楊震，姚金光

1右江民族醫(yī)學院口腔醫(yī)學院，廣西百色533000

2右江民族醫(yī)學院附屬醫(yī)院口腔科，廣西百色533000

口腔頜面部惡性腫瘤包括口腔鱗狀細胞癌（oral squamous cell carcinoma，OSCC）、唾液腺惡性腫瘤、頜面部皮膚癌以及骨肉瘤等在內的一系列惡性腫瘤，預后一般較差?？谇话┘安糠窒严賽盒阅[瘤中已被證實存在腫瘤干細胞（cancer stem cell，CSC），其可能與惡性腫瘤的發(fā)生、轉移和復發(fā)等有著密切聯(lián)系，并導致化療耐藥性，使預后不良。CSC在腫瘤前沿區(qū)域或核心區(qū)域等不同的腫瘤微環(huán)境中，調控腫瘤組織，發(fā)揮不同的功能和治療反應。富集CSC的細胞群體能夠表現出擁有更強的自我更新和成瘤性的能力，這可能導致了腫瘤的快速生長和復發(fā)。

近年來，關于口腔頜面部惡性腫瘤CSC的研究如火如荼，為口腔頜面部惡性腫瘤的治療提供了一個新的方向，對更好地進行腫瘤治療十分重要。若能通過某些標志物特異性地區(qū)分CSC并對其進行靶向治療，將有望提高當前惡性腫瘤治療的療效。CSC標志物可粗略分為正常干細胞標志物以及與腫瘤發(fā)生、發(fā)展、轉移和復發(fā)的干性特征密切相關的細胞表面標志物。CSC標志基因是一類與干細胞干性特征有顯著聯(lián)系的相關基因，在口腔癌中八聚體結合轉錄因子4（octamer binding protein 4，OCT4）、性別決定區(qū)Y框蛋白2（sex determining region Y-box 2，SOX2）和Nanog同源盒（Nanog homeobox，NANOG）轉錄因子三個核心轉錄因子對維持口腔癌CSC的干性特征很有必要。與口腔癌發(fā)生、發(fā)展、轉移和復發(fā)的干性特征密切相關的細胞表面標志物包括CD44、CD133等。本文將對上述常見的口腔頜面部惡性腫瘤CSC標志物及其作為靶點的治療潛力進行綜述。

1 CD44

CD44是一個在口腔上皮細胞表面廣泛表達的跨膜糖蛋白，與包括腫瘤轉移在內的多種細胞功能相關。CD44與多種腫瘤有關，并被認為是包括口腔癌在內的多種惡性腫瘤CSC的表面標志物。有研究發(fā)現，口腔癌中CD44腫瘤細胞通常占總細胞數的10%以下，然而卻有更原始的細胞形態(tài)，表現出連續(xù)傳代并分化，具有異質性腫瘤的特性，即CSC的自我更新和分化的能力。同時，CD44的高表達往往意味著更高的腫瘤惡性程度，并促進腫瘤的出芽生長。而CD44的變異型CD44v3在淋巴結轉移部位中過表達，意味著CD44在口腔癌的侵襲和轉移過程中也扮演著重要的角色。基于上述研究，靶向CD44的治療可有效地殺傷CSC，進而降低口腔頜面部惡性腫瘤的增殖、分化、侵襲、轉移等能力，從而顯著地改善患者的預后。

然而，在相關的靶向藥物治療上，盡管CD44單克隆抗體藥物在臨床第1階段的研究中顯示了部分療效，但由于其對腫瘤組織和正常組織選擇性低，作用于正常組織的致死毒性使表皮發(fā)生壞死、松解等不良反應，讓相關研究陷入困境。所以，亟待發(fā)現一種能特異性靶向腫瘤細胞和組織的藥物應用方法，從而減少藥物對正常組織的不良反應。研究發(fā)現，近年來開發(fā)的近紅外光免疫療法（near infrared photoimmunotherapy，NIR-PIT）展現出更加特異地靶向CSC，通過抗CD44單克隆抗體與光吸收劑酞菁染料IR700DX結合，在腫瘤部位將近紅外光作用于光吸收劑（IR700DX）進而激活釋放CD44單抗靶向特定的腫瘤組織中的CSC，并釋放相應藥物，從而消滅CSC。另外，也有研究考慮通過其他途徑抑制CD44的表達以期達到治療目的，例如持續(xù)應用較低濃度的二甲雙胍治療可降低CD44的表達；糖基化抑制劑衣霉素通過抑制糖基化，被認為能在一定程度上降低CD44和B細胞特異性莫洛尼鼠白血病病毒整合位點1（B lymphoma Mo-MLV insertion region 1，BMI1）的表達并抑制頭頸部腫瘤細胞的干性特征。同時，新型的更特異性CD44單抗也在開發(fā)之中。但總的來講，如何通過靶向CD44治療CSC仍舊是一個棘手的問題，這或許需要通過多種標志物的聯(lián)合治療或多藥物聯(lián)合治療解決，相應的研究仍需繼續(xù)深入。

2 CD133

CD133又稱作prominin 1，是廣為人知的干細胞標志物之一，其在干細胞分類、分離以及腫瘤生物學中均有重要作用。CD133在唾液腺中生理性表達，同時也在各種人類唾液腺病變中表達，例如腺樣囊性癌、腺泡細胞癌、多形性腺瘤和黏液表皮樣癌等。CD133高表達的口腔癌細胞通常具有較高的侵襲性、增殖能力和致瘤性等CSC樣的特征。CD133表達的增加可以促進癌前狀態(tài)向腫瘤的轉化，并可能導致口腔癌的侵襲生長、淋巴結轉移及耐藥性的增加。

有報道表明，沉默CD133基因可以增強OSCC對化療的敏感性并提高總體生存率，從而證實CD133在靶向腫瘤治療中的潛力。早在2011年，Damek-Poprawa等學者使用抗CD133單克隆抗體與細胞致死膨脹毒素（cytolethal distending toxin，Cdt）偶聯(lián)以特異性靶向CD133陽性的口腔癌細胞，經過體外研究，結果顯示該方法能有效造成CD133陽性細胞的DNA損害，進而導致腫瘤細胞的增殖活性降低和生長停滯，但遺憾的是未見到該藥物的后續(xù)報道。針對CD133的免疫細胞療法也正在開發(fā)中，該方法收集自體單核細胞并使其在實驗室中分化成熟為樹突狀細胞后結合純化的CD133抗原肽鏈，隨后將該細胞應用于患者，產生免疫治療效果，Ⅰ期臨床試驗顯示出了良好的療效。Weng等研究發(fā)現用碘131（I）對CD133單抗進行放射性標記后應用于體內，可以增強放療效果。同CD44一樣，靶向CD133的NIR-PIT新方法也被證明是有效根除CSC的方法之一。同時，有報道稱一種新型的靶向CD133的免疫毒素（immunotoxin，IT）與光化學轉染（photochemical internalization，PCI）技術相結合使用能夠更加特異性地殺傷CD133陽性細胞。盡管到目前為止，距離通過CD133治療臨床腫瘤還有很多路要走，但已經在多個方面取得令人振奮的結果，或許免疫治療和光化學療法能夠為以后的藥物研發(fā)帶來不一樣的啟發(fā)。

3 ALDH 1

乙醛脫氫酶（aldehyde dehydrogenase，ALDH）是細胞內一組同工酶，在干細胞分化早期使視黃醇氧化成視黃酸，在正常人體內起到氧化細胞內乙醛的解毒作用。ALDH1是ALDH家族的主要成員，ALDH1常在口腔白斑向OSCC的惡性轉化以及OSCC的局部復發(fā)等過程中扮演著重要的角色。有研究認為單個潛在的惡性口腔黏膜紅斑病變中ALDH1和BMI1的表達與隨后發(fā)生的多灶性腫瘤顯著相關，與口腔癌變的發(fā)生過程相似，這意味著ALDH1與口腔癌的發(fā)生、侵襲和轉移能力等干性特征息息相關。唾液腺惡性腫瘤黏液表皮樣癌細胞中ALDH1和CD44的高表達代表了更強的腫瘤侵襲能力。在腺樣囊性癌中，ALDH過表達也意味著更高的腫瘤干性特征，并利用ALDH在腺樣囊性癌中的過表達成功分離富集CSC。

利用ALDH1調節(jié)腫瘤的干性特征并預測預后的潛力，有望開發(fā)出針對ALDH1的藥物。全反式視黃酸（all-trans retinoic acid，ATRA）可以降低ALDH1A1和ALDH3A1的活性，并促進CSC的分化，將ATRA與化療相結合可使急性髓細胞白血?。╝cute myelocytic leukemia，AML）的緩解率超過90%，但目前在實體腫瘤中的臨床應用效果尚不確切。研究發(fā)現，在頭頸部鱗狀細胞癌順鉑耐藥細胞系中抑制ALDH1A1會導致CSC標志物下調，降低細胞的干性特征，并誘導對順鉑的敏感性。顯然，盡管有很多藥物可以抑制ALDH1，但由于特異性不強，臨床療效并不顯著，仍需要繼續(xù)改良。由于ALDH家族有19種不同的同工型，ALDH1亦有不同的同工型，而最常用于檢測細胞中的ALDH1表達情況的ALDEFLUOR測定法，盡管具有商業(yè)化、成熟及簡便的優(yōu)點，但無法確定具體不同ALDH同工型之間表達的差異?？紤]到ALDH家族的生理性廣泛分布，要求相應的藥物具有更強的特異性，進一步研究不同ALDH1同工型的具體生理病理作用可能有助于該領域研究的臨床研究轉化。所以，在此領域改進研究方法，以進一步細化ALDH家族相關的研究，可能對ALDH的臨床應用有更大的幫助。

4 BMI1

BMI1是一種維持正常干細胞和CSC功能必需的轉錄抑制因子，其可通過調節(jié)染色體結構導致細胞周期基因沉默而發(fā)揮致癌作用。BMI1可通過干預磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）、蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）和糖原合成酶激酶3β（glycogen synthase kinase 3β，GSK-3β）信號通路進而促進上皮-間充質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）和惡性腫瘤的發(fā)生。研究發(fā)現，外源性BMI1表達增加了小鼠對4-硝基喹啉-1-氧化物（4-NQO）誘導口腔癌發(fā)生的敏感性，其過度表達有助于腫瘤細胞增殖、分化等腫瘤干性特征的維持，被認為是舌癌等口腔惡性腫瘤CSC的標志。在CSC中沉默BMI1基因可抑制腫瘤細胞的自我更新和分化，并使腫瘤惡性程度降低，這些研究進一步證實了BMI1可作為人類OSCC潛在治療靶標。

PTC209為一種BMI1靶向藥物，在宮頸癌、口腔癌治療中較有優(yōu)勢。研究發(fā)現，其能在體外抑制人舌癌細胞中BMI1的表達，從而抑制細胞增殖、侵襲、遷移，降低腫瘤干細胞亞群比例等。糖基化抑制劑衣霉素亦可在體外使CD44和BMI1的表達降低，抑制頭頸部癌細胞的集落和腫瘤球形成，并在體內抑制腫瘤生長，顯示了其治療頭頸部腫瘤的潛力。目前針對BMI1開發(fā)藥物較少，仍處于較基礎的研究階段，但其確實是一種有價值的預測預后工具。

5 OCT4

OCT4是維持干細胞自我更新的重要轉錄因子，在維持胚胎干細胞自我更新和調節(jié)細胞多潛能性的基因網絡中發(fā)揮核心調控作用，通常在多能干細胞表達，而分化細胞不表達，其被證實是生殖細胞腫瘤中的CSC標志物。在口腔癌中，OCT4在腫瘤發(fā)生、分化、侵襲和轉移等致癌過程中扮演重要作用，其高水平表達往往預示著腫瘤的不良預后。OCT4可能通過EMT促使口腔癌的發(fā)生，在中度分化的頰黏膜鱗狀細胞癌的不同CSC亞群中均有明顯的表達。有趣的是，另一項研究發(fā)現，在中度分化的口腔舌癌中，OCT4的表達僅限于腫瘤周圍基質內CSC的亞群，并且有研究認為舌癌中OCT4的高水平表達預示著疾病的早期階段，且預后較好，目前相關分子機制的解釋尚待闡明。Vaddi等研究發(fā)現了一個名為SORE6的熒光報告分子，其可以識別SOX2/OCT4過表達的前列腺癌細胞，并證實其可能在腫瘤的早期診斷和靶向治療中發(fā)揮重要作用。盡管針對OCT4在腫瘤靶向治療中的研究較少，但其與CSC的相關性被學者們廣泛認可，在腫瘤的早期診斷和癌前病變預后的判斷上可能將發(fā)揮重要作用。

6 Nanog

Nanog是一種差異化的同源盒域蛋白，它與其他調控因子（如OCT4、SOX2和KLF4）進行復雜的合作，控制著細胞命運。Nanog在口腔癌的發(fā)生、轉移、分化等干性特征的維持中同樣扮演著重要作用，而過度表達的Nanog往往意味著腫瘤組織的低分化和較差的預后。Nanog可直接參與Slug、E-cadherin、OCT4、c-Myc等基因的調控，從而導致順鉑耐藥以及口腔癌的復發(fā)。許多研究表明，不良預后和高惡性程度的腫瘤與Nanog和OCT4呈正相關，而且，有報道表明突變體p53和Nanog的高表達可能與臨床腫瘤患者的生存率降低、頸部淋巴結轉移及病理分期有很大關系。

由于Nanog在成人的正常組織中常不表達，因此，它應該是一種良好的治療靶點，然而相關的研究仍較少且較難，雖然能夠通過RNA干擾等手段減少Nanog表達，但卻沒有藥物能因此進入臨床試驗。Kuciak等開發(fā)了一種名為NANEP的藥物，并證實其可在體內外敲低Nanog的表達，從而起到抗腫瘤的作用，然而尚未見到后續(xù)臨床試驗的報道。希望未來可以發(fā)現更多的靶向藥物針對這一富有潛力的靶點。

7 SOX2

SOX2是一種在維持胚胎干細胞（embryonic stem cell，ESC）干性特征、誘導細胞重新編程中起關鍵作用的重要轉錄因子。SOX2在舌癌干細胞中的研究較多，其通過調節(jié)各種信號通路，促進舌癌的發(fā)生，維持舌癌細胞的增殖、侵襲、轉移和化療耐藥性等干性特征。對舌癌樣本的幾項相關隊列研究表明，SOX2高表達與腫瘤發(fā)生、復發(fā)、進展、轉移、放療或化療抵抗等更強干性特征密切相關，顯示預后不良?？谇火つは吕w維化（oral submucous fibrosis，OSF）患者隨著OSF進展，SOX2和BMI1顯示出增加的趨勢。Ki-67、SOX2和BMI1在OSF中的表達彼此之間呈正相關，共同促進了OSF的惡變。這些研究同時發(fā)現使用短發(fā)夾RNA（shRNA）沉默SOX2可通過減少EMT取得對口腔癌的良好治療效果。臨床研究表明，吉非替尼作為一種表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）酪氨酸激酶抑制劑，顯示出對口腔癌細胞的體外和體內治療作用。由于激活EGFR可以誘導SOX2磷酸化并減少其泛素化，因此可以猜想，抑制EGFR信號可以促進SOX2自噬降解進而降低SOX2表達。所以，靶向EGFR可以在一定程度上抑制和消除CSC，聯(lián)合EGFR酪氨酸激酶抑制劑常規(guī)化療可能是治療包括口腔癌在內的頭頸部鱗狀細胞癌（head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC）有前途的策略。

8 小結

CSC作為一小部分具有自我更新能力和分化潛能的腫瘤細胞，其具有腫瘤復發(fā)、轉移、化療耐藥性、放射耐受性和異質性等干性特征，對有針對性的靶向治療展現出了極大的潛力。針對CD44、CD133、ALDH1以及BMI1、OCT4、SOX2、Nanog等CSC細胞內、外的標志靶向藥物，相關研究正在如火如荼地展開。同時還有許多CSC相關藥物的臨床試驗正在進行，它們展現出了口腔癌未來治療的希望。其中，在CD44、CD133這類細胞表面標志物上應用光化學方法，增強藥物對腫瘤組織的特異性是一種富有前景的方法，相關的研究結果也較理想，但仍需進一步研究。對于ALDH1相關藥物的研發(fā)，首先需要研究清楚不同ALDH1同工型的具體作用，從而能夠更加特異地靶向腫瘤組織。BMI1、OCT4、Nanog及SOX2等標志物在靶向治療方面的研究仍較基礎，盡管有少數相關靶向藥物被開發(fā)出來，但卻缺乏相關的后續(xù)報道。雖然在靶向治療方面的研究不多，但上述標志物在口腔頜面部惡性腫瘤的診斷及預后預測上均表現出令人欣喜的作用。

顯然，通過靶向CSC治療口腔癌仍然面臨著許多困難。首先，關于口腔癌干細胞標志物的研究遠遠沒有結束，或許新的標志物被發(fā)現能夠推進該領域研究的進步。據目前了解，大多數標志蛋白往往在其他腫瘤和正常組織中也有表達，如何增強藥物特異性是一個亟待解決的問題，光化學結合化療在這一方面展現出了良好的前景。其次，目前關于口腔癌干細胞的研究仍多建立在細胞學和免疫缺陷小鼠的實驗上，這樣的研究很難反映出正常免疫狀態(tài)的機體對藥物的真實反應。利用正常小鼠造模的腫瘤動物模型也許是成為本領域基礎研究的重要補充。然后，CSC的標志物常與正常干細胞的標志物相似，在治療過程中應避免其對于正常干細胞的影響以降低重大不良反應的發(fā)生率。最后，不應只看到CSC對于口腔癌治療的前景，通過研究口腔白斑、黏膜纖維化等癌前病變向腫瘤轉化的過程中CSC的作用，做到腫瘤的早期診斷和治療也是極為有意義。