董云梅 陶艷 周瑜

口腔疾病研究國家重點實驗室 國家口腔疾病臨床醫(yī)學研究中心四川大學華西口腔醫(yī)院口腔黏膜病科 成都 610041

口腔黏膜癌變是指口腔黏膜從正常狀態(tài)經口腔潛在惡性疾患（oral potentially malignant disorder，OPMD）階段發(fā)展為口腔鱗狀細胞癌（oral squamous cell carcinoma，OSCC），直至遠處轉移的多步驟、多階段、多基因改變的過程。OPMD包括口腔白斑?。╫ral leukoplakia，OLK）、口腔紅斑病（oral erythroplakia，OEK）、口腔扁平苔蘚（oral lichen planus，OLP）、口腔黏膜下纖維性變（oral submucous fibrosis，OSF）等?？谇话┰谌蜃畛Ｒ姷陌┌Y中排名第六位，其中OSCC占92%～95%，其發(fā)病率在世界范圍內呈增高趨勢，且大多數OSCC均由OPMD轉化發(fā)展而來[1]。OPMD的主要治療方法有藥物治療、手術治療、冷凍及光動力治療等，OSCC主要采取以手術治療為主并結合其他治療（如放射治療、化學治療）的綜合治療。

組織病理學檢查仍是口腔黏膜癌變各階段疾病診斷金標準，但由于具有有創(chuàng)性、耗時長、操作復雜等特點，目前，大量的OPMD和早期OSCC的無創(chuàng)篩查方法，如細胞刷技術、熒光法、生物染料染色法、液體活檢等[2-3]應運而生，在口腔黏膜癌變的早期診斷、個性化治療、治療預后和隨訪監(jiān)測等方面發(fā)揮了巨大作用。近年來研究發(fā)現，血清中多種生化標志物的改變可發(fā)生在癌變早期，通過對其監(jiān)測可輔助早期診斷。本文將對口腔癌變過程相關的血清生物化學物質的研究現狀作一綜述。

1 血清蛋白

1.1 β2微量球蛋白

β2微量球蛋白是一種存在于除紅細胞外的所有細胞表面的低分子蛋白，尤其是淋巴細胞和腫瘤細胞，而在人尿液、血漿及腦脊液中也可少量出現。它的編碼基因位于人第十五號染色體上，因其蛋白相對分子質量較?。ㄏ鄬Ψ肿淤|量為11 700），電泳顯帶于β2區(qū)所得名。

1968年，有學者首先描述了該種蛋白，并從腎小管蛋白尿患者的小便中將其分離出來。該蛋白質是人類白細胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）的輕鏈或β鏈，以游離或者共價形式與HLA抗原相連，構成了HLA分子中的不可變部分。血清中的β2微量球蛋白以游離的形式存在，它由具有一個鏈內二硫鍵的單鏈多肽鏈組成，不含碳水化合物。正常人β2微量球蛋白的合成率及從細胞膜上的釋放量相對恒定，β2微量球蛋白可以從腎小球自由濾過，但近99.9%的β2微量球蛋白在近端腎小管又被重吸收，故正常情況下血清β2微量球蛋白保持穩(wěn)定水平。

目前研究認為，β2微量球蛋白是一種非特異性惡性生化標志物。1981年Scully[4]第一次研究了口腔癌患者血清β2微球蛋白的表達，發(fā)現與健康人群相比，口腔癌患者的血清β2微球蛋白水平明顯升高。Singh等[5]對16例正常人、8例OSF、8例OLK、16例OSCC的血清β2微量球蛋白進行研究，其平均濃度分別為：（1.173±0.059）、（1.710±0.139）、（1.688±0.140）、（2.835±0.031） mg·L-1，敏感度為100.00%，特異度為99.94%。在先前Kadam等[6]對OSCC患者的血清β2微量球蛋白研究中，其敏感度和特異度均為100.00%，且血清β2微量球蛋白含量與腫瘤的大小、分期及是否發(fā)生淋巴結轉移均有一定的相關性。多項研究[7-8]均表明，口腔癌、OLK患者中血清β2微量球蛋白升高的原因主要有以下2個方面：一是癌細胞的活性增加，其β2微量球蛋白的合成能力也隨之增加；二是癌細胞裂解增加，β2微量球蛋白的釋放增多，抑或二者兼而有之。有研究[9-11]表明，口腔癌惡性程度和OLK異常增生程度越高，其相對應的血清β2微量球蛋白水平也越高；血清β2微量球蛋白水平的上升與細胞活性和腫瘤負擔的增加有著密切的關聯。升高的血清β2微量球蛋白與細胞異型性程度相關，這提示β2微量球蛋白水平可作為評估OPMD惡變潛能的生物學標志物。值得注意的是，除OPMD以及口腔癌之外，在各種晚期惡性腫瘤患者、腎臟疾病、獲得性免疫缺陷綜合征、牛皮癬、非霍奇金淋巴瘤、慢性骨髓性白血病、乳腺癌、結腸癌、胃癌、子宮頸癌等中，也觀察到了血清β2微球蛋白水平的升高[4,12-13]。因此，在將β2微球蛋白作為OPMD惡變潛能的標志物進行評價時，應排除上述疾病的干擾。

1.2 細胞角蛋白19片段抗原

細胞角蛋白19片段抗原（CYFRA21-1）是細胞角蛋白19的可溶性片段，是一種公認的生化標志物，在非小細胞肺癌，尤其是鱗狀細胞癌（獨立預后因子）中具有較高的敏感性和特異性[14]。在惡性上皮細胞中，激活的蛋白酶加速了細胞的降解，使得大量細胞角蛋白片段釋放入血，其可溶性片段可與2株單克隆抗體（KS19.1和BM19.21）特異性結合，故稱為CYFRA21-1。研究者[15-16]首次證實了OSCC患者中血清CYFRA21-1水平與健康對照組相比明顯升高。后續(xù)相關研究也相繼表明，血清CYFRA21-1具有較高的靈敏度和特異性。但有學者[17-18]的研究表明，在OSCC患者血清中，CYFRA21-1水平變化的靈敏度和特異性較低。

2 循環(huán)免疫復合物

循環(huán)免疫復合物（circulating immune complex，CIC）是指在體液中游離的抗原-抗體復合物，通常情況下，血循環(huán)中大分子CIC迅速被單核-巨噬細胞系統(tǒng)清除，小分子CIC在血循環(huán)中難以沉積，通過腎臟時被排出體外。但是在一些特殊情況下，免疫復合物仍然可持續(xù)存在于血液循環(huán)中[19]。當它們在器官中沉積時可能導致疾病的發(fā)生，例如血管炎。免疫復合物沉積是一些自身免疫疾病的突出特征，包括系統(tǒng)性紅斑狼瘡、冷球蛋白血癥、類風濕性關節(jié)炎、硬皮病和干燥綜合征。CIC水平與癌癥進展之間存在強相關性，其扮演了組織損傷機制的始動者的特定角色[20]。

頭頸部癌癥患者的免疫異常情況比與支氣管、乳腺癌、子宮頸癌、結腸癌或膀胱癌相關的癌癥患者更為嚴重[21]，且CIC可在75%的頭頸部癌患者中被檢測到[22]。Maheswari等[23]和Scully等[24]發(fā)現了與健康患者相比，OLK、OSF患者及口腔癌患者CIC水平明顯升高。OPMD及口腔癌的惡性程度可以通過血清中存在的CIC水平進行評估，并且可以與組織病理學研究相關聯以實現適當的分級。Tiwari等[25]對30例正常人、40例OPMD、40例OSCC的CIC進行研究，用3.75%聚乙二醇血清沉淀法在酶標儀吸收波長為470 nm的條件下測得其平均吸光度值依次為0.048±0.02、0.18±0.21、9.65±0.16。Wang等[26]研究發(fā)現，胸腺肽α1蛋白（thymosin α1 protein，PTMA）在OSF過程中是一種必需的自身抗原，具有調節(jié)口腔黏膜下成纖維細胞的增殖和細胞外基質的作用，血清PTMA水平與對照組相比明顯升高，靶向PTMA可能是治療OSF的一種很有前景的策略。

當研究的樣本量足夠大時，若能從血清中鑒定并分離出與口腔黏膜癌變相關的特異性抗原，則將有助于口腔鱗狀細胞癌的早期發(fā)現和治療。

3 血清礦物質

礦物質是構成人體組織和維持正常生理功能必需的各種元素的總稱，是人體必需的七大營養(yǎng)素之一，分為常量元素和微量元素。常量元素是指占人體比重超過0.01%的元素，包括鈣、鈉、磷、鉀和鎂等；微量元素是指含量低于人體總量的0.01%，且每日攝入量低于100 mg的元素，主要包括銅、鈷、鉻和氟等。礦物質所參與構成的酶在某些生物和化學反應中起著重要的作用，它們與蛋白質和其他輔酶協(xié)調工作，吸引底物分子并使其轉化成為特定的終產物。

一些關于飲食和癌癥相關性的研究表明，一些元素特別是硒、銅、鋅、鎂和鐵等礦物質在癌癥的發(fā)生和發(fā)展中有著重要的作用。許多元素在維護細胞生長和增殖方面是不可或缺的，一些元素含量過低或過高均可能造成細胞乃至人體生理功能的損害。許多代謝紊亂疾病、OPMD和口腔癌等患者均伴隨著體內一種或多種礦物質元素如鎂、銅、鐵等濃度的改變，在血清或血漿中，這種變化更為明顯。

3.1 血清銅

銅離子在生物損傷中的作用是由超氧化物自由基或其他還原劑（例如抗壞血酸鹽）引起的，其作用是減少銅絡合物。當這些銅絡合物水平升高時，與過氧化氫反應形成羥基自由基、造成蛋白質、RNA和DNA的損傷，從而引發(fā)癌變過程。Jayadeep等[27]和Khanna等[28]的研究也表明，正常人、OPMD患者、口腔癌患者的血清銅水平逐漸升高，且差異有統(tǒng)計學意義。血清銅水平的升高伴隨著血清銅藍蛋白水平的升高。Shah等[29]的研究表明，與健康對照組相比，OSCC、OSF、OLK組血清銅藍蛋白水平顯著增加（P＜0.001），在疾病組的組內分析中，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。Hosthor等[30]對30例正常人、30例OSF、30例OSCC患者血清銅、鐵、鎂、鋅、鈣水平進行研究，結果顯示，除血清銅水平在正常人、OSF、OSCC患者中逐漸上升外，其余4種礦物質均呈下降趨勢；該作者認為，咀嚼檳榔習慣與這2種疾病狀態(tài)相關，并可能在改變這些微量元素的血清水平中起了一定的作用。

3.2 血清鐵

鐵是機體必需的微量元素，有著廣泛的生物學作用，包括氧化運輸和細胞呼吸作用，缺鐵會引起細胞生長停滯或死亡，鐵過載會使細胞發(fā)生氧化應激損傷細胞膜、蛋白質、核酸。Ramanathan[31]報道，缺鐵可能是OSF的促進因素之一，在膠原合成中鐵通過羥基化脯氨酸和賴氨酸導致了OSF患者血清鐵水平的降低。Khanna等[28]的研究表明，與正常人相比，OPMD及口腔癌患者血清鐵水平均有不同程度的下降，且口腔癌患者中下降水平更為明顯。

3.3 血清鎂

鎂是活細胞中存在的最豐富的陽離子之一，它是多種生理功能所需的必需元素，血清鎂濃度在健康人群中比較穩(wěn)定。鎂具有各種各樣的生物學功能，包括絡合帶負電荷的基團，如核酸中的磷酸鹽，在酶活化或抑制中的控制作用以及通過調節(jié)細胞增殖，細胞周期進程和分化的調節(jié)作用等。在Aziz等[32]的一項研究中，研究對象分為3組，分別為正常人組、OPMD組、口腔癌組，每組共納入17名受試者，二甲苯胺藍法測得其平均血清鎂濃度依次為1.918、1.695、0.732 mmol·L-1，三組間兩兩比較P值均小于0.001，這表明，在口腔黏膜癌變過程中，血清鎂的水平呈下降趨勢。

除以上3種礦物質元素外，血清鋅、硒、鈣、鎘、鉻等水平與口腔癌變過程存在一定的關聯，但具體機制不明，需進一步研究闡明。血清中礦物質濃度的變化可作為口腔惡變發(fā)生的早期提示，其濃度變化的大小可在一定程度上反應惡性進展的程度。

4 血清糖綴合物

4.1 唾液酸

唾液酸是一系列含9個碳原子羥基化單糖?；苌锏慕y(tǒng)稱，是糖復合物結構和功能多樣化的重要物質基礎，通常位于糖蛋白和糖脂的糖基化非還原末端[33]。其在體內的主要存在形式為位于細胞膜糖蛋白以及糖脂寡糖鏈末端殘基端的唾液酸和血中游離型唾液酸3種，是細胞膜的一種重要組成成分，它也存在于血液、血漿、母乳、膽囊排泄物、滑液、汗液、胃液和尿液等體液中。正常代謝時，血清中唾液酸含量非常穩(wěn)定，當正常細胞受損或者發(fā)生惡變時，細胞膜上糖脂合成會增加且轉化異常，從而使其更多地脫落進入血液中，導致腫瘤患者血清唾液酸水平升高。已有文獻報道發(fā)現，血清唾液酸水平與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉移等密切相關，血清唾液酸的表達變化在肺癌、肝癌、結直腸癌、乳腺癌的診斷中均有一定的價值。多項關于OPMD和口腔癌的研究[34-38]發(fā)現，在健康個體、OPMD患者、口腔癌患者血清中，無論是總唾液酸還是游離唾液酸，其表達水平均明顯升高，且與疾病的病理級別呈正相關。

4.2 L-巖藻糖

L-巖藻糖是一種甲基戊糖，是細胞膜、細胞被膜中糖鏈的一種，脫落后在血液中常與某種血清蛋白以結合的形式存在，正常人血清中含量較低。腫瘤細胞由于生物化學代謝異常，細胞膜、細胞被膜中L-巖藻糖升高，其作用機制尚不分清楚，可能與腫瘤免疫逃逸有關，或與腫瘤特異性受體暴露有關；血清L-巖藻糖隨細胞膜、細胞被膜中L-巖藻糖含量升高而升高。Parwani等[39]發(fā)現，OSCC患者的平均血清L-巖藻糖濃度是正常對照組的3倍。在Rai等[40]的一項研究中，對照組、OLK組及OSCC組每組納入20名研究對象，測得血清L-巖藻糖濃度依次為（5.29±2.18）、（8.95±1.92）、（13.85±4.34）mg·dL-1，兩兩比較P值均小于0.05，表明血清L-巖藻糖水平在正常人、OLK患者、OSCC患者中呈上升趨勢。Chinnannavar等[41]發(fā)現，不僅血清唾液酸和巖藻糖平均水平從對照組到OSCC組均呈上升趨勢，且相應的比值呈下降趨勢。

血清唾液酸、L-巖藻糖等糖綴合物水平的升高以及唾液酸與巖藻糖比值的下降水平可作為OPMD的征兆，是早期細胞發(fā)生變化的指示物。糖蛋白的生物化學變化始于腫瘤發(fā)生的早期階段，如果常規(guī)監(jiān)測血清唾液酸水平，可以在早期檢測到口腔惡變的發(fā)生。在評估口腔相關惡性疾患血清糖綴合物水平時，應排除其他退行性疾病、增殖性疾病及除口腔外的惡性腫瘤等疾病的干擾，因為在上述病理情況下，血清唾液酸、L-巖藻糖等糖綴合物水平也會出現不同程度的升高。

5 炎癥相關標志物

慢性炎癥狀態(tài)可導致細胞過度增殖和活化，造成不可逆的DNA損傷。多項研究表明，腫瘤細胞能夠表達多種炎癥相關因子，最常見的是腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α、白細胞介素（interleukin，IL）-1、IL-6以及IL-8[42-44]。上述細胞因子具有調控血管形成的作用，與腫瘤血管密度增加和不良預后相關，對腫瘤的生長具有重要的影響。炎癥過程中TNF-α、IL-1、IL-6和IL-8等細胞因子的釋放能夠促進腫瘤的生長，同時腫瘤的生長又能進一步激發(fā)炎癥反應，造成惡性循環(huán)。有學者[42-46]報道了在OPMD和口腔癌患者中，血清TNF-α、IL-1、IL-6和IL-8水平呈上升趨勢，且隨病情的不斷進展，其濃度也不斷地增高。除了腫瘤細胞自身能夠分泌炎癥相關因子之外，其還能誘導某些炎癥相關因子的合成和分泌，如C反應蛋白（C-reactive protein，CRP）、基質金屬蛋白酶（matrix metallo proteinase，MMP）等。

5.1 C反應蛋白

CRP是指在機體受到感染或組織損傷時，血漿中一些急劇上升的蛋白質（急性非特異性蛋白），它們能夠激活補體，加強吞噬細胞的吞噬，清除入侵機體的病原微生物和損傷、壞死、凋亡的組織細胞，幾乎都由肝臟產生。當機體發(fā)生感染、創(chuàng)傷、壞死、自身免疫或者惡性疾病時，CRP可以升高至1 000倍。由于腫瘤的生長與組織炎癥有關，血液中逐步升高的CRP水平可提示患者具有惡性腫瘤發(fā)生的風險。

Pepys等[47]發(fā)現，OPMD患者中血清CRP水平升高。隨后Kumar等[48]和Bhattacharjee等[49]進一步證實了CRP在OSF和OLK患者血清中都有不同程度的升高。Chang等[50]的一項研究結果表明，口腔癌復發(fā)患者的IL-6、CRP及血清淀粉樣蛋白A均維持在較高水平；另一方面，當血清CRP≥2 mg·L-1、E-選擇素≥85 ng·mL-1時，則具有較高的復發(fā)風險。

5.2 基質金屬蛋白酶

MMP是細胞外基質降解酶家族的總稱，因其需要Ca2+、Zn2+等金屬離子作為輔助因子而得名。在轉化生長因子（transforming growth factor，TGF）-β和IL-8的刺激下，巨噬細胞、嗜中性粒細胞和成纖維細胞分泌MMP。MMP幾乎能降解細胞外基質中的各種蛋白成分，破壞正常的組織學屏障，在腫瘤侵襲轉移中起重要作用，在腫瘤浸潤轉移中的作用日益受到重視，被認為是該過程中主要的蛋白水解酶，尤其是MMP-9和MMP-2。Patel等[51]發(fā)現了與毗鄰的正常組織相比，口腔癌病損中MMP-9和MMP-2的表達及活性均明顯升高，且MMP-2上調的水平較MMP-9更為顯著；伴有淋巴結轉移的口腔癌患者與無淋巴結轉移患者相比，其MMP-2和MMP-9的活化程度也有明顯的升高。隨后Lotfi等[52]的一項關于口腔癌患者血清MMP-9、MMP-2水平的結果顯示，OSCC患者的血清MMP-2和MMP-9水平同樣也顯著升高；血清MMP-2和MMP-9水平與性別和年齡無關，但與吸煙呈正相關；同時該研究也發(fā)現了血清MMP-2水平與淋巴結轉移和腫瘤分期呈正相關，而血清MMP-9水平只與淋巴結轉移呈正相關，與腫瘤分期關系不大。

炎癥在口腔組織癌變的病理進展中有著重要的作用，通過檢測血清炎癥相關標志物，臨床醫(yī)生能夠早期評估癌變和復發(fā)的風險。

6 抗氧化劑

抗氧化劑具有一定的自由基清除能力，能夠對抗自由基和活性氧引起的氧化應激反應，在機體的防御系統(tǒng)中起著重要的作用。維生素C是主要的水溶性抗氧化劑，是全血和血漿中主要的抗自由基成分[53]。維生素C與惡性病變可能相關機制如下：1）抗氧化劑，氧與氧自由基競爭性結合，使氧自由基含量降低同時修復損傷，這有助于維持正常細胞的完整性；2）維生素C減少維生素E的降解，從而增強趨化性、吞噬作用和膠原合成，此外，維生素E能夠維持細胞膜的完整性，從而抑制癌細胞的生長和分化；3）維生素C能夠抑制亞硝胺的形成并使癌基因低表達[54]。Bhat等[55]研究表明，在健康對照組中平均血清維生素C的濃度為1.379 mg·dL-1，而在患有OPMD的患者組中，平均血清維生素C的濃度下降至1.1 mg·dL-1，口腔癌患者中的平均血清維生素C水平為0.783 3 mg·dL-1。血清中維生素C含量的降低以及由此產生的氧化損傷可能在口腔黏膜癌變中發(fā)揮著重要的作用，對血清維生素C的檢測評估有助于對OPMD和口腔癌進行早期診斷及預后判斷。

7 微小RNA

微小RNA是一類進化上保守的非編碼小分子RNA，具有在翻譯水平調控基因表達的功能，與細胞的增殖、分化、侵襲等有關。微小RNA的失調與人類多種疾病的發(fā)生相關，包括癌癥的發(fā)生發(fā)展。微小RNA不僅能夠調控原癌基因、抑癌基因的表達，其本身還可能作為原癌基因、抑癌基因而起作用。Yu等[56]報道了與健康人相比，在OSCC患者組織中，微小RNA-372、373的表達上調，且過表達的微小RNA-372、373與淋巴結轉移、淋巴血管浸潤及不良預后相關；他們的研究還證實了微小RNA-9在OSCC組織和細胞系中明顯下調，并可能作為腫瘤抑制因子在OSCC中發(fā)揮作用。隨后Sun等[57]的研究證實，血清微小RNA-9在OSCC患者和OLK患者中下調，此外，低血清微小RNA-9與OSCC預后差相關，提示微小RNA-9可能在OSCC中發(fā)揮腫瘤抑制作用。除此之外，微小RNA-21、345、181b、155、196a、196b、197、21、125等多種微小RNA均與口腔黏膜癌變相關，且在血清中的濃度呈不同程度的上升趨勢[58]。

8 小結

以上七大類物質是目前研究最多的口腔黏膜癌變過程相關的血清生物化學物質，除以上所述的幾種物質外，OPMD和OSCC患者的血清總蛋白、白蛋白、球蛋白、鱗狀細胞癌抗原、表皮生長因子受體、G1/S-特異性周期蛋白-D1、趨化因子（CCL2、CCL3）等、組織多肽特異性抗原、一氧化氮和超氧化物歧化酶等的表達水平均有不同程度的變化。近幾十年來，生化學家和免疫學家一直致力于研究分子變化與惡變之間的關系。在口腔黏膜癌變的發(fā)生、發(fā)展過程中，血清中的各種生物化學物質在早期即可發(fā)生量甚至質的變化，或者可以認為這些物質的改變同時也會導致或促進腫瘤的發(fā)生及發(fā)展。

眾所周知，癌細胞合成、分泌的生物化學分子能夠在體液中被檢測到，這一點推動了尋找新的惡變標志物和發(fā)明新的生物化學方法來早期識別、診斷乃至治療惡性病變。準確的診斷和及時的治療能夠在一定程度上防止OPMD向OSCC的轉化，但目前該種檢測手段并未應用到臨床實踐中。值得注意的是，目前文獻所報道的血清潛在生化標志物都是非特異性的，在用于OPMD和OSCC的早期診斷、進展監(jiān)測時一定要排除其他惡性腫瘤及系統(tǒng)性疾病的影響。