口腔鳞状细胞癌分子机制

张琳梅 张耀超 秦泗佳

摘 要：口腔鳞状细胞癌（Oral squamous cell carcinoma，OSCC）是来源于上皮组织的恶性肿瘤，是头颈部恶性肿瘤中最常见的一类。该疾病的发生和发展是一个复杂的过程，同时受环境因素和基因因素的双重调节。而多基因的累计突变则是诱导OSCC发生的重要因素，其包括基因突变、非编码RNA的调控障碍、蛋白修饰障碍以及表观遗传学的改变。因此对OSCC机体内分子间相互作用和信号通路调控网络的更好了解将大大有助于提升肿瘤高风险患者的有效检测以及治疗。

关键词：口腔鳞状细胞癌;基因;机制

1.1OSCC的发生机制

1.1.1口腔鳞状细胞癌相关的基因和分子改变

OSCC的发展是一个复杂的过程，受到很多环境因素的影响和基因的累积变化，例如香烟、酒精、慢性炎症以及病毒感染。所有的这些环境因素的改变可以导致体内很多基因和分子的改变。这些改变大多影响两组基因：致癌基因和肿瘤抑制基因。这些环境因素的改变使得致癌或抑癌基因失活或发生突变，杂合缺失，纯合缺失以及表观遗传学改变，例如甲基化。这些基因和分子的改变可以通过一些分子生物学的实验研究来证实。其可以辅助阐明疾病的发生原理，其指标可以辅助临床达到早期诊断及早期治疗以及制定新的个性化治疗方案。

癌症发生的6大标志：生长信号自主性的获得（致癌基因）、生长抑制信号（抑癌基因）、凋亡的逃避、细胞永生化、血管生成和侵袭以及转移。随着分子生物学的快速发展，许多的方法均可以用来分析肿瘤组织的DNA，最常用的方法有原位杂交、Southern和Northern blot免疫印记杂交、聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）以及全自动DNA测序。尤其是基因芯片被广泛用来建立一般的基因分析模型和筛选不同的基因表达。然而芯片的结果需要不同的方法验证例如Northern blot和实时定量PCR（qRT-PCR）。qRT-PCR目前被认为是最可靠和可重复的基因分析方法，广泛的被用于从芯片技术获得的结果的验证。为了验证OSCC的基因表达，结合DNA芯片技术来分析头颈部癌症尤其是OSCC的基因表达模式。结论认为不同的基因和OSCC可能存在联系。测序结果中有很多基因已经被研究和描述，并为人熟知，但仍然还有很多其他的未知的生物学功能需要进行更深入的分析。基于这些芯片的结果，现在已有很多新发现的基因被单独研究从而判断它们的性质和功能。在口腔癌变前和早期癌症中经常发生染色体基因座13q和17p杂合性的缺失。其所影响的区域主要是抑制重要的抑癌基因。大多数OSCC癌前病变和早期癌症中可见9p21的等位基因缺失[1]。OSCC是一个多方面的过程，包括很多可以改变致癌基因，肿瘤抑制基因的基因过程和其他相关分子。产生的异常现象可以增加生长因子的产生和细胞表面受体的数量和、或增加转录或胞内信号因子水平。相反，这些改变可以引起肿瘤抑制基因活力的丢失和引起表型能力的增加，包括细胞增殖增加，细胞凝聚减弱以及局部迁移和侵袭。

1.1.2蛋白组学

OSCC患者死亡率一直没有较大的改善，因此需要有新的蛋白标记物来促进其早期诊断。近些年主要通过双向凝胶电泳技术、单点杂交技术、胰蛋白酶消化和MS测序等蛋白质组学的技术来发现新的蛋白标记物。曾经，兴趣蛋白的蛋白斑点杂交技术常被作为识别蛋白标记物的主要技术之一，但在这之后还需要做一些更可靠的实验进一步验证。因此通常依赖于实时定量PCR及相似试验技术的发展。之前的研究通过对口腔鳞状细胞癌及与其匹配的正常组织进行了蛋白水平的定量，找到有表达差异的蛋白就可以作为疾病的蛋白标记物。通过蛋白分析，在10例OSCC样本筛选出差异表达两倍以上的蛋白，包含大约800种蛋白中的11种。尽管这样，这11种蛋白的表达水平也在一直变化，它们也许与口腔粘膜上皮细胞的恶性病变有关。其中7个基因在阐明肿瘤的致癌机制及恶性程度的分子机制方面起到重要的作用。全部的口腔癌患者中，在mRNA水平，很難找到一种mRNA普遍的上调或下调。mRNA水平的异质性也许是因为口腔癌分子机制的错综复杂导致的，因此说，在不同的病人中很难在信使RNA或蛋白水平找到相同的变化[2]。

细胞内氧化还原的状态对细胞信号转导与基因的表达起重要的作用。ROS在致癌的全部阶段，包括开始、发生、进展等阶段起重要作用。为使细胞免受氧化应激的压力，细胞会形成由SOD、过氧化氢酶、谷胱甘肽光氧化物酶、PRX组成的防御系统。SOD是可以催化氧自由基歧化作用的抗氧化酶，因此抑制过氧化物的积累。过氧化氢则可以进一步被过氧化氢酶或谷胱甘肽过氧化物酶催化转换成为水和氧。MnSOD是好氧菌的特征，它是由四个、相同的、24kda亚基组成。尽管，MnSOD可以促进细胞免受一系列损伤和抑制细胞凋亡，这个酶在某些方面是有害的并在多种情况下可以阻碍细胞增殖。因此，MnSOD似乎可以控制多重反应，这种多重反应可以控制细胞，特别是肿瘤细胞的命运[3]。HSPs可能通过抑制凋亡促进肿瘤的发生。但相反的是，很多种的HSPs在免疫反应中通过抑制肿瘤而起到重要的作用。HSP27是一种压力应激蛋白，它普遍的存在于多种正常组织中。在多种HSP蛋白中，HSP27与HSP70被证实与肿瘤有很强的关联。他们的表达水平，会发生上调或下调[4]。而且，HSP27在很多细胞类型中都是一种基本的蛋白。因此，它在蛋白水平高表达而在基因水平不高表达在OSCC中很常见。

如今，鉴别出一系列肿瘤相关蛋白的成功证明：蛋白组学的分析可以为全面的理解疾病的病理学机制提供丰富的信息。大量的蛋白变化意味着多种细胞途径与致癌机制相关，多种蛋白分子同时受到调控来抑制疾病，从而使这些肿瘤相关蛋白能进一步作为临床诊断和病因调查的潜在的标记物。

参考文献

[1]Ohta S， Uemura H， Matsui Y， et al. Alterations of p16 and p14ARF genes and their 9p21 locus in oral squamous cell carcinoma[J]. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod， 2009， 107 （1）： 81-91.

[2]Petersen PE. The World Oral Health Report 2003： continuous improvement of oral health in the 21st century--the approach of the WHO Global Oral Health Programme[J]. Community [3]Dent Oral Epidemiol， 2003， 31 Suppl 1： 3-23.

Guyton KZ， Kensler TW. Oxidative mechanisms in carcinogenesis[J]. Brmedbull， 1993， 49 （3）： 523-544.

[4]Ferrarini M， .， Heltai S， .， Zocchi MR， et al. Unusual expression and localization of heat-shock proteins in human tumor cells[J]. International Journal of Cancer， 1992， 51 （4）： 613–619.