王岳 季一鳴 王曉毅 張凌楠 孫樂剛
1.濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院口腔頜面外科 濱州 256600;2.濱州醫(yī)學(xué)院口腔醫(yī)學(xué)院 煙臺 264010;3.口腔疾病研究國家重點實驗室 國家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院頭頸腫瘤外科 成都 610041;4.濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院口腔正畸科 濱州 256600
頭頸部鱗狀細胞癌(head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)在全部癌癥排名中位居第6,其中75%好發(fā)于口腔、口咽部及喉部[1]。人乳頭狀瘤病毒(human papilloma virus,HPV)是能感染人類皮膚、黏膜上皮細胞引起增殖性病變的DNA病毒[2]。至2014年,共發(fā)現(xiàn)118種不同核苷酸序列的HPV,對人類有感染能力者共40種,分為高危型 (16、18、31、33、35、45、51、52、55、58、59、68、73、82、83)和低危型(6、11等)兩大類[3-4]。HPV與口咽鱗狀細胞癌(oropharyngeal squamous cell carcinoma,OPSCC)聯(lián)系密切[5],其中90%以上的HPV相關(guān)OPSCC是由HPV16引起的[6]。2009年,國家癌癥研究綜合網(wǎng)(National Comprehensive Cancer Network, NCCN) 將HPV16作為OPSCC的除吸煙、飲酒外的又一獨立致病因素[7]。近些年的相關(guān)研究顯示:HPV16相關(guān)OPSCC具有獨特的臨床病理特征,如發(fā)病趨于年輕化,預(yù)后好,好發(fā)于扁桃體、舌根部等。因其治療方法不同于傳統(tǒng)OPSCC的治療方法,可通過研究HPV16相關(guān)OPSCC的治療方法、尋找潛在的治療靶點,為HPV相關(guān)惡性腫瘤患者的治療提供新的治療思路[8-10]。
HPV是一種小的、無包膜的雙鏈環(huán)狀DNA病毒,其基因主要由3 個部分組成:早期區(qū)域(E1~E7)、晚期區(qū)域(L1和L2)、基因調(diào)控區(qū)[3,11]。HPV相關(guān)OPSCC的發(fā)生主要是E2、E6和E7基因表達的改變引起的。HPV感染后,E2區(qū)與人基因組發(fā)生結(jié)合,引起其自身表達的下降。當(dāng)E2低表達甚至不表達時,E6、E7致癌蛋白表達上升,引起組織的癌變[12]。基因的整合好發(fā)于細胞基因殘缺的部位,如不完整基因區(qū)域、容易發(fā)生堿基配對的區(qū)域。正是這樣的結(jié)合,引起了細胞基因表達的改變,使細胞本身過度繁殖甚至癌變。但基因整合通常不會改變所有的基因表達,即使缺失一個堿基對或者其發(fā)生替換,都不會引起原本表達的改變。從目前的研究來看,E6、E7致癌蛋白的表達仍是HPV相關(guān)OPSCC發(fā)病的主要原因[13]。p16是腫瘤細胞的抑制分子同時也是細胞周期調(diào)控分子,其產(chǎn)生的主要機制是E7基因表達下調(diào)pRb進而促進p16的表達。但像RB1等分子也可以通過類似途徑促進p16的表達,所以不是所有表達p16者都是HPV DNA陽性。p16能否作為HPV相關(guān)OPSCC良好預(yù)后的標(biāo)志物成為目前的研究熱點[12-14]。p53是腫瘤抑制分子,在腫瘤中往往會出現(xiàn)變異,且其變異往往發(fā)生于吸煙相關(guān)的癌癥中。在HPV相關(guān)OPSCC中,HPV E6蛋白有一由氨基(N)-和羧基(C)-末端鋅結(jié)合域以及螺旋連接器構(gòu)成的LxxLL袋狀結(jié)構(gòu),與細胞泛素連接酶E6AP中的LxxLL識別并結(jié)合,形成了E6/E6AP異二聚體,在LxxLL的作用下,E6基因表面形成了容納p53的裂,吸引p53與之結(jié)合,進而導(dǎo)致了p53表達的下降,但沒有改變p53基因的結(jié)構(gòu)[15];同時,在HPV相關(guān)OPSCC中仍能檢測出野生型p53的存在[16]。Kimple等[17]發(fā)現(xiàn):放射治療也可以重新激活HPV相關(guān)HNSCC中低表達的p53,提高腫瘤細胞對放射治療的敏感性(圖1)。
圖 1 HPV16的致癌機制Fig 1 Mechanism of HPV16 carcinogenesis
OPSCC是指發(fā)生于舌根部、軟腭、扁桃體、咽后壁的鱗狀細胞癌[18]。Kreimer等[19]的研究發(fā)現(xiàn):HNSCC患者HPV陽性率為26%,其中OPSCC HPV陽性率(35.6%)明顯高于口腔鱗狀細胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)患者(23.5%),HPV相關(guān)OPSCC約86.7%為HPV16感染。傳統(tǒng)OPSCC者多有飲酒、吸煙等習(xí)慣,腫瘤可發(fā)生于口咽部任何部位,早期可出現(xiàn)咽喉部疼痛、吞咽異物感、頸部淋巴結(jié)腫大等癥狀,其TNM分期可以處在任何時期[10]。根據(jù)場癌變的理論,甚至侵及周圍組織波及到頭頸部其他部位并引發(fā)癥狀[20]。HPV16相關(guān)OPSCC患者多傾向于年輕化,無吸煙、飲酒習(xí)慣。由于扁桃體及舌根部存在免疫功能的網(wǎng)狀上皮,HPV相關(guān)OPSCC多好發(fā)于此。其原發(fā)灶較小,早期可無明顯咽喉部癥狀,僅出現(xiàn)頸部淋巴結(jié)的囊性腫大[10,18,21]。組織病理學(xué)主要表現(xiàn)為基底樣鱗狀細胞癌,呈現(xiàn)突然的角化或是粉刺樣壞死[22]。頸部淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移分為外顯型和隱匿型2類,切除部分頸部淋巴結(jié)活組織,通過免疫組織化學(xué)等方法可確定是否發(fā)生淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移,進而制定治療計劃[23]。HPV相關(guān)OPSCC患者預(yù)后相對較好[23],Ragin等[9]通過Meta分析發(fā)現(xiàn):HPV相關(guān)HNSCC患者的死亡風(fēng)險與復(fù)發(fā)風(fēng)險均低于HPV陰性者。特異性分析顯示:HPV相關(guān)OPSCC患者比HPV陰性者降低了28%。其可能的原因有p53未發(fā)生突變、p16蛋白的高表達、免疫系統(tǒng)處于活躍狀態(tài)(PD-1+T細胞的高表達)、EGFR低表達等(表1)[16]。缺氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxia induced factor-1 alpha,HIF-1α)是惡性腫瘤介導(dǎo)缺氧適應(yīng)性反應(yīng)的重要轉(zhuǎn)錄因子,OPSCC患者中HIF-1α高表達者預(yù)后相對較差[24]。本課題組研究發(fā)現(xiàn):LncRNA PVT1通過miR-194-5p/HIF1α通路促進OSCC增殖和順鉑耐藥性[25],未來將研究HPV不同感染狀態(tài)下OSCC、OPSCC中HIF-1α及其下游蛋白的表達情況來獲得新的治療靶點。
表 1 HPV16不同感染狀態(tài)下OPSCC的臨床病理特征Tab 1 Clinicopathological characteristics of HPV16 in different infection states
OPSCC的治療方法是以手術(shù)治療為主、放射和化學(xué)合并治療的綜合序列治療[26]。傳統(tǒng)手術(shù)治療采用的是開放式經(jīng)頸/下頜骨入路的手術(shù)方式,嚴(yán)重影響患者的口腔功能及美容、美觀,降低了患者的生活質(zhì)量[27]。口腔內(nèi)窺鏡手術(shù)技術(shù)(transoral endoscopic surgery,TES)的誕生引起了眾多學(xué)者的關(guān)注,其主要包括口腔機器人手術(shù)技術(shù)(transoral robotic surgery,TORS)和口腔激光顯微外科技術(shù) (transoral laser microsurgery,TLM)[28]。由于OPSCC的位置特殊、邊緣難以確定、視野受限、操作難度大,增加了手術(shù)的難度,加上大劑量放射和化學(xué)治療的應(yīng)用,造成黏膜損傷、組織纖維化,增加了胃造口術(shù)的概率,極大降低了患者的生活質(zhì)量。而TES的應(yīng)用改變了這一現(xiàn)狀,應(yīng)用TES可以更好地確定腫瘤邊界,精準(zhǔn)地切除腫瘤,適當(dāng)降低放射和化學(xué)治療的劑量。這不但能降低OPSCC的復(fù)發(fā)率,更能提高患者的生活質(zhì)量[29-31]。Kumar等[32]的研究發(fā)現(xiàn):HPV相關(guān)OPSCC患者通過開放入路術(shù)式患者的死亡率及胃造口術(shù)概率均是采用TORS的3倍以上。盡管TORS技術(shù)日趨成熟,但仍存在成本高、口腔內(nèi)操作空間小、視野局限、對醫(yī)師專業(yè)素養(yǎng)要求高、醫(yī)師需接受專門的培訓(xùn)等難點[28-29]。TLM在早期喉癌有著良好的應(yīng)用,后逐漸發(fā)展到口咽部,是早期應(yīng)用于OPSCC的微創(chuàng)技術(shù)。但相較于TORS,其學(xué)習(xí)周期相對較長且受到部位的限制,難以操作。目前,主要應(yīng)用于下咽部病變的治療[33]。因此,臨床上廣泛應(yīng)用TES還需要一定時間的普及和相關(guān)技術(shù)的進一步完善。
手術(shù)治療會破壞OPSCC患者器官的完整性,在OPSCC早期可選擇單純放射治療的方法。Palma等[34]發(fā)現(xiàn):單純接受放射治療的患者在1年后的生活質(zhì)量明顯高于采用TORS者;同時,應(yīng)用放射和化學(xué)治療手段可以有效減少OPSCC的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。2018年,NCCN在頭頸部鱗狀細胞癌的臨床實踐指南[35]顯示:單純放射治療可應(yīng)用早期HPV+OPSCC(T1-2,N1淋巴結(jié)直徑≤3 cm及以下),或用于HPV相關(guān)OPSCC術(shù)后的輔助治療。目前的放射治療手段主要包括:常規(guī)分割放射治療、調(diào)強放射治療、調(diào)整分割放射治療、三維適形放射治療、斷層放射治療和圖像引導(dǎo)放射治療等[36]。根據(jù)美國臨床腫瘤學(xué)會(American Society of Clinical Oncology,ASCO)循證臨床實踐指南[37],OPSCC有局部復(fù)發(fā)傾向的T1-2 N1或T2 N0可以采用調(diào)整分割放射治療的手段。Nguyen-Tan等[38]對Ⅲ期OPSCC患者進行隨機臨床試驗發(fā)現(xiàn):采用術(shù)后常規(guī)分割放射治療和加速分割放射治療的患者在8年生存率(48%∶48%,P=0.37)、疾病無進展生存率(42%∶41%,P=0.52)、局部區(qū)域失敗率(37%∶39%,P=0.78)的差異無統(tǒng)計學(xué)意義??偨Y(jié)來說,放射治療方式的選擇是受OPSCC患者TNM分期影響的。術(shù)后放射治療不會影響皮瓣的存活,但可能會增加術(shù)后皮瓣并發(fā)癥的風(fēng)險。對于植入假體的患者,甚至影響到假體的存活[39]。而調(diào)強放射治療(intensity-modulated radiation therapy,IMRT)與三維適形放射治療(3-dimensional conformal radiation therapy,3D-CRT)可以高度集中于計劃靶區(qū),降低對周圍組織的影響,具有在OPSCC的治療中減少口干等不良反應(yīng)的特點,是目前NCCN推薦用于治療OPSCC的有效手段。當(dāng)基于光子的治療無效時,也可以考慮質(zhì)子治療的手段[35]。
化學(xué)治療主要用于晚期OPSCC患者治療前的誘導(dǎo)治療、治療后的輔助治療、無法手術(shù)者的直接治療?;瘜W(xué)治療主要分為單一用藥療法、誘導(dǎo)化學(xué)治療、序貫治療以及同期放射和化學(xué)治療[35]。目前常用的藥物種類有鉑類藥物、紫杉醇類藥物、5-氟尿嘧啶、甲氨蝶呤、西妥昔單抗、卡培他濱等[35,40]。單一用藥療法效果較差,有效率僅為15%~30%,有研究指出術(shù)后的單純化療對HNSCC并沒有明顯意義[40-41]。2009年,Pignon等[42]收集了87項臨床試驗共16 485例患者,通過Meta分析后發(fā)現(xiàn):同步放射和化學(xué)治療組的5年生存率比單純放射治療組高4.5%,治療前的誘導(dǎo)化學(xué)治療也沒有提高患者的總生存率。因此,目前最常用的還是同步放射和化學(xué)治療手段。比較常用的同步放射和化學(xué)治療手段有:1)順鉑化合物化學(xué)治療合并放射治療;2)卡鉑合并放射治療;3)西妥昔單抗合并放射治療。在不考慮HPV相關(guān)性的基礎(chǔ)上,采用順鉑化合物化學(xué)治療合并放射治療的方法預(yù)后相對較好,但其帶來的毒性也相對較大,因此,主要用于年輕、免疫力強的患者,年老者則極少采用[43]。HPV16相關(guān)OPSCC患者往往有良好的預(yù)后,因此,有學(xué)者[44]提出減少放射和化學(xué)治療劑量的觀點。但何時可降低該治療劑量的標(biāo)準(zhǔn)難以確定,仍需要大量實驗及研究的支持來制定更為精準(zhǔn)的治療方案。
3.3.1 直接抑制的靶向治療 EGFR會引起腫瘤細胞的增殖、侵入和轉(zhuǎn)移。OPSCC患者中可發(fā)現(xiàn)EGFR的表達。其中,HPV陽性者EGFR表達相對較少,但在吸煙的情況下,仍發(fā)現(xiàn)EGFR的高表達[45-46]。臨床上,常用的EGFR抗體藥物有西妥昔單抗和尼妥珠單抗[47],利用西妥昔單抗代替順鉑化合物結(jié)合放射治療來治療OPSCC患者的方法目前已趨向成熟[45-46]。然而,在西妥昔單抗的治療中,治療抵抗是一個難以解決的問題,阿法替尼具有抵消西妥昔單抗先天和獲得性免疫的作用,但阿法替尼與西妥昔單抗之間是否有拮抗作用仍存在爭議[48]。尼妥珠單抗是人源性的抗體,與西妥昔單抗相比其毒性相對較低,不易作用于正常組織,不良反應(yīng)相對較少[49]。Yuan等[50]對19項隨機對照研究中1 201例接受EGFR抗體藥物治療的鼻咽癌患者進行Meta分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):西妥昔單抗組中鼻咽原發(fā)病灶的完全緩解率、總體緩解率要遠低于尼妥珠單抗組。
血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是缺氧條件下腫瘤新生血管的關(guān)鍵因子[51]。抗血管生成藥物主要通過阻斷VEGFVEGFR通路來達到治療的結(jié)果。截止2015年,美國食品和藥物管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)批準(zhǔn)用于臨床的VEGF-VEGFR通路阻斷藥物有貝伐珠單抗、索拉非尼和舒尼替尼[52]。Fury等[53]對42例Ⅲ~Ⅳ期HNSCC患者(其中39例為OPSCC)行貝伐珠單抗聯(lián)合大劑量順鉑及調(diào)強放射治療,結(jié)果發(fā)現(xiàn):2年總生存率為88%,2年疾病無進展率為75.9%,顯示了貝伐珠單抗針對OPSCC的可行性,但是未來還需完善相關(guān)的臨床試驗,促進貝伐珠單抗在OPSCC中的應(yīng)用。
3.3.2 靶向介導(dǎo)的免疫治療 免疫治療是繼手術(shù)治療、放射和化學(xué)治療后又一廣泛應(yīng)用于腫瘤治療的方法。程序性細胞死亡受體-1(programmed cell death protein 1,PD-1)是位于T細胞的抑制性受體,在與程序性細胞死亡配體-1(programmed cell death ligand 1,PD-L1)結(jié)合后,會抑制T細胞的功能與作用,促進腫瘤細胞的增殖、轉(zhuǎn)移等。而阻斷PD-1/PD-L1,恢復(fù)人體免疫功能,發(fā)揮T細胞的作用,則有利于疾病的治療。而HPV相關(guān)OPSCC患者,其PD-1+T細胞的表達遠遠高于陰性者,卻擁有良好的預(yù)后。有學(xué)者[54-57]提出:PD-1+T細胞的高表達正是免疫系統(tǒng)處在活躍狀態(tài)的表現(xiàn)。在惡性黑色素瘤中,外泌型PD-L1可與PD-1結(jié)合,造成CD8+T細胞的失活、凋亡。在患病早期,特別是干擾素γ的治療后,外泌型PD-L1會導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境的改變,出現(xiàn)PD-1/PD-L1阻斷治療效果不佳的情況,因此,利用PD-1抑制劑及早阻斷PD-1/PD-L1通路利于患者的治療[58]。由此看出,PD-1/PD-L1分子只有在配對后,才會導(dǎo)致T細胞功能的下降,PD-1+T細胞與PD-L1分子之間的空間接觸作為OPSCC預(yù)后標(biāo)志的觀點應(yīng)運而生。假設(shè)交互作用分布(hypothesised interaction distribution,HID)方法可以量化腫瘤微環(huán)境中分子間的空間信息,從而反應(yīng)免疫逃逸的情況及預(yù)測OPSCC的預(yù)后,但該方法仍需要大量實驗和臨床研究的支持[59]。阻斷PD-1的治療方法是目前免疫治療非常有效的方法,但有時卻會引起腫瘤的快速發(fā)展,稱為快速進展性疾病(hyperprogressive disease,HPD)。因此,在OPSCC免疫治療研究及應(yīng)用中,需要研究者付出更多的努力來避免這一情況的發(fā)生[60]。有研究顯示:EGFR與腫瘤的免疫作用有一定的相關(guān)性,但其相關(guān)機制仍需深入的研究。HPV相關(guān)OPSCC患者采用放射和化學(xué)治療時,PD-1/PD-L1的表達會隨之上升。但PD-1、PD-L1、EGFR之間尚未發(fā)現(xiàn)明確的關(guān)系,深入研究EGFR和PD-1/PD-L1之間的相關(guān)性可以提供更多不同組合形式的治療方法[61]。
細胞毒T淋巴細胞抗原-4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4,CTLA-4)是免疫反應(yīng)的又一重要通路,CTLA-4與CD-28表達于調(diào)節(jié)性T細胞表面,競爭性與抗原提呈細胞表面的B7受體結(jié)合,其中CTLA-4為抑制性分子,其競爭力要遠遠大于CD-28,造成了T細胞表達的下降[62]。在HNSCC的患者中,其原發(fā)灶組織中CTLA-4的表達水平要遠遠高于外周血,說明腫瘤組織中的免疫抑制作用更強[63]。CTLA-4抑制劑可以有效阻斷這一通路,增強患者的免疫功能,從而達到治療的目的。FDA目前已將Ipilimumab(CTLA-4抑制劑)應(yīng)用于惡性黑色素瘤的治療中,并且大量的實驗驗證了其在肺癌中的作用,但仍需大量的研究來證實Ipilimumab在HNSCC乃至OPSCC的有效性[64]。
HPV是宮頸癌的主要致病因素,HPV疫苗預(yù)防宮頸癌的治療方法已經(jīng)應(yīng)用于臨床[65]。HPV疫苗分為九價疫苗 (6、11、16、18、31、33、45、52、58)、四價疫苗(6、11、16、18)、二價疫苗(16、18),接種年齡建議為9~26歲,其中九價疫苗可預(yù)防96%的宮頸癌,四價與二價疫苗可預(yù)防70%的宮頸癌[66-68]。但仍未有有效的研究證明:HPV疫苗可預(yù)防其他與之相關(guān)的疾病,應(yīng)用HPV疫苗預(yù)防HPV相關(guān)OPSCC成為目前的研究熱點之一。HPV疫苗是根據(jù)HPV衣殼蛋白L1構(gòu)建的失活病毒空殼,可引起體內(nèi)免疫反應(yīng)產(chǎn)生抗體,進而起到預(yù)防的作用。Ahn等[69]的研究發(fā)現(xiàn):HPV疫苗對于小鼠口咽部HPV16感染及相關(guān)OPSCC均有預(yù)防作用。然而,仍未有完善的實驗及分析證明HPV疫苗可以有效的預(yù)防HPV相關(guān)OPSCC?;诖?, Lehtinen 等[70]邀 請 了 38 631 名 出生 于 1995、1996年的志愿者進行分組試驗,并對完成3~6年隨訪的4 871名女性的口咽樣本進行統(tǒng)計學(xué)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):A-S04-HPV16/18疫苗對于HPV OPSCC的防治是有一定意義的,這推動了疫苗預(yù)防的完善和應(yīng)用??紤]到HPV16這一治病因素的危害性,HPV16的早期診斷顯得格外重要。在HPV16相關(guān)OPSCC發(fā)病前數(shù)十年,HPV16 E6血清陽性實驗可作為檢測HPV致癌因子所致免疫反應(yīng)的指標(biāo)之一[71]。作為醫(yī)生,更應(yīng)該承擔(dān)起向群眾普及HPV16相關(guān)口咽鱗狀細胞癌和疫苗預(yù)防知識的責(zé)任與義務(wù),將預(yù)防作為疾病治療的第一道防線[72]。
總之,OPSCC的治療目前還是以手術(shù)治療為主,放射和化學(xué)治療為輔的綜合序列治療。目的旨在提高患者生存質(zhì)量,減少其復(fù)發(fā)。HPV16相關(guān)OPSCC具有獨特的臨床病理特征,延伸出更為精確的治療方法,如較低毒性放射和化學(xué)治療手段、免疫治療、TES等。同時,HPV疫苗也可作為一種新型的預(yù)防HPV相關(guān)OPSCC的有效措施,但仍需大量的研究來確保其安全性及有效性。通過HPV16相關(guān)OPSCC機制的研究,推動了對HPV相關(guān)惡性腫瘤的研究進展。目前,尋找HPV相關(guān)OPSCC及其他惡性腫瘤新的治療靶點,降低患者治療的不良反應(yīng)是尋找更為優(yōu)良的治療方法的必經(jīng)之路。
利益沖突聲明:作者聲明本文無利益沖突。