周细胞作为胶质瘤潜在治疗靶点研究进展
胶质瘤是中枢神经系统（central nervous system，CNS）最常见的恶性肿瘤，约占原发性脑肿瘤的30%～40%，其中绝大多数为胶质母细胞瘤（glioblastoma multiforme，GBM）。世界卫生组织（World Heath Organization，WHO）按照病理分级将胶质瘤分为低级别肿瘤（I级～II级）和高级别胶质瘤（III～IV级）。GBM进展速度快、恶性度高，患者确诊后平均生存期仅有14～16个月。即便采用复合治疗方案（手术切除并辅以放、化疗），疗效仍不佳且极易复发，严重威胁患者生命健康。现今临床治疗面临首要问题是GBM的高度侵袭性，肿瘤细胞迅速扩散至邻近脑实质的能力极大地提高了手术全切的难度。
近年来，随着胶质瘤微环境生物分子学研究的不断深入，对胶质瘤发生、复发、恶性进展的相关细胞及分子改变有了一定的了解，在此基础上，针对胶质瘤中不同信号通路，设计了多种治疗靶点及策略，然而临床实践中并未取得满意疗效。近期相关研究发现周细胞在胶质瘤发生发展中起着至关重要的作用，故本文对周细胞作为胶质瘤潜在治疗靶点的发现及面临的问题做一系统综述。
1.周细胞在正常器官组织功能
周细胞的起源最早可追溯到1873年，由Charles Rouget发现，并称为“Rouget细胞”，之后在1923年由Zimmermann重新命名为周细胞。此类细胞广泛分布在人体的毛细血管，与内皮细胞共同拥有一个基膜（basement membrane，BM），在显微镜下成熟的周细胞呈瘦长，核圆，多分枝结构，并围绕着内皮细胞，通过物理接触与旁分泌与之进行细胞通讯。
目前已知成熟的周细胞表达多种标记物，包括Desmin，PDGFR-β（platelet-derived growth factor receptor β），αSMA（α-smooth muscleactin），CD146和NG2（nerve/glial antigen 2 proteoglycan）。这些标记物不仅表达于周细胞，并且在周细胞分化及成熟的不同阶段其表达程度也存在差异。周细胞具有促进血管生成及维持血管和血脑屏障的功能，在维持血管功能方面，周细胞通过细胞间的紧密连接和旁分泌维持血管的稳定性及正常的透过功能。并且在血管生成过程中，未成熟内皮细胞分泌的信号诱导周细胞向新生血管迁移，被激活的周细胞覆盖于血管壁周围协助血管形成和重塑。
在稳定血脑屏障方面，周细胞通过调节脑部血流及清除细胞毒性产物来维持血脑屏障正常功能。相对于外周器官，中枢神经系统内周细胞的数量及脑血管的覆盖率明显增加。一项动物实验发现，在周细胞缺失老鼠模型中，周细胞血管覆盖率明显下降，血脑屏障的通透性明显增加，同时血脑屏障特异性基因angiopoietin-2（Ang2），PDGFR-β，及PDGF-B的表达呈明显上调。故周细胞在维持血管及血脑屏障的正常功能方面具有重要作用。
2.周细胞在病理组织中的功能
周细胞在缺血缺氧、免疫反应、胶质瘤血管生成等过程中均发挥重要功能。比如发生缺血性卒中时，体内会产生一系列连锁反应引起代偿性血供不足，其中就包括周细胞表达增加以及向小神经胶质细胞转化。在免疫反应方面，周细胞可以表达TLR（toll样受体）、细胞粘附分子、细胞间粘附分子等引起下游效应，并且周细胞可以充当抗原提呈细胞参与免疫反应。另有研究发现，周细胞不仅分泌过量的跨膜受体、CD248等信号分子可以促进胶质瘤的血管生成，还通过PDGFRβ信号通路，诱导内皮细胞分泌血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）协同促进肿瘤的血管生成；此外，高级别的胶质瘤组织中内皮细胞分泌的VEGF比正常脑组织或低级别的胶质瘤更多。
3.周细胞的起源
在体外实验中已证实周细胞具有神经干细胞或前体细胞潜能，然而其起源目前仍未明确。近年来相关研究发现成熟的周细胞可能来源于间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs），骨髓来源的周细胞前体细胞，胶质瘤干细胞（Gliorna stem cells，GSCs）及内生的成熟周细胞等。周细胞和MSCs都具有多重分化潜能，研究证实体外培养的周细胞能够和MSCs一样分化为成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞。此外，周细胞能表达部分MSCs表面标记物，如CD44、CD73、CD90及CD105；同样，MSCs也能够表达周细胞的表面标记物如PDGFR-β，NG2和Sca-1。
此外，有研究表明骨髓间充质干细胞能否分化为成熟周细胞取决于肿瘤的微环境。该结果发现在所有骨髓源性细胞中，有2%的细胞为PDGFR-β+，ScaI+的周细胞前体细胞，并且这类细胞能够浸润至胶质瘤小鼠模型脑内。然而这些骨髓源性细胞在颅内肿瘤组织内并不能分化为成熟的周细胞。
近期，Ricci-Vitiani等进行的一项研究表明GSCs可能分化成血管样细胞以形成新的肿瘤脉管系统。同时Cheng等研究发现位于血管周围微环境中的周细胞绝大多数来源于GSCs干细胞。在近期我们正开展的一项研究中，采用了nestin-cre-ERT2-RFP转基因胶质瘤小鼠模型的脑内发现的一类nestin-RFP阳性但不表达任何周细胞标记物的细胞，然而随着肿瘤生长这些nestin阳性细胞逐渐地分化为成熟的周细胞并表达周细胞的表面标记物（Desmin，CD146，PDGFR-β和NG2）。我们将这种未被认识的细胞命名为周细胞前体样细胞（pericyte progenitor like cells，PPCs）。在体内试验中我们还发现PPCs仅在胶质瘤组织中不断地分化，在肿瘤组周边及对侧正常脑组织中并不表达。因此，我们推测鼠脑内的PPCs是成熟周细胞的一个重要来源。
4.周细胞对胶质瘤的促进作用
有研究采用iDTA（inducible loxP-conditional diphtheria toxin A）转基因小鼠来定向杀死这些PPCs，结果表明在去除50%PPCs后，荷瘤小鼠的肿瘤体积缩小了46%，血管生成下降了50%，并且周细胞计数也明显下降。我们的实验表明PPCs在促进胶质瘤血管生成中起到至关重要的作用，可以将其作为治疗胶质瘤的潜在治疗靶点。另外，尚有研究发现胶质瘤起始细胞（Glioma-initiating cells，GICs）和周细胞都会表达一种称为HMGA2的转录因子，该转录因子具有致瘤性及维持肿瘤细胞自我更新的特性，因此HMGA2也可作为临床治疗胶质瘤的潜在靶点。
5.周细胞靶向治疗研究进展
周细胞能够维持肿瘤血管的正常功能，从而阻止肿瘤组织坏死，同时提高肿瘤组织的血供和氧含量。近期，越来越多的学者开始关注周细胞靶向治疗的可能性。先前的研究探讨了多种周细胞靶向疗法治疗胶质瘤的效果，包括周细胞高表达生物标记物的靶向疗法，信号转导通路的抑制剂，PDGFR-β阻断剂，以及PDGF-B-PDGFR-β相结合的寡核苷酸适配子。研究证实在胶质瘤小鼠模型中应用PDGFR-β抗体能够降低周细胞覆盖率、血管的稳定性，并缩小肿瘤体积。然而，周细胞低覆盖率及血管稳定性下降也会导致肿瘤组织缺血、缺氧、坏死，并促进肿瘤细胞转移。
Sinha等的研究指出周细胞覆盖率与卵巢癌患者的预后和死亡率密切相关。同时，两项近期完成的临床研究也表明，周细胞覆盖率越低，胶质瘤患者的预后越差。考虑到周细胞和内皮细胞联合靶向治疗能更有效地治疗胶质瘤，近期两项二期临床试验评估了胞内络氨酸激酶受体抑制剂尼达尼布（nintedanib，能够抑制PDGFR-α/β，FGFR1/3，及VEGFR1－3）治疗复发高级别胶质瘤的疗效。然而，这两项临床试验均显示尼达尼布并没有显著提高患者的预后。
6.其他靶向治疗研究进展
胶质瘤是一种富含血管的肿瘤，肿瘤组织内过度表达VEGF，促进了肿瘤血管生成和肿瘤细胞的分化和侵袭。在过去的二十年中，内皮细胞被认为是胶质瘤靶向治疗的靶点，例如抗肿瘤血管生成药物。贝伐单抗作为人类VEGF的单克隆抗体已被美国食品药监局审批通过作为治疗复发胶质瘤的二线治疗药物。近年来多项评价贝伐单抗治疗胶质瘤的随机对照试验相继展开。近期实施了一项Meta分析，评价了贝伐单抗治疗新发高级别胶质瘤的安全性及有效性。研究结果发现贝伐单抗并没有提高胶质瘤患者的中期生存期，只是略微延长了患者的中期无进展生存期。更重要的是，长期应用贝伐单抗后，胶质瘤患者的药物相关并发症和死亡率明显上升。
有研究证实长期应用贝伐单抗治疗胶质瘤会导致耐药。尽管抗-VEGF治疗方案能够抑制VEGF-VEGFR间信号转导通路，从而抑制肿瘤细胞增殖分化，然而治疗也减少了脑组织的血氧含量，上调了HIF-10，从而重新激活了VEGF通路。血小板生长因子（platelet growth factor，PGF）是VEGF的类似物，同样能够促进内皮细胞增殖和迁移。在VEGF通路被抑制后，内皮细胞能够上调PGF的表达从而维持肿瘤血管的生成，降低抗血管药物对胶质瘤的治疗效果。有学者指出，当周细胞与内皮细胞之间的通讯被阻断，胶质瘤的生长就会受到抑制，而且抑制胶质瘤细胞与周细胞之间的通讯也会阻碍肿瘤的生长。类黄酮和木犀草素就是此类细胞间的通讯阻滞剂，但尚缺乏大规模的临床试验研究加以佐证。
7.目前不足及未来发展方向
综上所述，将周细胞作为胶质瘤潜在治疗靶点有完善的理论依据，并且抗周细胞药物结合目前标准治疗方案可以改善胶质瘤患者的预后和无进展生存期。然而周细胞具体通过什么信号通路促进胶质瘤细胞的增殖和侵袭仍未明确，有待进一步研究。阐明周细胞在新生血管形成中的重要作用也有望为我们提供一种新的胶质瘤潜在治疗靶点。
