头颈部肿瘤相关标志物研究进展

　　作者：张凯，米玉录    作者单位：山西医科大学第二临床医学院，山西 太原 030001；山西省肿瘤医院，山西 太原 030013 　　【摘要】  肿瘤标志物是检测、诊断、治疗、监测肿瘤和判断预后的重要分子信号。头颈肿瘤缺乏敏感性、特异性高的标志物。综述与之相关的肿瘤标志物及其研究进展，为寻找新的肿瘤标志物和多种标志物联合检测提供依据。

　　【关键词】  头颈部肿瘤；肿瘤标志物；研究进展

　　恶性肿瘤是严重危害人类健康的一种世界性常见病和多发病，病死率高。头颈部恶性肿瘤的发生率约为14/10万，占全身肿瘤的16％~40％，5 a生存率35％~60％，每年新发病率约50万。人们在对肿瘤的诊断和治疗过程中认识到早期诊断及早期治疗是提高患者5 a生存率的关键。近年, 虽然在头颈部肿瘤的诊断和治疗方面取得了很大进展, 但总的生存率仍很低, 而且晚期的手术治疗往往有一定致残率, 降低了患者的生活质量, 且存活率也大大降低。肿瘤标志物是由美国学者1978年在一次肿瘤会议上提出，1979年在英国第七届生物学医学会议被正式确认并开始应用。目前肿瘤标志物的研究与应用在肿瘤学中已成为一个引人注目的新领域。肿瘤标志物是指在肿瘤患者体液或组织中存在的比正常人更高水平的一类物质,可反映肿瘤的存在和生长，可分为:癌基因和抑癌基因蛋白产物;肿瘤抗原;酶和同工酶;血浆蛋白;细胞代谢产物;异位激素;胚胎性抗原;微量元素，寻找新的肿瘤标志物及多种标志物联合分析, 可提高肿瘤标志物的应用价值，本文就头颈外科相关的肿瘤标志物进行综述。

　　1  癌基因

　　1.1  细胞周期蛋白D1基因(cyclin D1)  cyclin D1基因是一个原癌基因，定位于染色体11q13上，长度约120 kD, 基因跨距约15 kD, 含有5个外显子, 编码295个氨基酸构成的蛋白质, 分子量为34 kD。在细胞周期进程中, 其含量受到生长因子等因素的调控, 呈周期性变化，其蛋白作为细胞周期调节因子之一(在控制细胞周期G1/S调控点上发挥作用),对细胞周期进行正性调节, 其在人类多种恶性肿瘤中过度表达, 与肿瘤的发生、发展密切相关。Wang X(1995)等在头颈部鳞癌的研究中发现，cyclin D1的表达与TNM的分期以及颈部淋巴结转移有明显正相关关系。刘文清等［1］研究Cyclin D1在鼻咽低分化鳞癌过度表达或异常表达,复发组明显高于无复发组,<5 a生存组明显高于>5 a生存组,而在有无淋巴结转移和临床分期的各期中的过表达差异均无统计学意义。Lai等［2］报道Cyclin D1在鼻咽癌高表达率与年龄、性别、T分期、N分期等不相关。因此，cyclin D1表达程度可作为头颈部肿瘤患者治疗效果和预后估计的新依据。

　　1.2  RET基因  RET原癌基因位于10q11.2，共21个外显子，编码一种属于酪氨酸激酶受体超家族的跨膜蛋白,其结构与胰岛素受体、表皮生长因子受体等类似。RET基因是与甲状腺癌有着独特关系的原癌基因。RET基因的胚系突变，尤其是密码子634的突变可引起多发性内分泌腺瘤综合征Ⅱa和家族性甲状腺髓样癌［3］，这些点突变的检测有助于对甲状腺髓样癌的诊断［4］。近年来研究发现［5］，在甲状腺乳头状癌中，存在一种癌基因RET/PTC癌基因，与甲状腺乳头状癌的发生、发展有密切的关系。在Tallini等［6］研究中发现, 非瘤性甲状腺滤泡细胞、甲状腺滤泡状腺瘤及腺癌、低分化及未分化的甲状腺癌中RET/PTC均为阴性, 而在甲状腺C细胞中为阳性, 在甲状腺乳头状腺癌中阳性表达为40.3%,并且RET/PTC阳性的甲状腺乳头状腺癌没有发展为侵袭性肿瘤表型的倾向,不发展为未分化癌。因此检测RET/PTC可作为甲状腺乳头状腺癌的诊断及预后的标记物。

　　1.3  bcl2基因  bcl2基因最早发现于滤泡型B细胞淋巴瘤染色体14和18易位煅炼点t(14：18)(q31q21)。bcl2基因含有3个外显子，2个内含子。易位后表达的蛋白编码不变，但表达的量可增加。bcl2基因家族主要由bcl2、bax、bak、mcl1及bclX (bclXs/bclXl) 组成,这些基因编码的蛋白具有促凋亡(bclXs、bax、bak) 或抗凋亡(bcl2、bclXl、mcl1) 的作用,这些促凋亡和抗凋亡蛋白的相对数量将决定细胞是否发生凋亡。在甲状腺肿瘤中，甲状腺腺瘤和分化良好的甲状腺癌中bcl2蛋白表达接近正常,分化差及未分化甲状腺癌中无bcl2蛋白表达或表达很弱。甲状腺髓样癌的大部分标本内含有bcl2蛋白表达。bcl2癌基因蛋白过度表达可能在鼻咽癌发生、发展起一定作用［7］。郭琳琅等指出bcl2蛋白异常表达可能与鼻咽癌上皮癌变有关。

　　2  抑癌基因

　　2.1  P27基因  P27是1994年发现的抑癌基因，P27 CDNA基因定位于染色体12p13上，它包括2个外显子和2个内含子，长594 bp,其转录的P27由198个氨基酸残基组成，且高度保守。它是一种新的CKI(细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂)基因。P27基因及其产物对于细胞的生长有着极其重要的调控作用,P27的蛋白水平下降, 相对肿瘤的间变、浸润、转移为早期事件,有研究表明正常甲状腺组织P27表达最高,甲状腺腺瘤次之,甲状腺滤泡癌最低［8］。Khoo等［9］研究认为P27对预测甲状腺乳头状癌侵袭能力的评估有重要的意义。在垂体瘤、甲状旁腺癌、喉癌等头颈部肿瘤的瘤组织中，已有试验表明其表达水平显著低于正常组织且喉癌的临床分期、淋巴结转移与复发与P27的低表达有关。在人的不同肿瘤中,如乳腺癌、结肠癌、前列腺癌,P27可作为独立的预后标志［10］。

　　2.2  P53基因  P53是一种广谱的抗癌基因，也是与人类多种恶性肿瘤发生发展关系最密切的基因之一,位于染色体17的短臂上，基因组DNA长约20kb含有11个外显子，10个内含子，编码分子量为53 kD的核酸蛋白,分为野生型(wild type)和突变型(mutation type):野生型在维持细胞正常生长抑制恶性增殖过程中起主要作用;突变型P53失去了上述抑癌作用,而且具有癌基因功能。P53蛋白为转录因子,其生物学作用为细胞周期DNA 损伤的监控点,在维持细胞正常生长、抑制恶性增殖过程中起重要的作用。周琼英等认为，P53蛋白的过度表达可能与鼻咽癌发生有密切的关系，因此，P53蛋白阳性可作为鼻咽癌诊断的参考指标。在甲状腺的肿瘤中,P53基因突变几乎全部发生于恶性度极高的未分化癌或低分化癌中,是甲状腺肿瘤发生的终末阶段,P53表达常常暗示预后不良［11］。经过辐射的甲状腺细胞中,野生型P53的突变不导致细胞的凋亡,但促进甲状腺细胞DNA末端连接,这种变化可能引起某些特殊反应,最终导致肿瘤的发生［12］。90年代中期，AdP53基因治疗开始应用头颈恶性肿瘤实验研究。这些成果显示，无论肿瘤细胞P53表型如何，导入AdP53后，肿瘤细胞都会出现凋亡，而且体内试验还可抑制裸鼠成瘤［13］。近年来，AdP53基因联合放疗化疗治疗头颈恶性肿瘤显示了明显的优越性，在我国AdP53基因治疗已被列入肿瘤治疗临床药物［14］。

　　3  VEGF与头颈部肿瘤

　　人的VEGF 基因全长14 kb ,由8个外显子和7个内含子组成,它是二硫键连接的糖蛋白二聚体,由同一N端而其他区域有差异的两条多肽链组成,分子量34 ku～45 ku。8个外显子进行不同的剪接产生不同的VEGF的变异体,分别由206、189、165或121个氨基酸残基组成。不同种属的VEGF N端氨基酸序列相似但不完全相同。人们发现几种功能与VEGF相似的因子,将它们合称为VEGF家族,包括VEGF、VEGFB、VEGFC、VEGFD、胎盘生长因子(PL GF) 等。VEGF血管内皮生长因子又称血管通透因子是体内外血管内皮细胞生长特异的有丝分裂原和血管通透性因子。肿瘤生长离不开血管生成, 当肿瘤达到一定体积就要依赖于肿瘤细胞分泌的血管生成因子诱导血管生成来支持肿瘤进一步发展和转移［15］，血管生成是肿瘤新血管形成的必需机制。Lukits等［16］研究表明,喉鳞癌侵犯范围越广,分化越差,VEFG表达越强,微血管计数越多。Wakisaka等［17］检测到伴有转移的鼻咽癌患者VEGF明显高于无转移患者, 并且VEGF水平与微血管密度呈正相关。甲状腺癌组织中发现了多种血管生成因子。实验表明,甲状腺癌VEGF的表达显著高于正常甲状腺,有转移的甲状腺癌VEGF的表达高于无转移的甲状腺癌。甲状腺癌的VEGF水平越高,复发和进展的危险越大。VEGF的研究为人们预测肿瘤患者预后、综合考虑治疗措施提供了帮助,也为肿瘤的治疗启发新的思路。以VEGF为靶向,抑制VEGF的合成和分泌,或用VEGF单抗使VEGF失活;利用反义技术,用反义VEGFRNA或cDNA和其载体,肿瘤原位注射,通过抑制VEGF的表达阻滞肿瘤血管的形成;以VEGF受体为靶向,抑制VEGF 受体的表达、或阻断VEGF与受体的结合以及通过对VEGF 及其受体作用的各个环节的干预抑制肿瘤血管新生。抗血管生成治疗与传统化疗、放疗联合使用,可以更好地控制肿瘤的复发和转移。

　　4  CD44与头颈部肿瘤

　　CD44是一组分布极为广泛的细胞表面跨膜糖蛋白,它是由单一基因所编码的具有高度特异性的单链膜表面糖蛋白的家族。人类CD44基因定位于染色体11p13上,至少由20个高度保守的外显子和其间的内含子构成，它是细胞与细胞外基质主要成分透明质酸作用的受体。CD44基因的外显子按表达方式可分两类, 一类是构成性外显子,也称标准CD44(standard isoform,CD44s),另一类是剪接性外显子CD44v(splicing variant ,CD44v)。CD44s转录片段最小,存在所有CD44转录子中,CD44v则选择性存在某些正常细胞或肿瘤细胞。近年来大量的研究发现,CD44分子尤其是CD44变异体(CD44v)通常在肿瘤细胞表面异常表达,而且与肿瘤的发生发展密切相关［18］,在肿瘤的侵袭、转移及预后起着重要的作用。在曾思务等［19］的研究中发现,10例正常甲状腺组织CD44无表达; 单纯性甲状腺肿和甲状腺腺瘤中CD44阳性率分别为20%和30%;40例甲状腺癌组织中CD44阳性率为85%,明显高于前两组(P<0.01) ,而且CD44阳性率随着组织分化程度的降低而增高, 伴有淋巴结转移甲状腺癌的CD44表达明显高于无淋巴结转移的甲状腺癌组织(P<0.01)，所以,CD44可作为反映甲状腺癌生物学行为和预后的一个重要标志物,其阳性表达者预示其恶性度高且预后不良，粘附分子CD44主要与肿瘤的浸润转移呈负相关。Kawano等［20］通过对81例头颈部肿瘤患者血清内CD44V等的检测, 发现CD44 V6表达减少时癌细胞黏附力下降,侵袭力加强造成转移,且与TNM分期相关,CD44表达下降可作为一个预后很差的指标。

　　5  Galectin3与头颈部肿瘤

　　Galectin3是由氨基酸末端区和羧基末端糖类识别区组成的多肽,属凝集素(lectin)蛋白家族成员,是一种和2半乳糖苷有亲和力的糖类结合蛋白,其分子量约为31 kD。主要存在于细胞质中,也可以存在于细胞核、细胞表面或细胞外,这就提示其功能具有多样性［21］。研究表明Galectin3 的表达部位包括上皮细胞(甲状腺、肠、胃等)、肥大细胞、巨噬细胞和部分感觉神经细胞等。Galectin3 参与了许多生理和病理过程,包括细胞间粘附、细胞生长调节、炎症反应、免疫调节、肿瘤的转化以及细胞的凋亡等［22］。随着对其各方面研究的深入,Galectin3在自身免疫性疾病、炎症,特别是肿瘤方面的研究进展特别引人注目。Galectin3表达受致瘤及病毒转化刺激物调节。在人类多种肿瘤中有表达的改变，包括结肠癌、乳腺癌、皮肤癌以及淋巴瘤、胶质母细胞瘤等，并且与肿瘤的发展和转移能力的获得有关。近来，Galectin3在头颈肿瘤中的研究逐渐引起了广泛兴趣。Choufani等［23］回顾性研究了75例HNSCC证实Galecfin3在喉鳞状细胞癌中表达的降低与肿瘤临床测得的侵袭性的增加有关。Piantelli等［24］研究了73例淋巴结阴性的喉鳞癌，进行Galeetin3免疫组化染色后发现42例(57．5％)有阳性表达，且与肿瘤角化和组织分级有关。Yoshii等［25］将Galectin3反义cDNA转染入高度表达Galectin3的甲状腺乳头状腺癌细胞株，结果显示其表达是乳头状腺癌得以保持其表型的必要条件，这使Galectin3成为将来干预治疗的潜在目标。Penner等［26］发现Galectin3在腺样囊性癌中有8/9的表达，而在所有14例多形性腺癌中都有表达。综上所述，近年来的大量肿瘤生物学理论和技术的发展,对揭示疾病的发生过程和肿瘤性质，对于头颈部肿瘤的早期诊断、肿瘤高危人群的普查、肿瘤的疗效判断,预测转移和复发及肿瘤标志靶向治疗等方面,都有很大的帮助。目前，治疗肿瘤的主要方法是手术治疗、放射治疗和化学治疗。肿瘤治疗的进一步解决可能依赖于分子生物学的研究、依赖于新兴的基因治疗。

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