性囊性改变为特征的罕见肿瘤性疾病[1]，大多发生于育龄期妇女[2]，有研究显示每百万名妇女中有 3～8 例患病[3]。PLAM 的临床表现缺乏特异性，呼吸系统的主要临床特点是进行性呼吸困难、反复自发性气胸、干咳、咯血和乳糜胸，此外患者还可能出现血管平滑肌脂肪瘤等肺外表现[4]。这类患者的组织病理学表现为肺部淋巴管平滑肌样细胞的弥漫增生，可分为散发性 PLAM 和伴有结节性硬化症的 PLAM[5-6]。由于 PLAM 起病隐匿，缺乏特异性临床表现，肺活检是目前确诊的金标准，为了减少不必要的侵入性检查，迫切需要可靠的生物标志物来实现 PLAM 的精准管理。近年来随着对 PLAM 的进一步深入研究，有学者发现血管内皮生长因子-D（vascular endothelial growth factor-D，VEGF-D）有利于筛出高危患者，提升诊断率[6]；维生素 D 结合蛋白（vitamin D-binding protein，VDBP）水平可能与患者病情严重程度呈负相关[7]；CT 评分作为新兴的成像生物标志物[5]，在 PLAM 检出效能上优于肺功能[8]；而前列腺素水平与患者病情严重程度正相关[9]。因此，本文就上述新兴生物标志物在 PLAM 的诊断、鉴别诊断、预后评估及病情严重程度监测等方面的研究进展作一综述，以期为国内学者对 PLAM 的诊疗提供参考。
1 VEGF-D
VEGF-D 是一种淋巴管生成因子，属于血管内皮生长因子家族中的一种，是血管内皮生长因子受体-2 和血管内皮生长因子受体-3 的配体[10]。有文献报道，血管内皮生长因子受体-3 的激活可以促进淋巴管形成，并通过淋巴系统将肿瘤细胞扩散到淋巴结[3]。美国胸科协会/日本呼吸学会关于 PLAM 诊疗的 2016 版指南中推荐将 VEGF-D≥800 pg/mL 作为诊断的临界数值[11]，其特异度较高，有助于鉴别 PLAM 与其他囊性肺疾病[12]。此外，VEGF-D 水平的升高还与 PLAM 患者肺功能的下降相关[13]。Hirose 等[14]的研究表明，血清 VEGF-D 可以作为 PLAM 患者诊断及病情严重程度监测的生物标志物，但与患者是否死亡或是否可以进行肺移植治疗之间并无明显相关性，且伴有结节性硬化症的 PLAM 患者的血清 VEGF-D 水平明显高于散发性 PLAM 患者。Amaral 等[15]的研究发现，与健康对照组相比，PLAM 患者的血清 VEGF-D 水平明显升高，而当血清 VEGF-D 的水平≥800 pg/mL 时，淋巴组织受累更为常见。Mou 等[16]的研究也显示与健康对照组及患有其他囊性肺疾病的患者相比较，PLAM 患者的血清 VEGF-D 水平明显增高，而且当合并乳糜胸时，VEGF-D 水平会进一步升高，这表明 VEGF-D 可以作为 PLAM 诊断及鉴别诊断的一项生物标志物，且具有较高的特异度和灵敏度。此外，VEGF-D 还可以用于评估西罗莫司治疗 PLAM 的效果。西罗莫司是一种雷帕霉素靶蛋白复合物抑制剂，可将雷帕霉素靶蛋白的下游信号和多种细胞功能维持在适当水平[17]，目前已被美国食品药品监督管理局批准应用于 PLAM 的治疗[11]，可明显改善 PLAM 患者的肺功能[18]，提高其生活质量[14]，而对于晚期 PLAM 患者，肺移植治疗是一种可行的选择[19]。有研究显示，经过西罗莫司治疗后的 PLAM 患者的血清 VEGF-D 浓度中位数从 3 075.6 pg/mL 降至 1 609.4 pg/mL，差异有统计学意义[20]。另一项研究显示 PLAM 患者在长期西罗莫司治疗下，可以使肺功能保持稳定，同时 VEGF-D 水平持续下降，但值得关注的是西罗莫司对肺功能的改善与 VEGF-D 下降的幅度之间没有相关性[21]。因此，血清 VEGF-D 作为简单易得且重复性较高的生物标志物在 PLAM 患者的诊疗过程中有较大的价值，将 VEGF-D 血清试验加入到 PLAM 的诊断标准中，90% 以上的患者无需进行侵入性肺活检便可明确诊断，可明显降低医疗成本，提高诊断效率[6]，有利于筛检出高危人群。
2 VDBP
VDBP 是一种血浆糖蛋白，又称 Gc 蛋白，主要由肝实质细胞合成，并在多种组织中表达，包括肝脏、肾脏、性腺、脂肪组织及中性粒细胞[22]。VDBP 具有高度多态性，包括 3 种常见的基因变异体（Gc1F、Gc1S 和 Gc2）和 120 多种稀有基因变异体，是维生素 D 及其代谢产物的主要转运蛋白[23-24]。此外，VDBP 还具有与肺相关的免疫调节功能，主要与巨噬细胞活化和中性粒细胞趋化有关[25]。Miller 等[7]的研究发现 PLAM 患者的 VDBP 水平比健康对照组的女性低 2.6 倍，且在 PLAM 患者组内进行 VDBP 水平比较显示，病情较重的患者与病情相对平稳的患者比较时，前者的 VDBP 水平相对更低，分别是（221±89）μg/mL 和（299±90）μg/mL，差异有统计学意义；此外，还发现 VDBP 与肺一氧化碳弥散量呈正相关，但其与用力肺活量及第 1 秒用力呼气容积无关。PLAM 是由非典型平滑肌样细胞过度增殖后逐渐浸润肺实质所致[26]，PLAM 的发展与结节性硬化症相关基因（主要是 TSC1/TSC2 基因）突变有关，该突变引起雷帕霉素靶蛋白通路的过度激活[27]，先前就已经有研究显示非典型平滑肌样细胞可表达雌激素受体及孕激素受体[28]，并通过小鼠模型实验证明雌激素可促进 TSC2 缺陷细胞在肺部的存活和转移[29]。而乳腺癌相关研究显示维生素 D 可以通过下调雌激素受体的表达来诱导细胞周期停滞，具有抗增殖活性的作用[30]。高水平的血清 VDBP 可以使非典型平滑肌样细胞获得较多的维生素 D，从而达到减慢其增殖速度的目的[31]。基质金属蛋白酶是促进肺实质中胶原蛋白和弹性蛋白降解的细胞外基质成分，与 PLAM 患者的肺组织重构、肺囊肿的形成和淋巴管生成相关[32]。Kim 等[33]的研究发现维生素 D 可以抑制肺成纤维细胞中包括基质金属蛋白酶-2 和基质金属蛋白酶-9 在内的金属蛋白酶向其活性形式转化，这表明高水平的血清 VDBP 可能有助于延长维生素 D 在肺内的作用时间，从而抑制基质金属蛋白酶的活性并减少肺组织的破坏[31]。因此，血清 VDBP 可以作为监测 PLAM 患者病情严重程度的一项生物标志物来使用。
3 CT 评分
PLAM 的典型病理特征是非典型平滑肌样细胞增殖，从而导致肺实质被薄壁囊肿所替代，其中由于雷帕霉素靶蛋白复合物途径的过度激活[5]，造成非典型平滑肌样细胞大量增殖并靠近气道，阻碍了气流，导致空气滞留，最终形成肺囊肿，进一步引起肺功能的进行性下降，可能导致呼吸衰竭，甚至死亡[34]。连续检测 PLAM 患者的肺功能可监测病情进展，是预后评估的最佳预测指标[35]，但由于肺功能的使用存在局限性，国外指南推荐将胸部高分辨 CT 用于 PLAM 患者的诊断、病情严重程度的监测及预后评估[11]。利用 CT 成像可呈现出 PLAM 患者的肺囊肿，获取 CT 评分（即囊肿评分），囊肿评分是指肺囊肿所占肺实质总体积的百分比[36]，常被用作监测 PLAM 严重程度的定量指标[37]，CT 囊肿评分越高，PLAM 患者预后越差，肺功能下降的速度越快[38]。鉴于对 CT 检查所引起辐射相关副作用的担忧，Hu-Wang 等[39]的一项研究发现用辐射剂量减少 96% 的超低剂量 CT 来扫描所获取的囊肿评分与标准 CT 剂量所获取的囊肿评分之间的平均差异较小，平均差异为 1.1%±2.0%，囊肿分数的相对差异为 11%，线性相关系数为 0.97。这表明使用低剂量的 CT 便可获取与标准剂量 CT 扫描相似的囊肿评分，且明显降低了辐射暴露的风险，可将其用于 PLAM 患者的预后评估及病情严重程度监测。而 Gopalakrishnan 等[8]的研究显示与肺功能相比，囊肿评分能更好地监测 PLAM 患者的疾病进展及反馈疗效，因为针对没有肺部疾病的健康者而言，第 1 秒用力呼气容积和一氧化碳弥散量可能是正常基线预测值的 80%～120%，但囊肿评分<1%。这表明囊肿评分在肺功能下降至正常范围以下之前，就可检测出异常。因此，囊肿评分可作为 PLAM 患者监测疾病进展及评估预后的一项指标。
4 前列腺素
前列腺素是一种脂质介质，在慢性炎症和癌症的进展中有重要作用，环加氧酶是其合成限速酶[40]。有文献报道，PLAM 好发于育龄期女性可能与雌激素刺激丙酮酸激酶 M2 促进雷帕霉素复合物 1 活性细胞生长相关，雌激素的存在可加重 PLAM 患者病情进展[41]。有研究显示用雌二醇治疗 PLAM 会使血清前列腺素 E2 水平升高，并增强 TSC2 缺陷细胞在肺内转移[32]。前列腺素 E2 的生物学功效是通过与 4 种特异的 G 蛋白偶联前列腺素受体（EP1、EP2、EP3 及 EP4）结合而发挥作用[40, 42]。Li 等[43]的研究发现 PLAM 患者的血清前列腺素 E2 平均水平高于健康女性，分别是（27.8±1.8）pg/mL 和（19.6±1.4）pg/mL，差异有统计学意义；且发现非典型平滑肌样细胞和 TSC2 缺陷细胞可表达高水平的环加氧酶-2。这为环加氧酶-2 抑制剂应用于 PLAM 的治疗提供了科学依据。而另一项研究发现血清前列腺素 E2 与 PLAM 患者的病情严重程度有明显的相关性；此外，PLAM 患者血清前列腺素 E2 较高者比血清前列腺素 E2 较低者的血清 VEGF-D 水平要高[9]。这表明血清前列腺素 E2 可作为 PLAM 患者病情严重程度评估的一项生物标志物。
5 小结
综上所述，随着对 PLAM 的不断深入了解，该病的诊断、治疗、预后评估及疾病严重程度监测均取得了较大的进步。近年来 VEGF-D、VDBP、CT 评分、前列腺素作为新兴的生物标志物被更多地应用于 PLAM 患者的预后评估及疾病进展的监测中，能快捷、高效地反馈病情严重程度，及时评估治疗效果，便于后续治疗方案的调整，实现 PLAM 患者的个体化管理。