口腔鳞状细胞癌治疗研究进展

张 静，张 敏，路 平

(新乡医学院第一附属医院肿瘤内科二病区,河南 卫辉 453100)

口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)作为世界第6大癌症,是常见的头颈部肿瘤之一[1]。2020年全球新增377 713例OSCC,同年病死人数为177 757例[2]。OSCC发病的危险因素包括吸烟、饮酒、病毒感染[如人类乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)]、咀嚼槟榔、职业性接触致癌物、免疫缺陷、辐射、饮食和遗传倾向等[3]。OSCC 进展迅速,预后与肿瘤分期密切相关[4]。早期OSCC的治疗效果相对较好,可采用单一疗法,包括手术或放射治疗。但由于OSCC发病隐匿,多数患者在确诊时即是疾病晚期(Ⅲ 期和 Ⅳ 期),需接受手术、化学治疗、生物治疗、放射治疗等多学科治疗。尽管最近关于OSCC的手术、放射治疗和全身治疗措施取得了一定发展,但5 a生存率仅维持在50%左右[5]。因此,OSCC的治疗仍然是一个重大的临床挑战。本文就OSCC治疗研究进展进行综述,旨在为OSCC寻找新的治疗方法提供依据。

1 分子靶向治疗

分子靶向治疗是针对癌细胞选择性表达的分子和蛋白质而设计药物的一种治疗方法。这些相关分子和蛋白质包括生长因子及其受体、信号转导分子、癌基因、激素、凋亡相关分子、血管生成相关因子以及细胞运动、侵袭和蛋白质水解抑制剂。靶向药物能够显著提高癌症患者的生存率,且具有高度选择性、低毒性和高效治疗的优点。

1.1 靶向表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)药物

EGFR是人类表皮生长因子受体酪氨酸激酶家族中的一种细胞质跨膜蛋白,通常由细胞外配体结合区、跨膜区和细胞内具有酪氨酸激酶活性的功能区3个部分组成[6]。内源性配体如表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)、转化生长因子-α(transforming growth factor alpha,TGF-α)可与 EGFR 的胞外区结合形成同源或异源二聚体,激活细胞内蛋白酪氨酸激酶,导致细胞质结构域中关键酪氨酸残基的自动磷酸化,然后启动下游信号通路,抑制细胞凋亡,促进肿瘤细胞的增殖、迁移,并促进血管生成[7]。目前,在包括肺癌、头颈癌、结直肠癌、卵巢癌、乳腺癌和膀胱癌等在内的许多人类癌症中EGFR呈高表达[8],且EGFR表达水平较高的实体瘤往往预后不良[9]。因此,靶向EGFR抗肿瘤药物已被广泛研究。目前,针对EGFR靶点的2种药物已应用于临床实践:一种是识别细胞外配体结合域并干扰受体激活的单克隆抗体,如西妥昔单抗和尼妥珠单抗;另一种是酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitors,TKIs),TKIs可与EGTR的胞质区结合并影响下游信号的转导,这类药物有吉非替尼、厄洛替尼和阿法替尼等[10]。西妥昔单抗是一种嵌合IgG1单克隆抗体,与EGFR的细胞外结构域具有高亲和力,该抗体通过阻止酪氨酸激酶介导的蛋白质磷酸化来阻断EGFR激活[11]。2006 年,美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准西妥昔单抗用于治疗头颈部鳞状细胞癌(head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)[12],并与放射治疗联合应用于局部晚期HNSCC的治疗。尼妥珠单抗是一种人源化 IgG1 单克隆抗体药物,可用于治疗HNSCC、胶质母细胞瘤和鼻咽癌[13-15]。尼妥珠单抗与EGFR受体结合可抑制肿瘤细胞的增殖和迁移。与西妥昔单抗相比,尼妥珠单抗具有人源化程度高(高达 95%)、亲和力相对适中、半衰期长等生物活性特点,可显著降低免疫原性和皮肤毒性[16]。吉非替尼是第1种口服 EGFR-TKIs。体内外研究表明,吉非替尼可抑制口腔鳞状细胞癌细胞系的增殖,导致细胞周期停滞,G1期细胞积聚和S期细胞减少,且这种作用呈剂量和时间依赖性[17]。然而, 一项Ⅱ期临床试验发现,吉非替尼与顺铂或 5-氟尿嘧啶同步放射治疗的联合应用并未改善HNSCC患者预后,反而增加了毒副作用[18]。阿法替尼是一种口服、不可逆的人类表皮生长因子受体酪氨酸激酶家族阻断剂,可与EGFR结合,并抑制人类表皮生长因子受体酪氨酸激酶家族同源二聚体和异二聚体的信号传导[19]。MACHIELS等[20]在Ⅲ期临床研究中评估了阿法替尼与甲氨蝶呤在铂类难治性复发/转移性HNSCC(recurrent or metastatic HNSCC,r/mHNSCC)患者中的疗效,结果显示,阿法替尼可显著改善患者的无进展生存率(progression-free survival,PFS),并且具有可控的安全性;BURTNESS等[21]评估了阿法替尼与安慰剂在未切除的局部HNSCC患者放化疗后的疗效,结果表明,与安慰剂相比,阿法替尼可显著提高患者无病生存率(disease-free survival,DFS)。另一项关于阿法替尼与甲氨蝶呤作为亚洲r/mHNSCC患者在基于铂治疗中或之后进展的二线治疗药物的Ⅲ期临床研究结果表明,与甲氨蝶呤相比,阿法替尼显著改善了患者的PFS,且具有可控的安全性;证明,阿法替尼可应用于r/mHNSCC患者的二线治疗[22]。

1.2 血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)及其受体抑制剂

VEGF是一种相对分子质量为34 000～45 000、以二硫键结合的同源二聚体糖蛋白,可作用于酪氨酸激酶受体(receptor tyrosine kinases,RTK),是促血管生成的关键蛋白之一[23]。VEGF及其受体可由肿瘤细胞、免疫细胞、成纤维细胞和其他各种非内皮来源的细胞所表达,并介导肿瘤的形成[24]。VEGF及其受体在OSCC中高表达,且通过与内皮细胞受体结合来传递信号,从而调控内皮细胞的通透性、增殖和分化,促进血管生成、基质形成及肿瘤生长,因此,该蛋白是抑制肿瘤生长和转移的关键靶点[25]。目前,抗VEGF 及其受体的药物包括单克隆抗体或多激酶抑制剂,如贝伐单抗、索拉非尼和凡德他尼。贝伐单抗是一种抗VEGF-α的人源化单克隆抗体,已获得 FDA 批准用于结直肠癌、非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)和肾细胞癌的标准化治疗[26-28]。Ⅱ期临床研究发现,Ⅲ/ⅣB-HNSCC(含 OSCC)患者对贝伐单抗、西妥昔单抗联合顺铂及放射治疗耐受性较好,2 a PFS和总生存(overall survival,OS)率分别为88.5%和 92.8%,其中最常见的 3 级毒性反应是淋巴细胞减少、黏膜炎和吞咽困难[29]。近年来一些小型Ⅱ期临床试验发现,贝伐单抗治疗后可出现出血等不良反应。因此,寻找最佳剂量和毒副反应风险评估的生物标志物,在不影响疗效的前提下尽可能降低出血风险,是贝伐单抗亟待解决的问题。索拉非尼是一种口服的多靶点激酶抑制剂,其通过抑制丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、VEGF受体 1、VEGF受体2、VEGF受体3、血小板衍生生长因子受体-β等多种靶点来抑制肿瘤细胞的生长和增殖,同时抑制肿瘤血管的生成[30];此外,索拉非尼通过下调 Mcl-1诱导肿瘤细胞发生凋亡,且与放射治疗联合治疗OSCC具有协同效应,这一效应主要是通过抑制细胞核因子-κB活性及其调控的下游效应蛋白的表达来实现[31]。

1.3 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)抑制剂

mTOR作为一种非典型丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是磷脂酰肌醇3 激酶/蛋白激酶B信号转导通路的下游分子,可促进肿瘤的发生、侵袭、转移和血管生成等[32]。磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(phosphorylate-mammalian target of rapamycin, p-mTOR)的过度表达与OSCC预后差有关[33]。mTOR抑制剂可抑制肿瘤生长,增加肿瘤细胞对辐射、细胞毒性药物和 EGFR 抑制剂的敏感性[34-35]。但是,mTOR抑制剂水溶性和吸收能力差,生物利用度低。西罗莫司可在静脉输注后转化为mTOR的前药。OKUI等[36]研究发现,西罗莫司可在体外抑制OSCC 细胞 HSC-2 的增殖和迁移,并在体内抑制OSCC异种移植物的生长;该研究还发现,西罗莫司可通过阻断mTOR 信号通路抑制破骨细胞生成和肿瘤细胞的增殖、迁移,从而抑制与 OSCC 侵袭相关的骨破坏,表明 mTOR 是骨肿瘤微环境中溶骨破坏的关键介质。

1.4 细胞周期素依赖性激酶(cyclin-dependent kinase, CDK)抑制剂

CDK及其调节因子的表达与恶性细胞的过度增殖有关,并在细胞周期调节和细胞转录中具有重要作用,已成为抗癌治疗的天然靶点[37-39]。目前,许多 CDK 抑制剂(如夫拉平度、帕博西尼和瑞博西尼)在临床试验中被用于治疗各种恶性肿瘤。夫拉平度是一种半合成的类黄酮类泛 CDK抑制剂,属于第1代CDK抑制剂,是第1个用于临床试验的CDK抑制剂,也是研究最广泛的CDK抑制剂[40]。有研究发现,夫拉平度不仅能直接抑制CDK1、CDK2、CDK4和CDK7等细胞周期依赖性激酶,还能抑制OSCC细胞的增殖活性,并呈时间和剂量依赖性。此外,夫拉平度还可阻断 CDK 的激活途径,触发 Bcl-x 凋亡途径,诱导 OSCC 细胞凋亡[41]。但是,夫拉平度在转移性黑色素瘤、子宫内膜癌和多发性骨髓瘤等的Ⅱ期临床研究中并未发现理想的临床效果,也因其可导致骨髓抑制和腹泻等不良反应,其作为单一癌症治疗药物的研究被迫终止[42-44]。

1.5 环氧化酶-2(cyclooxygenase-2, COX-2) 抑制剂

环氧化酶又称前列腺素合成酶,是花生四烯酸转化为前列腺素的限速酶,包含 COX-1和 COX-2 2个亚型。COX-2 在包括 OSCC 在内的许多癌症中过度表达,但在正常黏膜中很少表达[45-46]。COX-2通过影响有丝分裂、细胞黏附、免疫监测、凋亡和血管生成等在肿瘤生长和增殖中发挥重要作用[47]。塞来昔布是一种选择性非甾体抗炎药,可抑制 COX-2活性。研究发现,塞来昔布可抑制人舌鳞状细胞癌细胞的黏附、移动、侵袭和转移[48]。此外,有研究表明,与单独使用一种药物相比,塞来昔布联合西妥昔单抗能显著诱导OSCC细胞凋亡,并抑制肿瘤生长[49]。厄洛替尼和塞来昔布联合用药也被证明能协同抑制 OSCC 细胞的生长[50]。

1.6 内皮抑素

内皮抑素是一种特异的内源性血管生成抑制剂,通过与内皮细胞上的硫酸乙酰肝素、整合素和核仁受体结合,促进内皮细胞凋亡,抑制 VEGF与内皮细胞的结合,从而抑制肿瘤细胞的增殖和血管生成[51]。研究报道,内皮抑素联合化学治疗对难治性肿瘤(包括 HNSCC、NSCLC和其他对化学治疗不敏感的实体瘤)有显著效果[52-53]。因此,内皮抑素被认为是治疗 OSCC 的有效候选药物。

2 免疫治疗

HNSCC是一种免疫监视机制被抑制的恶性肿瘤,其发病机制是淋巴细胞绝对数减少,自然杀伤(natural killer,NK)细胞功能及抗原呈递细胞的抗原呈递功能下降,肿瘤浸润淋巴细胞功能受损,而调节性 T 细胞功能增强,从而逃避T细胞免疫[54]。大量证据表明,细胞程序性死亡受体1(programmed death-1,PD-1)/细胞程序性死亡配体1(programmed cell death-ligand 1,PD-L1)通路参与肿瘤免疫耐受和免疫逃逸。PD-1/PD-L1的结合可以启动程序性 T 细胞死亡,诱导 Foxp3+CD4+调节性 T 细胞 (regulatory T cells,Treg) 的产生并增强免疫抑制性 Treg 的功能[55-56]。负调控信号通路导致的免疫抑制微环境是肿瘤逃离免疫系统的重要组成部分,阻断该途径可逆转 T 淋巴细胞耗竭并恢复抗肿瘤免疫能力[57]。免疫检查点抑制剂可阻断 PD-1 和 PD-L1 的结合并协助免疫系统杀伤肿瘤细胞。目前,抗 PD-1 抑制剂包括纳武利尤单抗(nivolumab)、帕博利珠单抗(pembrolizumab)等,抗 PD-L1 抑制剂有阿替利珠单抗(atezolizumab)等。FDA 已批准派姆单抗和纳武利尤单抗用于治疗顺铂难治性r/mHNSCC[58]。此外,FDA 批准以及正在进行临床研究的用于治疗HNSCC 的免疫相关制剂包括帕博利珠单抗、度伐利尤单抗、伊匹木单抗、Toll 样受体(Toll-like receptor,TLR)激动剂(VTX-2337)等。

2.1 帕博利珠单抗

帕博利珠单抗是一种针对人类细胞表面受体 PD-1 的高亲和力人源化免疫球蛋白G4(immunoglobulin G4,IgG4)-κ单抗。临床研究证明,帕博利珠单抗可有效治疗多种恶性肿瘤,且FDA 和欧洲药品管理局已批准帕博利珠单抗用于治疗黑色素瘤、霍奇金淋巴瘤和NSCLC[59]。此外,一项开放、多中心、Ⅰb期临床试验(KEYNOTE-012)发现,使用帕博利珠单抗治疗r/mHNSCC的缓解率高达20%,且患者具有良好的耐受性[60]。基于上述研究结果,2016 年 8 月FDA批准帕博利珠单抗用于含铂化学治疗期间或治疗后病情进展的r/mHNSCC 患者[61]。2019年一项随机、开放的Ⅲ期临床研究(KEYNOTE-048)结果显示,与经典的标准治疗EXTREME方案(西妥昔单抗联合铂类为基础的化学治疗)相比较,帕博利珠单抗单药或联合化学治疗(顺铂或卡铂联合5-氟尿嘧啶)可为 r/mHNSCC 患者带来更长生存获益。鉴于其疗效和安全性,帕博利珠单抗单药获批为PD-L1阳性 r/mHNSCC 的一线治疗药物,其联合顺铂和5-氟尿嘧啶获批为 r/mHNSCC的一线治疗药物[62];这标志着HNSCC全面进入了免疫治疗时代。

2.2 纳武利尤单抗

纳武利尤单抗是一种人IgG4单克隆抗体,可与PD-1受体结合,阻断其与PD-L1和PD-L2的相互作用,恢复人体免疫系统对肿瘤细胞的杀伤作用[63]。2016年一项随机、开放的Ⅲ期临床试验(CheckMate 141)发现,与标准治疗方案(甲氨蝶呤、多西他赛、西妥昔单抗)相比较,纳武利尤单抗治疗r/mHNSCC的OS更长;基于此,纳武利尤单抗成为首个经Ⅲ期临床试验证实可显著改善HNSCC患者生存期和生活质量的免疫制剂单药,并被批准用于铂类耐药r/mHNSCC的二线治疗[64]。

2.3 TLR激动剂

TLR是免疫反应的关键调节因子,HNSCC免疫治疗的“助燃剂”。莫托莫德是一种选择性的TLR8激动剂,可激活NK细胞、树突状细胞以及单核细胞来逆转Treg 的免疫抑制功能,从而抑制肿瘤生长[65]。2017年,CHOW等[66]进行的TLR8激动剂莫托莫德与西妥昔单抗联合治疗r/m SCCHN患者的Ⅰb期试验结果显示,莫托莫德联合西妥昔单抗用药安全,药物毒性在可接受范围,有较强的抗肿瘤活性及药效。目前,r/mHNSCC的一线标准治疗方案是以铂类为基础的化学治疗联合氟尿嘧啶及西妥昔单抗,但患者的PFS和OS欠佳[67]。2018年,FERRIS等[68]研究显示,与标准EXTREME方案(铂、氟尿嘧啶、西妥昔单抗)相比,莫托莫德联合EXTREME方案作为一线治疗并没有显著改善r/mSCCHN 患者的PFS和OS,但HPV阳性口咽癌患者可获益,且耐受性良好。

3 光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)

PDT是治疗口腔癌(oral cavity cancer,OCC)极为敏感且特异性强的一种方法。PDT是应用特定波长光激活光敏剂药物而产生活性氧 (reactive oxygen species,ROS),并通过氧化脂质、氨基酸和蛋白质诱导细胞死亡,以及破坏肿瘤血管系统和激活针对肿瘤细胞的免疫反应导致肿瘤细胞死亡[69-71]。PDT的主要不良反应与皮肤光敏性有关,新的光敏剂如5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA)可减少这种并发症的发生。由 5-ALA 介导的 PDT (5-ALA-PDT)已用于治疗多种头颈部肿瘤,包括早期 OSCC,并取得良好效果[72-73]。此外,BHUVANESWARI 等[74]评估了二氢卟吩 E6 PDT与 EGFR 抑制剂尼莫珠单抗联合治疗OCC细胞系和 OSCC 异种移植肿瘤模型的疗效,结果显示,联合治疗可显著减少肿瘤细胞增殖,下调肿瘤细胞中EGFR、Ki-67 和 CD31的表达,并抑制肿瘤生长。

4 纳米治疗

纳米技术的发展为抗肿瘤治疗提供了新的前景。纳米载体可以保护药物不被降解,使其持续释放,并增加药物的渗透性,将药物选择性地转运到肿瘤组织中,从而重塑免疫力,最大限度地减少药物毒性和相关不良事件[75]。当前的研究已有将纳米载体与抗癌药物(例如阿霉素、紫杉醇、顺铂等)或生物分子相结合,用于肿瘤局部给药及纳米疗法的开发[76]。2021年,ADKINS等[77]研究显示,与标准的EXTREME方案相比,纳米颗粒白蛋白结合紫杉醇与西妥昔单抗和卡铂方案并没有延长r/m HNSCC患者的PFS,然而,该方案却显著延长了r/m HNSCC患者的客观缓解率和OS。NBTXR3是一种新型的放射治疗增强剂,由功能化的氧化铪纳米颗粒组成,通过一次性肿瘤内注射给药,并通过放射治疗激活,可诱导肿瘤细胞死亡,随后触发适应性免疫反应和长期抗癌记忆。2021年,HOFFMANN等[78]研究报道,对晚期口咽部鳞状细胞癌老年患者行瘤内注射NBTXR3联合调强放射治疗具有良好的安全性,适合在该肿瘤患者群体中进行临床Ⅱ期推荐剂量相关研究。

5 结论

近年来,鉴于对OSCC发病机制的深入研究,针对OSCC新的治疗方法不断出现,且Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期临床试验表明,分子靶向药物和免疫治疗相关药物均能够显著提高OSCC患者的生存率、PFS 和OS,且靶向药物具有高度选择性、低毒性和高效治疗的优点。目前,多种药物及治疗方案联合治疗OSCC的相关临床试验正在进行中,且结果显示联合治疗的方案具有良好的协同效应。靶向治疗、免疫治疗、PDT及纳米治疗可能是 OSCC未来重要的治疗方法,为OSCC患者带来曙光。