何優(yōu)雅 季彤

上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院?口腔醫(yī)學院 口腔頜面-頭頸腫瘤科，國家口腔疾病臨床醫(yī)學研究中心，上海市口腔醫(yī)學重點實驗室，上海市口腔醫(yī)學研究所 上海 200011

成釉細胞瘤（ameloblastoma）是口腔頜面部常見的一種良性、生長緩慢、較少發(fā)生轉移但具有局部侵襲性的牙源性上皮性腫瘤。成釉細胞瘤好發(fā)于下頜骨后部區(qū)域，少數(shù)發(fā)生于上頜骨，然而上頜骨成釉細胞瘤由于其特殊的解剖結構易于向鄰近的重要區(qū)域擴散[1]。

保守的刮治術常伴隨著高復發(fā)率，根治性切除術往往會導致嚴重的頜面部畸形和功能障礙[2]。由于這些限制因素，通過干預成釉細胞瘤分子病理相關的調控機制來進行靶向藥物治療的方式越來越受到研究者關注，比如一些分子標記物包括基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）、表皮生長因子（epidermal growth fac-tor，EGF）、有絲分裂原激活蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）途徑中的BRAF基因等在成釉細胞瘤中均有異常表達。其中MMP-2活性抑制劑通過降低MMP-2活性來抑制成釉細胞瘤的局部侵襲能力[3]?？笶GF靶向治療藥物（如西妥昔單抗）在治療復發(fā)性成釉細胞瘤方面取得良好療效[4]。BRAF抑制劑威羅菲尼（vemurafenib）能有效抑制BRAF-V600E突變的成釉細胞瘤細胞的增殖[5]。這些潛在的可干預的靶點，有望避免對頜骨的廣泛切除和多次手術。

2014年，Sweeney等[6]通過轉錄組測序發(fā)現(xiàn)，39%的成釉細胞瘤中發(fā)生sonic hedgehog（SHH）信號通路中的SMO基因突變。SMO基因是除了BRAF基因之外另一種較常發(fā)生突變的基因，其高突變率使得SMO基因成為成釉細胞瘤分子病理研究領域中新的熱點，SMO基因突變與成釉細胞瘤的關系受到研究者的關注。

1 SMO基因突變在成釉細胞瘤中的研究現(xiàn)狀

SMO基因編碼的SMO蛋白是SHH信號通路中重要的信號轉換器。SHH信號通路中的SHH蛋白可以激活由PTCH1和SMO形成的膜受體復合物[7-9]。在無SHH信號的情況下，PTCH1抑制SMO活性，并抑制下游基因的表達；當有SHH信號時，SHH與PTCH1相結合，解除了對SMO的抑制作用，導致SMO磷酸化并改變空間構象，釋放調節(jié)信號，激活下游鋅指轉錄因子相關膠質瘤癌基因同源體家族（glioma-associated oncogene homoglog，GLI）及相應的靶基因，包括Gli1、PTCH1、Cyclin D1、c-Myc和Bcl2，從而調控細胞增殖、分化和凋亡[10-12]。

已有研究[13]表明，SHH信號通路與人類癌癥的發(fā)生和發(fā)展密切相關，如在基底細胞癌、胰腺癌、結腸癌、黑色素瘤等腫瘤中SHH信號通路過度活化。近年來學者[14]還發(fā)現(xiàn)，多種牙源性腫瘤也存在SHH信號通路的異常表達，提示SHH信號通路與人類口腔腫瘤可能存在密切的聯(lián)系。早在2002年，Heikinheimo等[15]利用基因芯片技術發(fā)現(xiàn)成釉細胞瘤中SHH基因的表達不足。Kumamoto等[10]在成釉細胞瘤的上皮和間充質成分中進一步檢測到SHH、PTCH1、SMO和GLI1 mRNA的表達，提示SHH信號通路可能在成釉細胞瘤細胞增殖中發(fā)揮作用。

直到2014年，Sweeney等[6]通過對29例石蠟包埋的成釉細胞瘤標本進行測序，發(fā)現(xiàn)除了最常見的BRAF基因突變（46%），SMO基因也存在較高的突變率（39%）。MAPK信號通路中的基因突變在許多研究中被證實對成釉細胞瘤具有特異性，是成釉細胞瘤發(fā)病的重要驅動因素，而對SHH信號通路中的突變（尤其是SMO突變）在成釉細胞瘤發(fā)病中的作用存在一定的爭議，好發(fā)于上頜骨，可能成為上頜骨成釉細胞瘤的標志，被認為是一種獨立的致病機制或者是MAPK途徑的繼發(fā)突變。Sweeney等[6]的研究發(fā)現(xiàn)，SMO突變經(jīng)常與MAPK途徑中的RAS突變（37%）和FGFR2突變（32%）同時發(fā)生，僅16%的SMO突變在無任何途徑突變的情況下獨立發(fā)生。Brown等[5]還發(fā)現(xiàn)了其他幾個較低頻率突變的基因（包括CTNNB1、PIK3CA和SMARCB1）均與MAPK通路或SMO突變同時發(fā)生。雖然所有的突變均已在其他腫瘤中被證實，SMO突變與其的關系尚不清楚。Diniz等[16]的研究數(shù)據(jù)進一步論證了SMO突變只可能作為BRAF的繼發(fā)突變，成為上頜骨成釉細胞瘤的標志證據(jù)不足。張旭東[17]的實驗結果也顯示SMO突變在上下頜骨發(fā)病率的差異無統(tǒng)計學意義。SMO基因突變可能與組織學類型有關，Sweeney等[6]觀察到80%表現(xiàn)為叢狀型的成釉細胞瘤為BRAF野生型、SMO突變型，其中SMO突變率為50%；Brown等[5]的研究未發(fā)現(xiàn)SMO突變與組織分型有明顯相關性。雖然統(tǒng)計學上SMO的組織學分型與基因型沒有顯著關聯(lián)，但通過兩種獨立的突變基因和不同的組織學分型來區(qū)分成釉細胞瘤，是成釉細胞瘤分子生物學研究領域的重要突破。

近年來的研究[18-19]顯示SMO突變多發(fā)于上頜骨，Gültekin等[18]的數(shù)據(jù)證明SMO突變優(yōu)先發(fā)生于老年患者（平均年齡為67歲）的上頜骨中，與下頜骨成釉細胞瘤相比，上頜骨成釉細胞瘤的總體預后更差，而且復發(fā)風險與突變狀態(tài)之間有顯著相關性，多基因突變的成釉細胞瘤復發(fā)率最高。而Brown等[5]和張旭東[17]均報道SMO突變傾向發(fā)生于年輕人。因此有人提出不同分子途徑驅動的具有不同組織學類型和臨床特征的成釉細胞瘤可能需要不同的治療方法。

隨著研究的增多，很多學者發(fā)現(xiàn)SMO基因突變的位點并不穩(wěn)定和統(tǒng)一，Diniz等[16]對17例成釉細胞瘤標本進行測序，未檢測到F412E突變；張旭東[17]對30例成釉細胞瘤標本測序，未發(fā)現(xiàn)L412F與W535L這兩種形式的突變，具體原因尚不清楚，這對靶向治療的特異性選擇也增加了新的考慮因素。

2 SMO基因突變對成釉細胞瘤的臨床意義

對成釉細胞瘤采用保守的刮治術后易復發(fā)，而采用根治性切除術往往會導致嚴重的頜面部畸形和功能障礙[2]，發(fā)生于上頜骨的成釉細胞瘤由于其特殊的解剖結構易于侵犯鄰近的重要組織結構，因此SMO基因突變的靶向治療為成釉細胞瘤提供了潛在的新的個性化治療方案，為腫瘤精準醫(yī)療的發(fā)展方向提供了新的思路。

DeVilliers等[20]首次使用微基因組學報道成釉細胞瘤的基因表達譜，發(fā)現(xiàn)SHH通路中的PTCH和SMO均有異常表達，認為SHH通路成分可能在成釉細胞瘤的發(fā)生中起重要作用，提供了潛在的治療機會。Gurgel等[21]研究了牙源性角化囊性瘤和成釉細胞瘤中SHH信號通路基因的轉錄譜發(fā)現(xiàn)，PTCH1、SMO、Gli1、CCND1、Bcl2等基因是該通路的靶基因，過度表達可能導致SHH通路的組成性激活，在復發(fā)性牙源性角化囊性瘤中檢測到較高的SMO表達，說明SMO可能與牙源性腫瘤頻繁復發(fā)相關。因此在牙源性角化囊性瘤和成釉細胞瘤中阻斷這些基因的表達是術前替代治療的一個巨大機會。

目前，美國藥品與食品監(jiān)督管理局批準了3種針對SMO基因突變的靶向藥物：維莫德吉（vismodegib）、索尼吉步（sonidegib）和三氧化二砷。其中，維莫德吉和索尼吉步是SMO抑制劑，三氧化二砷是GLI抑制劑。

維莫德吉和索尼吉步最早用于治療基底細胞癌，三氧化二砷治療急性早幼粒細胞白血病[22-23]。然而SMO突變的靶向治療通常面臨腫瘤耐藥和不良反應的問題。作為單靶點治療藥物，已有多項研究發(fā)現(xiàn)維莫德吉在SMO突變的腫瘤治療中發(fā)生耐藥并出現(xiàn)較多的不良反應[24-26]。Sweeney等[6]證明了維莫德吉在治療成釉細胞瘤的SMO突變體中無效，卻發(fā)現(xiàn)三氧化二砷和KAAD-環(huán)巴胺對SMO突變體非常有效。

已經(jīng)上市的三氧化二砷作為較安全的藥物，對于治療SHH信號通路相關的腫瘤有巨大的發(fā)展前景[23]。

KAAD-環(huán)多巴胺是天然存在的環(huán)巴胺的化學修飾衍生物，雖然環(huán)巴胺已在眾多研究中顯示了對腫瘤生長和增殖有明顯的抑制作用，包括抑制黑素瘤、結腸癌、胰腺癌和前列腺癌等[27]，但是它存在許多不良反應，包括導致實驗小鼠體重減輕、脫水和死亡，因此學者對其進行結構改造，合成了擁有較高效力和較低細胞毒性的KAAD-環(huán)多巴胺，有望克服目前SHH信號通路抑制劑不良反應大的問題[12]。

此外，處于臨床試驗階段的新型SMO抑制劑已經(jīng)有數(shù)種被證實可以治療對維莫德吉耐藥的腫瘤，包括Taladegib、NVP-LEQ506、MRT-92和TAK-441等，其中MRT-92可與SMO蛋白上多個位點相結合，增強SMO的靶向性和結合力，減少藥物的不良反應和產(chǎn)生耐藥的概率[28]。Sauk等[29]在綜述中提到多種SHH抑制劑，很多處于臨床研究中的SHH抑制劑在非手術治療的成釉細胞瘤中被證明是有效的。

SMO作為一個極具潛力的實驗性治療靶點，如何進一步克服靶向藥物的耐藥性及減弱藥物不良反應，需要在成釉細胞瘤中進行更多的臨床研究。

隨著成釉細胞瘤分子發(fā)病機制不斷被挖掘，越來越多的相關通路和突變基因被證實在成釉細胞瘤的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用。近年來SHH信號通路已成為分子治療領域熱門的靶標，與之相關的抑制劑也被大量報道和研究，其中SMO基因突變在許多研究中被證實與成釉細胞瘤的臨床特征（如發(fā)病部位、組織學、年齡和預后等）有關。

目前尚不清楚SMO突變是否為MAPK通路的繼發(fā)突變，但SMO突變與MAPK通路緊密的臨床病理聯(lián)系可以證明不能將SMO突變作為一種獨立的致病機制。SMO突變好發(fā)于上頜骨成釉細胞瘤中，而上頜骨由于解剖位置的特殊性導致預后較差，SMO突變在成釉細胞瘤中具有較高的特異性，可能成為上頜骨成釉細胞瘤的診斷標志物。作為成釉細胞瘤中較常見的基因突變，體外實驗數(shù)據(jù)和臨床數(shù)據(jù)都提示在成釉細胞瘤的臨床治療中可以選擇應用SMO抑制劑進行外科治療之外的輔助治療，從而減少臨床復發(fā)率和轉移率。