舌癌復發(fā)轉移相關機制的研究進展

凌小芳，姚金光

(1. 右江民族醫(yī)學院研究生學院，廣西 百色 533000；2. 右江民族醫(yī)學院口腔醫(yī)學院，廣西 百色 533000)

口腔舌鱗狀細胞癌(oral tongue squamous cell carcinoma，OTSCC)在口腔癌中發(fā)病率最高，約占三分之一[1]。OTSCC的發(fā)病率在增加，且年輕女性患者也增多[2]。此外，與牙齦、口底、硬腭、頰黏膜及磨牙后三角區(qū)的口腔其他亞部位的口腔鱗狀細胞癌(oral squamous cell carcinoma，OSCC)相比，OTSCC死亡率更高[3]，死亡原因有免疫逃逸、局部復發(fā)、轉移和治療抗性等，5年生存率低于50%[4]。腫瘤局部復發(fā)的定義[5]是在第一次最終治療后的5年內(nèi)，口腔內(nèi)發(fā)生的與原發(fā)腫瘤相關的病變超過6周。在原發(fā)部位和或僅發(fā)生頸部的復發(fā)也被認為是局部復發(fā)。病程、腫瘤生長方式、頸部隱匿性淋巴轉移、手術切緣狀態(tài)[6]為TSCC復發(fā)的重要危險因素，也是不良的預后因素。TSCC在臨床前期癥狀相對隱蔽，從癌前狀態(tài)發(fā)展為浸潤性癌，沒有明顯臨床癥狀，易導致診斷延誤。加之舌體的特殊性(血管和淋巴管豐富、舌的連續(xù)活動)，早期可出現(xiàn)通過血液、淋巴管轉移[7]，并具有侵襲性。故需要根據(jù)具體情況進行多模式治療(如手術切除、輔助放療和或化學治療)。盡管如此，仍有TSCC患者出現(xiàn)治療后復發(fā)和轉移。Weckx A等[8]研究表明，60%TSCC患者第一次治療后的前2年復發(fā)，2年后復發(fā)者約占40%，故臨床上建議至少進行5年的密切監(jiān)測。TSCC復發(fā)和轉移涉及許多復雜的生物學相互作用，例如遺傳、轉錄、環(huán)境、內(nèi)分泌信號傳導和代謝等，但具體調(diào)控分子機制仍未明確。因此，進一步探索影響TSCC復發(fā)轉移的相關機制具有深遠意義，有望提高患者的生存率。本文對近年來與舌癌復發(fā)轉移密切相關的機制進行綜述。

1 腫瘤干細胞

1.1 概述 癌癥干細胞假說提出，每個腫瘤中有特定的癌細胞亞群負責腫瘤的起始，稱為腫瘤起始細胞或癌癥干細胞(cancer stem cells ，CSCs)，占腫瘤體積的<0.1%[9]，存在于白血病、乳腺、結腸等實體腫瘤中，具有高度失調(diào)的自我更新和分化。異常核型，有絲分裂的活性低于其他癌細胞，且能產(chǎn)生表型多樣的后代，并有助于腫瘤的發(fā)生、進展、臨床復發(fā)、轉移性傳播，以及對藥物或放療的抵抗[10]，常被認為是癌癥有價值的預后和治療靶點。近年來人們關注的是從CSC群體的鑒定和表征入手，從腫瘤組織中分離或產(chǎn)生足夠數(shù)量的CSCs并擴增CSCs[11]，在體外進行一系列大規(guī)模研究。

1.2 CSCs與舌癌復發(fā)轉移 有關研究發(fā)現(xiàn)，在OSCC中鑒定出CSCs[12]，CD44+/CD24-的OSCC細胞具有CSC樣特征[13]，Todoroki K等[13]在OSCC中鑒定了CD44陽性腫瘤起始細胞群，Tanaka T等[14]報道OSCC具有潛在的以ALDH1為特征的CSC。同理，舌癌也具有異質性癌癥干細胞樣的細胞群，被鑒定為舌癌干細胞，存在于正在發(fā)育的腫瘤中。而復發(fā)和或不良預后是由于存在一個小的腫瘤起始亞群，這些亞群對傳統(tǒng)的放化療具有內(nèi)在的抵抗力，又稱“化學抗性細胞亞群”[15]。一般來說[16]，TSCC細胞在應用順鉑后獲得癌癥干細胞樣特性和EMT特征，這是因為CSCs主要處于非活動G0期，從而避免被靶向活躍分裂的癌細胞的輔助放療和部分化療破壞。因此，在積極對癥治療的同時，也存在著對治療術后癌細胞群中的CSCs產(chǎn)生富集作用，為局部區(qū)域復發(fā)和放化療抗性細胞的遠處轉移提供了便利[12，17-18]。由此，在臨床環(huán)境中，根除CSCs可以預防腫瘤復發(fā)、轉移。

1.3 鑒定和治療策略 CSCs可以通過其特異性細胞表面標志物的表達或球體形成方法檢測到。以ALDH、CD133、CD44、CD24等標記物的表達來識別CSCs為目前流行的方法。其中ALDH作為實體瘤CSCs的通用標志物[19]。Wang K等[20]認為，TSCC的CSCs表面標志物可能是多種細胞表型的組合，目前尚未有確切的標志物。有部分研究表示，p75NTR[21]、ALDH[22]、舌上皮中的多梳復合蛋白Bmi1陽性細胞[23]，具有TSCC的CSC的潛能。Baillie R等[12]研究發(fā)現(xiàn)，CSC標志物SOX2在中度分化TSCC的腫瘤巢核內(nèi)表達，CD44 mRNA也有表達。Jiang XD等[24]Oct4和SOX2的表達水平與TSCC的組織學分級，且表達較高的病例總生存期最差，其中Oct4表達水平與淋巴結轉移顯著相關，SOX2表達和淋巴結轉移是TSCC患者總生存期的獨立預后因素。CSCs標志物CD44v6和ABCG2表達分別與TSCC區(qū)域淋巴結轉移、浸潤模式、浸潤深度、神經(jīng)周圍浸潤和局部復發(fā)顯著相關[25]。因此，探索TSCC相關的CSCs，對于減少或消除CSCs的數(shù)量是有意義的[26]，目的是尋找新的治療TSCC的有效靶點。

2 腫瘤微環(huán)境

2.1 概述 腫瘤的發(fā)生和發(fā)展依賴于腫瘤細胞與相關環(huán)境之間的雙向通訊，不再被視為大量癌細胞聚集，而是被視為一個復雜的腫瘤微環(huán)境(the tumor microenvironment，TME)。腫瘤細胞存在的細胞外環(huán)境，由致癌細胞、癌相關成纖維細胞(cancer-associated fibroblasts，CAF)、免疫細胞、腫瘤血管系統(tǒng)和細胞外基質(extra cellular matrix，ECM)組成[27]。這些細胞類型中的每一種都具有獨特的免疫能力，彼此之間相互作用，并與癌細胞相互作用，可決定腫瘤是否會存活并影響鄰近細胞。有研究表明[28]，TME中的非惡性細胞不僅僅是沉默的旁觀者，還是通過促進腫瘤發(fā)生、惡性進展、轉移和治療抗性的關鍵調(diào)節(jié)劑[29]。

2.2 TME與舌癌復發(fā)轉移 有關的舌腫瘤微環(huán)境被認為是舌腫瘤發(fā)生和轉移的關鍵因素，也是潛在的治療靶點[30]。Vered M等[31]研究發(fā)現(xiàn)，TME中的CAFs是重要的侵襲促進劑，可通過上皮間質轉化促進TSCC侵襲的作用[32]，還可調(diào)節(jié)腫瘤藥物敏感性。同時，還與TSCC局部復發(fā)顯著相關，并作為TSCC的共同遷移者出現(xiàn)在區(qū)域淋巴結轉移瘤中。

2.3 治療策略 一項臨床前研究表明TME是潛在的治療靶點[33]，以針對TME的方法來逆轉對放療、化療和免疫治療的耐藥性，如二甲雙胍聯(lián)合放療靶向頭頸部鱗癌[28]。現(xiàn)已廣泛地開展關于干擾腫瘤與TME中組成成分、信號通路聯(lián)系的研究工作，以實現(xiàn)抑制癌癥生長和轉移。但多數(shù)研究都是基于體外耐藥細胞，適應性和非適應性抗性的機制，故還需要在實際的TME中進一步研究[34]。再者TME在腫瘤的發(fā)展和治療過程中會發(fā)生動態(tài)變化，也需了解和監(jiān)測影響靶向TME治療效果的因素，以提高患者的安全性和生存率[35]?？傊?，專門破壞促腫瘤發(fā)生、復發(fā)和轉移的TME是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。希望隨著我們對TME內(nèi)在生物學的理解得到改善，能更有能力搶占或逆轉癌癥治療耐藥性。

3 自噬

3.1 概述 自噬(autophagy)是廣泛存在于真核細胞中的一種溶酶體依賴降解途徑，也是細胞維持生存的一種重要機制[36]。盡管在某些情況下自噬抑制腫瘤發(fā)生，但在大多數(shù)情況下自噬促進腫瘤發(fā)生。癌細胞依賴自噬，在許多情況下，它們比正常細胞和組織更依賴自噬生存[37]，這可能是由于微環(huán)境的固有缺陷以及增殖失調(diào)導致的代謝和生物合成需求增加。

3.2 自噬與舌癌復發(fā)轉移的關系 自噬在舌癌的復發(fā)和轉移中扮演重要的角色。研究表明[38]，通過沉默致癌KRAS誘導腫瘤消退的胰腺癌小鼠模型中，在完全抑制致癌驅動因素后仍然存在罕見的存活癌細胞依賴于自噬。癌細胞在休眠狀態(tài)下，通過自噬維持自己的生存，進而長期保持在靜止期，以逃避腫瘤化療藥物的殺傷，當自噬水平增強時，促進殘留休眠的癌細胞復發(fā)。自噬中的跨膜蛋白ATG9A在癌細胞細胞質中的存在應被視為OSCC復發(fā)和存活的新候選生物標志物。自噬與腫瘤轉移也具有復雜的關系，在癌癥轉移的早期階段，自噬可能通過限制腫瘤壞死和炎癥細胞浸潤以及減輕癌基因誘導的衰老來抑制腫瘤轉移。而在轉移的晚期階段，自噬傾向于通過促進與ECM分離的轉移細胞在遠處存活和定植，并通過誘導在新環(huán)境中未能與ECM建立接觸的轉移細胞進入休眠狀態(tài)而充當轉移的促進劑[39]。Alexandra T等[40]研究發(fā)現(xiàn)，自噬調(diào)節(jié)基因Beclin1可能導致TSCC細胞的惡性表型，BECN1是吞噬細胞成核的重要調(diào)節(jié)劑，其減少會導致ATG4、ATG5和LC3-Ⅱ水平降低，并加劇舌SCC細胞的增殖、遷移和侵襲。Beclin1的過表達抑制了TSCC細胞的增殖、遷移和侵襲[41]。

3.3 治療策略 目前了解到自噬和舌癌復雜的相互作用的研究正處于初、中階段，但很明顯的是，自噬與新陳代謝、應激反應和細胞死亡途徑密切相關。近年來，在理解自噬機制和自噬如何調(diào)控方面取得了重大進展。已有些癌癥鑒定出與自噬調(diào)節(jié)有關的癌基因和腫瘤抑制基因[37-39]。但現(xiàn)有療法會間接造成代謝壓力，這如何受到腫瘤細胞自噬能力的影響尚不清楚。也許使用人類癌癥的小鼠模型，可能會提供信息。此外，建立人類腫瘤自噬功能能力的分子標志物及其與預后的可能關聯(lián)，可能有助于開發(fā)新的癌癥療法。

4 上皮間質轉化

4.1 概述 上皮間質轉化(epithelial mesenchymal transformation，EMT)在胚胎發(fā)育、組織修復和腫瘤發(fā)生過程中被激活，是一種短暫且可逆的轉分化程序，即從上皮細胞失去它們的頂端-基底極性和細胞-細胞黏附的程序[42]。它涉及以逐步方式發(fā)生的多種遺傳、表觀遺傳改變，并導致沿上皮到間充質軸產(chǎn)生處于中間狀態(tài)的細胞，包括混合亞群[43]。在癌癥中，EMT激活后，可以放松細胞-細胞黏附復合物并賦予細胞增強的遷移和侵襲特性，可以在轉移過程中被癌細胞選擇，作為轉移集落的創(chuàng)建者。同時，經(jīng)歷過EMT的癌細胞更具侵襲性，顯示出對細胞凋亡的抵抗力[44]。此外，EMT還包括與驅動癌細胞產(chǎn)生促炎因子、腫瘤發(fā)生、腫瘤干細胞和治療耐藥性相關[45]。有實驗發(fā)現(xiàn)[46]，通過篩選了皮膚、乳腺原發(fā)性腫瘤中的大量細胞表面標志物，確定了與不同EMT階段相關的多種腫瘤亞群的存在，它們的克隆能力、分化、侵襲性和轉移潛能與有關的不同特性相關。

4.2 EMT與舌癌復發(fā)轉移的關系 EMT程序的激活與癌癥干細胞理論之間存在聯(lián)系，已被證明可增強細胞可塑性和腫瘤內(nèi)異質性，并可能通過CSC發(fā)展促進耐藥性，使小部分腫瘤細胞逃避化療、存活并最終形成新的抗藥性腫瘤驅動[47]，這是導致腫瘤復發(fā)的原因之一。在OSCC和胰腺導管腺癌的病例中[48]，E-鈣粘蛋白表達的改變伴隨著腫瘤芽內(nèi)EMT轉錄因子的增加，證實了EMT和腫瘤出芽之間存在潛在聯(lián)系。Han MW[49-50]等研究表明，TSCC患者的陽性淋巴結，與EMT表達顯著相關，是預測舌癌淋巴結轉移和腫瘤復發(fā)的重要生物標志物。此外，EMT在癌癥轉移過程中促進遷移和存活，包括在TME中起到重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，成纖維細胞生長因子1與其受體成纖維細胞生長因子受體1相互作用后通過EMT途徑促進 TSCC的轉移[51]。同時，還有部分研究結果表明，lncRNA (NKILA)低表達與TSCC轉移和患者預后不良顯著相關，以及高遷移率組2是一種染色質重塑因子，其表達可通過激活EMT促進TSCC侵襲和轉移[52]。

4.3 治療策略 越來越多的證據(jù)表明[53]，EMT會誘導化療耐藥性和干性，并可能涉及轉移進展的特定步驟，也是調(diào)節(jié)microRNA、長鏈非編碼RNA和EMT轉錄因子之間的串擾?；仡櫸墨I發(fā)現(xiàn)，研究EMT的大多數(shù)可用模型，要么是基于細胞的模型(遷移、體外侵襲性)，要么是小鼠模型，與人的炎癥標志物有差異，細胞模型無法重建生活環(huán)境中的復雜性，將小鼠模型轉化為人類，數(shù)據(jù)也會變得復雜。至今，尚未成功解決EMT陽性腫瘤細胞。由于60%的TSCC患者在對治療產(chǎn)生初步反應后的2年內(nèi)復發(fā)，改善其復發(fā)、預后的障礙之一是防治化療耐藥性的發(fā)展。最近的研究[42-43，51，53]表明，EMT調(diào)節(jié)的microRNA、lncRNA、CSCs以及包括其本身都可作為TSCC預后和治療靶點的生物標志物，并通過各種新型療法，包括納米醫(yī)學和免疫療法等進行靶向作用。

5 總結與展望

對于大多數(shù)復發(fā)和或轉移的TSCC患者，治療仍然是姑息性的。我們的主要目標是減少與局部復發(fā)相關的癥狀，延長生命，同時保持生活質量。但這是一個很大的挑戰(zhàn)。臨床上，可通過放療的高質量初級治療減少局部復發(fā)以及局部復發(fā)的早期檢測可以減少繼發(fā)性轉移。也可以通過除了常規(guī)治療外，使用選擇性靶向CSC的抑制劑進行治療，以降低疾病復發(fā)、轉移的風險，從而提高生存率。

正因耐藥性、腫瘤復發(fā)和轉移的持續(xù)出現(xiàn)，迫切需要開發(fā)新的舌癌治療策略。近些年，越來越多學者利用生物信息學工具、癌癥數(shù)據(jù)庫和可用的軟件包工具，并進一步總結組學研究(基因組學、蛋白質組學、代謝組學)中涉及TSCC生物標志物開發(fā)的不同策略，幫助臨床醫(yī)生做出更好的評估。經(jīng)多年的研究并發(fā)現(xiàn)了數(shù)千種候選TSCC生物標志物，但只有少數(shù)已轉變?yōu)榕R床常規(guī)使用。其可能的原因是TSCC在復發(fā)和轉移過程中，受多種機制調(diào)控，而特異或確切的機制尚未明確，所以尋找控制TSCC復發(fā)和轉移的策略任重而道遠，需更多的實驗進一步驗證。我們希望看到的是，在不久的將來，可以預見TSCC療法與多種靶向策略相結合的進一步發(fā)展。