劉世琦綜述，葛立宏，曾素娟審校

0 引言

癌癥是人類健康的第一大殺手[1]。頭頸部鱗狀細(xì)胞癌是全球第六大最常見(jiàn)癌癥，其中40%發(fā)生于口腔[2]?？谇话┑闹委煼椒ㄖ饕膳R床分期決定，早期治療包括手術(shù)或放射治療，而晚期治療主要采取以手術(shù)-化療-放療為主的綜合序列治療[3]。晚期口腔癌患者5年生存率較低，主要原因與口腔癌早期診斷困難、治療后易復(fù)發(fā)、全身不良反應(yīng)大等有關(guān)[4]，如何實(shí)現(xiàn)口腔癌的早期診斷與有效治療已成為目前亟待解決的臨床難題。納米醫(yī)學(xué)是用納米技術(shù)解決醫(yī)學(xué)問(wèn)題的學(xué)科，其具有高效遞送藥物、核酸和造影劑的能力，能夠在提高診斷技術(shù)準(zhǔn)確性和化療藥物療效的同時(shí)增強(qiáng)癌癥患者的耐受性及改善生存質(zhì)量，本文將從基于納米醫(yī)學(xué)技術(shù)的口腔癌診斷、治療、診療一體化等方面作一綜述，旨在綜述納米醫(yī)學(xué)技術(shù)在口腔癌診斷與治療中的研究進(jìn)展。

1 基于納米醫(yī)學(xué)技術(shù)的口腔癌診斷

世界衛(wèi)生組織將早期篩查作為預(yù)防和控制口腔癌的首要目標(biāo)，有充分證據(jù)表明，早期診斷有助于降低口腔癌的發(fā)病率和死亡率[5]。大多數(shù)診斷方法只有在口腔癌完全進(jìn)展后才能加以識(shí)別。傳統(tǒng)的非侵入性方法（如活體染色、脫落細(xì)胞學(xué)等）因敏感度和特異性不足而受到限制[6]。目前，組織活檢仍然是口腔癌診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但侵入性篩查技術(shù)費(fèi)力、耗時(shí)且創(chuàng)傷極大。為了探索非侵入性、高敏感度和高特異性的口腔癌診斷技術(shù)，不同類型的納米粒子作為特異性造影劑被諸多學(xué)者研究。

1.1 影像檢測(cè)

傳統(tǒng)造影劑因生物利用度低、靶向性差等缺點(diǎn)致使成像效果不理想。近年來(lái)納米技術(shù)發(fā)展迅速，納米粒子由于尺寸小、表面易于修飾而被開(kāi)發(fā)用于癌癥成像等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。Shanavas等[7]將偶聯(lián)葉酸、殼聚糖的磁性聚乳酸-羥基乙酸（poly（lactic-co-glycolic acid），PLGA）納米粒子作為核磁共振成像造影劑，結(jié)果顯示口腔表皮樣癌細(xì)胞被葉酸-殼聚糖包被的納米粒子處理后所需的T2弛豫時(shí)間明顯短于未包被或僅殼聚糖包被的納米粒子組，葉酸受體靶向組的成像對(duì)比度顯著優(yōu)于非靶向組，利于早期口腔癌的檢測(cè)。

除此以外，貴金屬納米粒子如金納米顆粒不僅合成方法簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高，而且具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、表面等離子共振性質(zhì)可調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，在癌癥的診斷和治療方面具有巨大的潛力。表皮生長(zhǎng)因子受體（epithelial growth factor receptor，EGFR）在口腔癌前病變中表達(dá)增加，其精確檢測(cè)有助于口腔癌的早期篩選[8]。Ankri等[9]將偶聯(lián)抗EGFR多克隆抗體的金納米棒與空氣掃描電子顯微鏡聯(lián)合，結(jié)果顯示金納米棒從腫瘤組織至正常上皮間呈梯度擴(kuò)散，精確度縮窄至腫瘤邊緣的1 mm范圍。繼這一研究后，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)使用此造影劑時(shí)高光譜顯微鏡的反射光譜強(qiáng)度在正常組織中最低，隨組織增生程度的加深而不斷增強(qiáng)，因此能夠明顯區(qū)分出正常組織與異型增生病變[10]?；诩{米粒子的高成像對(duì)比度和分辨率在口腔腫瘤邊界檢測(cè)及良惡性病變鑒別等方面有較大應(yīng)用潛力。

1.2 生物標(biāo)志物檢測(cè)

口腔癌生物標(biāo)志物的檢測(cè)介質(zhì)包括唾液和血液等，其中唾液檢測(cè)具有簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。納米檢測(cè)系統(tǒng)是將生物標(biāo)志物的檢測(cè)敏感度提高到納米級(jí)的新型非侵入性檢測(cè)技術(shù)。酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）是一種用于判斷特定靶蛋白是否存在的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，Chakraborty等[11]在常規(guī)ELISA試劑盒中摻入金納米棒或金納米球后對(duì)口腔鱗癌患者唾液中骨橋蛋白的檢測(cè)限分別為0.03 ng/ml或0.02 ng/ml，顯著低于常規(guī)試劑盒的檢測(cè)限（0.14 ng/ml），改良版試劑盒的敏感度得到極大程度提高。生物傳感器是一種對(duì)生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的儀器，Kumar等[12]采用納米氧化鋯修飾還原氧化石墨烯后，將其用于優(yōu)化生物傳感器，對(duì)口腔鱗癌患者唾液中的細(xì)胞角蛋白片段CYFRA-21-1進(jìn)行檢測(cè)，與未優(yōu)化的生物傳感器比，優(yōu)化的傳感器具有更寬的線性檢測(cè)范圍、更高的敏感度和更低的檢測(cè)限。該團(tuán)隊(duì)后續(xù)開(kāi)發(fā)的納米氧化釔修飾的生物傳感器對(duì)CYFRA-21-1的線性檢測(cè)范圍為0.01～50 ng/ml，敏感度為226 Ω·ml/ng，檢出限為0.01 ng/ml，改良后生物傳感器檢測(cè)效率較前大幅提升[13]。由于拉曼散射效應(yīng)極弱，拉曼光譜的應(yīng)用與發(fā)展受到限制，金或銀納米顆粒表面吸附分子可以將拉曼信號(hào)增強(qiáng)105～1014倍，表面增強(qiáng)拉曼光譜（surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS）是一種檢測(cè)生物標(biāo)志物的新興方法，因敏感度高已應(yīng)用于腫瘤的診斷[14]。Han等[15]將金納米顆粒與寡核苷酸偶聯(lián)，以孔雀綠異硫氰酸酯作為拉曼報(bào)告分子，使用SERS檢測(cè)口腔癌唾液樣品中S100鈣結(jié)合蛋白P，其mRNA的檢測(cè)限低至1.1 nmol/L。

血液是口腔癌另一重要的生物標(biāo)志物介質(zhì)，Tan等[14]使用SERS分析混有金納米顆粒的口腔癌患者血清樣品分子結(jié)構(gòu)與成分時(shí)，敏感度達(dá)80.7%，特異性達(dá)84.1%。Xue等[16]利用SERS對(duì)135例混有金納米顆粒的口腔癌患者血清樣品進(jìn)行腫瘤分類與分期，與組織活檢對(duì)比，其準(zhǔn)確度達(dá)到85%以上。此外，Madathil等[17]采用葉狀二氧化鈦納米和銀納米顆粒優(yōu)化SERS后對(duì)37例患者的口腔組織病理切片進(jìn)行分類，準(zhǔn)確率高達(dá)97.24%。由此可見(jiàn)，納米粒子能夠提高SERS對(duì)生物標(biāo)志物的檢出準(zhǔn)確性。

2 基于納米醫(yī)學(xué)技術(shù)的口腔癌治療

2.1 化學(xué)療法

口腔鱗狀細(xì)胞癌的化學(xué)預(yù)防包括用于逆轉(zhuǎn)、預(yù)防或抑制癌前細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的藥物，其中天然植物化合物因豐富的生物活性及藥用價(jià)值而備受關(guān)注[18]，有學(xué)者嘗試將納米醫(yī)學(xué)技術(shù)與天然植物化合物結(jié)合用于口腔癌治療。Mazzarino等[19]開(kāi)發(fā)了一種包覆殼聚糖載姜黃素的聚乙內(nèi)酯黏膜粘附式納米粒子，其細(xì)胞毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于游離的姜黃素。Cacciotti等[20]制備了包覆殼聚糖載18-β-甘草次酸的聚乳酸-羥基乙酸共聚物納米粒子，其對(duì)人牙齦成纖維細(xì)胞無(wú)毒性作用，對(duì)人口腔鱗狀癌細(xì)胞的半數(shù)抑制濃度低至200 μmol/L。Yakop等[21]將3 μg/ml的憂遁草提取物負(fù)載于銀納米顆粒后，發(fā)現(xiàn)其對(duì)小鼠胚胎成纖維細(xì)胞無(wú)毒性，但能夠誘導(dǎo)90%人口腔鱗癌細(xì)胞的凋亡。

相較于天然植物化合物，合成化學(xué)藥物如多西他賽、順鉑等結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且作用機(jī)制明確，但易導(dǎo)致不良反應(yīng)和多重耐藥性?；诟咻d藥能力，納米顆粒利于化學(xué)藥物在腫瘤部位的積累，能減少化療藥物的全身不良反應(yīng)。Gupta等[22]合成了載有多西他賽的PLGA納米顆粒，其對(duì)人口腔鱗癌細(xì)胞的毒性遠(yuǎn)大于游離的多西他賽。Wang等[23]發(fā)現(xiàn)口腔鱗癌細(xì)胞攝取負(fù)載順鉑的聚乙二醇、PLGA/NR7靶向性納米顆粒強(qiáng)于非靶向性納米顆粒，靶向納米顆粒對(duì)癌細(xì)胞的殺傷能力更高。由此可見(jiàn)，納米醫(yī)學(xué)技術(shù)與化學(xué)療法聯(lián)合應(yīng)用，可顯著增強(qiáng)藥物的療效，降低不良反應(yīng)，這為口腔癌治療增添了新的選擇。

2.2 光學(xué)療法

光學(xué)療法是一種新興的腫瘤治療方法，包括光動(dòng)力療法和光熱療法。光動(dòng)力療法對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷具有特異性和敏感度，Uppal等[24]發(fā)現(xiàn)與游離玫瑰紅相比，偶聯(lián)玫瑰紅的二氧化硅納米顆粒對(duì)口腔癌、乳腺癌細(xì)胞的光毒性更強(qiáng)。Lucky等[25]合成的抗EGFR偶聯(lián)聚乙二醇、二氧化鈦納米顆粒對(duì)高表達(dá)EGFR的口腔癌細(xì)胞有明顯殺傷作用，結(jié)果表明與傳統(tǒng)光動(dòng)力療法相比，結(jié)合納米顆粒的近紅外光動(dòng)力療法可顯著延遲腫瘤生長(zhǎng)，并大幅提高荷瘤裸鼠的存活率。

光熱療法是在近紅外光照射下，借助光敏劑將光能轉(zhuǎn)化為熱能殺死癌細(xì)胞的一種治療方法。Mehdizadeh等[26]發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用激光或葉酸偶聯(lián)的金納米棒對(duì)人表皮樣癌細(xì)胞無(wú)毒性作用，但兩者聯(lián)合時(shí)對(duì)口腔癌細(xì)胞的殺傷率達(dá)56%。隨后，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)使用高輻射X射線時(shí)，低濃度葉酸偶聯(lián)的金納米棒也可作為良好的放射增敏劑[27]。Hosseini等[28]發(fā)現(xiàn)鍍金的氧化鐵納米粒子同樣是一種具有潛力的放射增敏劑，與單獨(dú)光熱療法或放射治療比，兩者聯(lián)合使用時(shí)口腔表皮樣癌細(xì)胞的存活率最低。

有研究團(tuán)隊(duì)嘗試探索光動(dòng)力療法和光熱療法聯(lián)合應(yīng)用在口腔癌治療的效果。Chu等[29]發(fā)現(xiàn)在飛秒激光照射下，基于金納米環(huán)在波長(zhǎng)為1064 nm處的局域表面等離子體共振效應(yīng)，聯(lián)合光熱療法和光動(dòng)力療法可有效滅活口腔癌細(xì)胞。Wang等[30]將玫瑰紅偶聯(lián)的金納米棒應(yīng)用到倉(cāng)鼠頰囊口腔癌模型，與單一的光動(dòng)力或光熱療法相比，光動(dòng)力和光熱療法聯(lián)合對(duì)口腔癌的治療效果更好。

2.3 基因療法

目前基因治療已應(yīng)用于口腔癌，但是治療效果差且不良反應(yīng)大，納米醫(yī)學(xué)技術(shù)恰好可以解決這一難題。Chen等[31]發(fā)現(xiàn)茴香酰胺靶向的脂質(zhì)-鈣-磷酸酯納米顆粒可實(shí)現(xiàn)缺氧誘導(dǎo)因子-1α（hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α）siRNA的有效遞送，10天后小鼠異位移植瘤體積消減約40%。Wang等[32]開(kāi)發(fā)了負(fù)載多耐藥基因1（multi-drug resistance gene,MDR1）siRNA、阿霉素的聚乙烯亞胺修飾的介孔二氧化硅納米顆粒，轉(zhuǎn)染該納米顆粒后口腔鱗癌多藥耐藥細(xì)胞的MDR1基因表達(dá)下調(diào)，癌細(xì)胞凋亡。在荷瘤裸鼠模型中，相較于未修飾MDR1基因組，基因修飾組腫瘤生長(zhǎng)速度減緩且體積顯著減小。

3 基于納米醫(yī)學(xué)技術(shù)的口腔癌診療一體化

在傳統(tǒng)的臨床醫(yī)療中，先診斷、后治療的分時(shí)段分次醫(yī)療模式過(guò)程繁瑣，為了整合疾病的診斷和治療的過(guò)程，診療一體化作為一種全新的醫(yī)療理念被提出。Xiong等[33]制備的負(fù)載吲哚菁綠、全氟己烷、阿霉素的多功能靶向聚合物納米顆粒具有優(yōu)異的光聲成像特性和光熱治療能力，能有效抑制舌鱗狀細(xì)胞癌家兔模型中轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的生長(zhǎng)。Wang等[34]合成了一種透明質(zhì)酸修飾負(fù)載順鉑的TQTPA多模式納米顆粒，在近紅外光照射下，通過(guò)近紅外熒光染料（IR-808）繪制的裸鼠原位舌癌和轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的輪廓可精確至1 mm，在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移檢測(cè)和化學(xué)光熱聯(lián)合療法中應(yīng)用前景廣闊?；诩{米醫(yī)學(xué)技術(shù)的口腔癌診療一體化的理念較大程度提升了口腔癌診治的精準(zhǔn)性。

4 研究展望

納米醫(yī)學(xué)技術(shù)在乳腺癌等癌癥的診斷、治療中已得到廣泛研究，但在口腔癌中的診治目前正處于臨床研究階段。為了更好地評(píng)估納米醫(yī)學(xué)技術(shù)在口腔癌診治中的應(yīng)用潛力，特別是針對(duì)轉(zhuǎn)移瘤，應(yīng)建立和使用更合適的口腔癌動(dòng)物模型（如原位、轉(zhuǎn)移模型）深入研究。此外，未來(lái)還需評(píng)估更完善的納米技術(shù)應(yīng)用于口腔癌診治的效果。新一代的納米醫(yī)學(xué)技術(shù)有望提高納米顆?；A(chǔ)藥物遞送的能力，并應(yīng)對(duì)癌癥轉(zhuǎn)移、耐藥等挑戰(zhàn)。