凌小芳,姚金光
(1. 右江民族醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院,廣西 百色 533000;2. 右江民族醫(yī)學(xué)院口腔醫(yī)學(xué)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(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移和治療抗性等,5年生存率低于50%[4]。腫瘤局部復(fù)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(guān)的病變超過6周。在原發(fā)部位和或僅發(fā)生頸部的復(fù)發(fā)也被認為是局部復(fù)發(fā)。病程、腫瘤生長方式、頸部隱匿性淋巴轉(zhuǎn)移、手術(shù)切緣狀態(tài)[6]為TSCC復(fù)發(fā)的重要危險因素,也是不良的預(yù)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(dǎo)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(zhuǎn)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(shù)切除、輔助放療和或化學(xué)治療)。盡管如此,仍有TSCC患者出現(xiàn)治療后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。Weckx A等[8]研究表明,60%TSCC患者第一次治療后的前2年復(fù)發(fā),2年后復(fù)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(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移涉及許多復(fù)雜的生物學(xué)相互作用,例如遺傳、轉(zhuǎn)錄、環(huán)境、內(nèi)分泌信號傳導(dǎo)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(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的相關(guān)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(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)的機制進行綜述。
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(zé)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(jié)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(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)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(yù)后和治療靶點。近年來人們關(guān)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(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移 有關(guān)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(zhì)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(fù)發(fā)和或不良預(yù)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(xué)抗性細胞亞群”[15]。一般來說[16],TSCC細胞在應(yīng)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(shù)后癌細胞群中的CSCs產(chǎn)生富集作用,為局部區(qū)域復(fù)發(fā)和放化療抗性細胞的遠處轉(zhuǎn)移提供了便利[12,17-18]。由此,在臨床環(huán)境中,根除CSCs可以預(yù)防腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移。
1.3 鑒定和治療策略 CSCs可以通過其特異性細胞表面標(biāo)志物的表達或球體形成方法檢測到。以ALDH、CD133、CD44、CD24等標(biāo)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(biāo)志物[19]。Wang K等[20]認為,TSCC的CSCs表面標(biāo)志物可能是多種細胞表型的組合,目前尚未有確切的標(biāo)志物。有部分研究表示,p75NTR[21]、ALDH[22]、舌上皮中的多梳復(fù)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(biāo)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(xué)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(jié)轉(zhuǎn)移顯著相關(guān),SOX2表達和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是TSCC患者總生存期的獨立預(yù)后因素。CSCs標(biāo)志物CD44v6和ABCG2表達分別與TSCC區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、浸潤模式、浸潤深度、神經(jīng)周圍浸潤和局部復(fù)發(fā)顯著相關(guān)[25]。因此,探索TSCC相關(guān)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。
2.1 概述 腫瘤的發(fā)生和發(fā)展依賴于腫瘤細胞與相關(guān)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(fù)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(guān)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(zhì)(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(zhuǎn)移和治療抗性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑[29]。
2.2 TME與舌癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移 有關(guān)的舌腫瘤微環(huán)境被認為是舌腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移的關(guān)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(zhì)轉(zhuǎn)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(fù)發(fā)顯著相關(guān),并作為TSCC的共同遷移者出現(xiàn)在區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(guān)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(zhuǎn)移。但多數(shù)研究都是基于體外耐藥細胞,適應(yīng)性和非適應(yīng)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]。總之,專門破壞促腫瘤發(fā)生、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)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(xué)的理解得到改善,能更有能力搶占或逆轉(zhuǎn)癌癥治療耐藥性。
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(dǎo)致的代謝和生物合成需求增加。
3.2 自噬與舌癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的關(guān)系 自噬在舌癌的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移中扮演重要的角色。研究表明[38],通過沉默致癌KRAS誘導(dǎo)腫瘤消退的胰腺癌小鼠模型中,在完全抑制致癌驅(qū)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(dāng)自噬水平增強時,促進殘留休眠的癌細胞復(fù)發(fā)。自噬中的跨膜蛋白ATG9A在癌細胞細胞質(zhì)中的存在應(yīng)被視為OSCC復(fù)發(fā)和存活的新候選生物標(biāo)志物。自噬與腫瘤轉(zhuǎn)移也具有復(fù)雜的關(guān)系,在癌癥轉(zhuǎn)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(dǎo)的衰老來抑制腫瘤轉(zhuǎn)移。而在轉(zhuǎn)移的晚期階段,自噬傾向于通過促進與ECM分離的轉(zhuǎn)移細胞在遠處存活和定植,并通過誘導(dǎo)在新環(huán)境中未能與ECM建立接觸的轉(zhuǎn)移細胞進入休眠狀態(tài)而充當(dāng)轉(zhuǎn)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(dǎo)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(dǎo)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(fù)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(yīng)激反應(yīng)和細胞死亡途徑密切相關(guān)。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(guān)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(biāo)志物及其與預(yù)后的可能關(guān)聯(lián),可能有助于開發(fā)新的癌癥療法。
4.1 概述 上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial mesenchymal transformation,EMT)在胚胎發(fā)育、組織修復(fù)和腫瘤發(fā)生過程中被激活,是一種短暫且可逆的轉(zhuǎn)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(dǎo)致沿上皮到間充質(zhì)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(fù)合物并賦予細胞增強的遷移和侵襲特性,可以在轉(zhuǎn)移過程中被癌細胞選擇,作為轉(zhuǎn)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(qū)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(guān)[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(biāo)志物,確定了與不同EMT階段相關(guān)的多種腫瘤亞群的存在,它們的克隆能力、分化、侵襲性和轉(zhuǎn)移潛能與有關(guān)的不同特性相關(guān)。
4.2 EMT與舌癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的關(guān)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(zhì)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(qū)動[47],這是導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)的原因之一。在OSCC和胰腺導(dǎo)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(zhuǎn)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(jié),與EMT表達顯著相關(guān),是預(yù)測舌癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和腫瘤復(fù)發(fā)的重要生物標(biāo)志物。此外,EMT在癌癥轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移[51]。同時,還有部分研究結(jié)果表明,lncRNA (NKILA)低表達與TSCC轉(zhuǎn)移和患者預(yù)后不良顯著相關(guān),以及高遷移率組2是一種染色質(zhì)重塑因子,其表達可通過激活EMT促進TSCC侵襲和轉(zhuǎn)移[52]。
4.3 治療策略 越來越多的證據(jù)表明[53],EMT會誘導(dǎo)化療耐藥性和干性,并可能涉及轉(zhuǎn)移進展的特定步驟,也是調(diào)節(jié)microRNA、長鏈非編碼RNA和EMT轉(zhuǎn)錄因子之間的串?dāng)_。回顧文獻發(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(biāo)志物有差異,細胞模型無法重建生活環(huán)境中的復(fù)雜性,將小鼠模型轉(zhuǎn)化為人類,數(shù)據(jù)也會變得復(fù)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(yīng)后的2年內(nèi)復(fù)發(fā),改善其復(fù)發(fā)、預(yù)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(yù)后和治療靶點的生物標(biāo)志物,并通過各種新型療法,包括納米醫(yī)學(xué)和免疫療法等進行靶向作用。
對于大多數(shù)復(fù)發(fā)和或轉(zhuǎn)移的TSCC患者,治療仍然是姑息性的。我們的主要目標(biāo)是減少與局部復(fù)發(fā)相關(guān)的癥狀,延長生命,同時保持生活質(zhì)量。但這是一個很大的挑戰(zhàn)。臨床上,可通過放療的高質(zhì)量初級治療減少局部復(fù)發(fā)以及局部復(fù)發(fā)的早期檢測可以減少繼發(fā)性轉(zhuǎn)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(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移的風(fēng)險,從而提高生存率。
正因耐藥性、腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)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(xué)者利用生物信息學(xué)工具、癌癥數(shù)據(jù)庫和可用的軟件包工具,并進一步總結(jié)組學(xué)研究(基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué))中涉及TSCC生物標(biāo)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(biāo)志物,但只有少數(shù)已轉(zhuǎn)變?yōu)榕R床常規(guī)使用。其可能的原因是TSCC在復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)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(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)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(yù)見TSCC療法與多種靶向策略相結(jié)合的進一步發(fā)展。
右江民族醫(yī)學(xué)院學(xué)報2022年2期