影响口腔鳞状细胞癌淋巴结转移及预后生物指标的相关研究进展

毕 也，周 童，张泽兵

(吉林大学口腔医院 病理科，吉林 长春130021)

影响口腔鳞状细胞癌淋巴结转移及预后生物指标的相关研究进展

毕 也，周 童，张泽兵*

(吉林大学口腔医院 病理科，吉林 长春130021)

口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma OSCC)是主要的口腔恶性肿瘤，尽管使用改进的治疗方法如手术、放化疗及综合治疗，患者的五年生存率仍然只有60%[1]。口腔癌可以产生在不同部位，包括舌、颊，牙龈，唇，口底和硬腭。酒精、烟草、嚼食槟榔和病毒是感染口腔癌的主要风险因素[2]。口腔癌具有较强的局部浸润和淋巴结转移的能力[3]。淋巴转移是大多数恶性肿瘤的特点以及造成大多数癌症死亡的原因，超过百分之九十的癌症痛苦和死亡都与肿瘤扩散相关。而现阶段的研究表明肿瘤微环境有助于促进肿瘤转移，进行激活，增生和淋巴管生成。因此对口腔癌预后研究的重要目的之一就是了解肿瘤淋巴结转移过程的分子基础和细胞机制，对口腔癌的治疗和预防具有重要意义。

1 淋巴管生成与肿瘤微环境

1.1 肿瘤诱导淋巴管生成

肿瘤诱导的淋巴管生成在淋巴结转移中起着重要的作用，进而促进肿瘤的生长和转移[4]。证据表明，肿瘤相关淋巴管密度与局部淋巴结转移，远处转移及预后差密切相关[5,6]。肿瘤细胞通过诱导淋巴管生成产生淋巴管生长因子，从而促进淋巴结转移[7]。Beasley等人分析从人体头部和颈部癌症样品的免疫组化染色对淋巴管内皮标记LYVE-1，CD34，对增殖标记Ki67，量化淋巴管产生生长因子和血管内皮生长因子C(VEGE-C)，进行实时聚合酶链反应，证明了淋巴管增殖发生在人类恶性肿瘤中。研究表明，肿瘤淋巴管高密度与颈部淋巴结转移和浸润性肿瘤浸润边缘显著相关[8]。Similarly等人，在人肺癌移植瘤小鼠模型中，研究讨论了肿瘤细胞如何诱导淋巴管以及在什么阶段初次转移。结果表明：VEGF-C诱导产生的肿瘤细胞广泛的向肿瘤细胞产生淋巴发生以及引流淋巴管扩张，证明淋巴管内皮细胞(LECs)在淋巴结转移发挥积极作用。在肿瘤异种移植后2-3周之间，淋巴血管生长的显著增加发生和淋巴结转移出现在同一阶段[9]。值得注意的是，原发性肿瘤诱导产生新的淋巴管在引流淋巴结转移之前，在原发灶淋巴结以及远处的淋巴结肿瘤相关的淋巴管生成都具有潜在的意义。此结论已被在小鼠黑色素瘤、鼻咽癌和乳腺癌模型中得到证实[10-12]。

1.2 肿瘤微环境

在许多癌症中肿瘤微环境(tumor microenvironment TME)有助于促进肿瘤转移，可以进行肿瘤细胞的激活，增生和淋巴管生成，最近的研究强调了淋巴管内皮细胞在宿主免疫方面调节的作用[13]。淋巴管生成是淋巴结转移很早的一步，它不仅是被肿瘤细胞本身，也同样受到肿瘤微环境内的细胞限制和促进。肿瘤微环境中细胞之间的相互干扰可能会发挥关键作用在促进淋巴管生成和淋巴结转移[13]。肿瘤微环境中的细胞和非细胞的组成相互影响并能与肿瘤细胞相互作用。其中包括相互作用的细胞外基质(ECM)、与癌症相关成纤维细胞(CAFs)、间充质干细胞(msc)以及细胞的先天免疫和适应性免疫系统(如树突状细胞、巨噬细胞、T细胞和B细胞)，以及各种细胞因子和生长因子产生的肿瘤间质细胞可能产生作用[14,15]。在胚胎发生期间，间充质细胞和血管细胞分泌血管内皮生长因子-C诱导淋巴管形成。大多数恶性实体肿瘤的表达包括VEGF-C和VEGF-D的淋巴管生成因子。在实体肿瘤的情况下，除了bec和平滑肌细胞(smc)、肿瘤细胞和肿瘤浸润以及其他肿瘤相关基质细胞[16]。

1.3 肿瘤微环境诱导的淋巴管生成

肿瘤微环境( TME)是肿瘤恶性转化过程中不可分割的一部分。口腔癌变的过程是复杂多变的，肿瘤微环境促进恶变的特性是随着上皮细胞和成纤维细胞行为的变化发生，通常涉及广泛的动态变化[17-19]。Tong Wu等人应用上皮细胞和成纤维细胞在连续阶段收集在一个4-硝基喹啉-1-氧化氮(4NQO)诱导的大鼠口腔癌模型。通过生物信息学网络建立，认为IL-1β为基因TME癌变过程中的关键节点。IL-1β，一个典型的癌症炎症相关细胞因子，可上调几个类型肿瘤恶性转化程度，包括乳腺癌、结肠癌、肺癌和食管癌，同时可增加唾液和组织量在口腔鳞状细胞癌患者[20]。在4NQO大鼠模型和人类口腔样品中，IL-1β的表达式模式被认为是与恶性转化密切相关，IL-1β是关键节点基因驱动口腔癌的一个亲肿瘤微环境的生成。几乎所有的组织中均存在IL-1受体的表达，IL-1Ra是一种内源性与IL-1受体结合的受体拮抗剂，防止IL-1β和IL-1α的绑定[21]。在此实验研究中，IL-1Ra在口腔粘膜下层注入了4NQO诱发的大鼠口腔癌模型。结果表明，通过调节关键基因的表达重新形成TME，IL-1Ra可减轻大鼠舌组织病理学变化的严重性。针对IL-1β在TME与IL-1Ra提供了一个有潜力的预防治疗口腔癌的方法用以中断口腔癌恶性转化。虽然之前必须执行更多的验证研究在口腔内注射IL-1Ra的临床应用，认为此实验IL-1Ra药物针对TME战略已在口腔鳞癌预防的实践和效果，并为进一步调查提供依据[20]。

2 与口腔癌相关的淋巴转移的生物标记物

淋巴转移是肿瘤预后的一个重要的临床因素，当前癌症研究，淋巴结转移的早期检测和治疗转移性癌症的关键蛋白质目标的识别仍然是一个挑战。随着分子分析技术的发展，如DNA和蛋白质微阵列分析，肿瘤转移中的有意义的标记检测，开辟新的途径向癌症的分子诊断及预后[21]。

2.1 非酪氨酸激酶跨膜受体(NRP2)

Neuropilin-2(NRP2)，可以绑定到生长因子VEGF家族的成员，越来越多的证据支持，NRP2在介导血管内皮生长因子C在VEGF-R3信号通路和开始淋巴管生成有重要作用[22]。除了在淋巴管内皮细胞，NRP2的表达也被发现在多种人类肿瘤细胞系[23]。此外，增加NRP2的表达与肿瘤侵袭性，病理分化及预后差密切相关[24]。目前的研究还发现NRP2的高表达与阳性淋巴结状态之间显著相关，这是符合以往的实验结果，证明NRP2在癌细胞中的表达促进淋巴结转移。此外，NRP2作为一个指南，以树突状细胞针对淋巴器官，可通过同样的方式，使表达NRP2的肿瘤细胞可以优先进入淋巴结[25]。

血管内皮生长因子C(VEGE-C)表达在人类癌症的数量与肿瘤相关淋巴管生成及淋巴结转移有关。NRP2最近被发现充当辅助受体血管内皮生长因子C，并影响VEGF-C介导淋巴管生成[25]。NRP2最初确定为一种脑信号蛋白受体和调节轴突导向,也在癌症进展中发挥作用[26]，一些研究已经表明，NRP2在肿瘤细胞中的表达肿瘤恶性程度的促进新生血管的影响[27]。然而,NRP2的与淋巴管生成与肿瘤通过淋巴系统传播的相关性尚未明确。

脑信号蛋白3(SEMA3F)，脑信号蛋白NRP2的配体，首先基于其在突生长的导向和神经元发展中的作用[21]。SEMA3F映射到一个区域在人类染色体3p21.3，通常是在肺肿瘤不表达，提示该基因可能是肿瘤抑制基因[28]。最近的研究表明，SEMA3F在抑制生长、侵袭和某些癌症的转移中发挥着重要作用[29]。除其对肿瘤细胞的影响外，SEMA3F也直接作用于血管内皮细胞抑制血管生成的过程，如粘附、迁移和毛细管发生[25]。在血管系统中，NRP2表达在静脉和淋巴管内皮细胞，这表明SEMA3F可能参与肿瘤淋巴管生成。

2.2 巨噬细胞移动抑制因子(MIF)

MIF是由位于染色体22q11.23基因编码。这是一个淋巴因子类型的蛋白质，参与免疫调节和炎症。细胞因子MIF在功能上是独特的，它作用于肿瘤是基本的多个进程，例如，肿瘤扩散、逃避凋亡、血管生成和入侵。通过激活ERK-1/2和AKT通路，调节激活区结合蛋白1(JAB1)、P53蛋白，SCF泛素连接酶，低氧诱导因子-1(HIF-1)。亲肿瘤的性质达到意义是通过MIF产生之间确定和肿瘤的侵袭性/转移潜能的体外和体内模型中的一些人类肿瘤积极协调反映出来[30]。在OSCC，最近的一项研究表明，术后50例OSCC患者的唾液和血清中MIF的水平明显降低，认为血清MIF水平可作为OSCC复发的生物学标记[31]。此外还发现，MIF高表达在口腔癌细胞与许多临床病理表现侵袭性的肿瘤相关(例如颈淋巴结转移，嗜神经侵袭和更深入的肿瘤浸润深度)， Souza等人发现在体外的小干扰核酸介导的MIF沉默使口腔鳞癌细胞的迁移和侵袭能力衰减，认为MIF的高表达与预后差是密切相关的[31]。这些研究表明，MIF基因表达可能是口腔鳞癌的临床相关组织标记。

2.3 趋化因子受体CCR7和CXCR4

Cabioglu等研究了HER2/neu的表达差异以及生物标志物，评估哪些生物标记是否可以预测乳腺癌腋窝淋巴结转移,结果表明，趋化因子受体CCR7是一种新型的生物标志物能预测乳腺癌淋巴结转移。利用附加的标记如趋化因子受体CXCR4和HER2/neu，进一步提高了预测肿瘤的存在和淋巴结转移的程度[32]。Cerutti等人对三个样本进行基因表达系列分析同一个病人，包括正常甲状腺组织，原发性乳头状甲状腺癌(PTC)和PTC淋巴结转移。LIMD2蛋白和PTPRC蛋白在肿瘤和肿瘤转移样品的表达有差异，均有统计学意义，并且一个额外的基因(LTB)具有临界意义。PTPRC和LTB进行免疫组化在一个独立的配对样本集，与标记蛋白表达差异[32]。为确定提高特异性标记的分子诊断淋巴结，Samouelian 等研究CK19/MUC1、HER1-HER4、VEGF、VEGF-C uPA，MMP9和PRAD1在宫颈肿瘤和组织学非转移淋巴结的表达。认为CK19/MUC1，HER1-3，uPA和VEGF相比在宫颈组织中其他标记物具有更高的肿瘤表达与淋巴结阳性的生物标记物，可能有助于诊断宫颈癌淋巴结[32]。另一项研究表明，CD44v6，MMP-7和核CDX2是独立的预测标记物在淋巴结转移[32]。Wang等人最近的一项研究发现乳腺癌患者的预处理血清蛋白质质谱(MS)筛选候选肿瘤标志物，以找到一个简单、准确、微创的方法来预测乳腺癌腋窝淋巴结转移。应用四个蛋白质构造一个诊断模型，交叉验证表明，与无腋淋巴结转移的乳腺癌被认为具有87.04%的灵敏度，特异性87.23%，准确率高达87.13%。这些蛋白质可能会被用来作为预测标志区分有无淋巴结转移的乳腺癌患者[33]。

随着肿瘤生物学及相关学科的发展，人们逐渐认识到细胞癌变的本质是细胞信号转导通路失调或基因水平改变导致的细胞无限增殖。这使抗肿瘤药物研发理念由传统的细胞毒药物向针对肿瘤发生、发展过程中众多环节的新药方向拓展。鉴于淋巴管生成在口腔癌淋巴转移中的重要作用，抗淋巴管生成治疗有望成为新的口腔癌治疗方法，探讨肿瘤淋巴结转移机制，寻找特异性高的淋巴结转移分子标记物而进行肿瘤的治疗和预防，对于肿瘤的发病机制研究和临床治疗具有重要意义，但这种治疗是否对正常组织淋巴管及血管的正常生理功能有不良影响，还有待进一步研究。

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吉林省科技厅自然基金资助课题(编号: 20150101174JC)

1007-4287(2017)08-1458-04

2017-05-16)

*通讯作者