范麗，茍浩鋮，馮俊

（川北醫(yī)學(xué)院第二臨床醫(yī)學(xué)院耳鼻咽喉頭頸外科，四川 南充 637000）

0 引言

頭頸部腫瘤主要產(chǎn)生于鼻咽、頰粘膜、硬腭、舌、扁桃體、軟腭、梨狀窩、甲狀腺、涎腺、頸部軟組織等部位。頭頸癌是美國第六大常見癌癥，早期頭頸癌通過手術(shù)或放射療法的單一形式治療就能達(dá)到較高的治愈率。局部晚期頭頸癌盡管采用手術(shù)、輔助放療或化療或同步放化療等多模式治療，但治療預(yù)后、生存率仍很低，其中復(fù)發(fā)/轉(zhuǎn)移性頭頸癌預(yù)后更差，1 年內(nèi)存活率約為50%。隨著腫瘤治療研究的深入，發(fā)現(xiàn)免疫抑制治療、靶向治療能有效降低腫瘤復(fù)發(fā)和延長晚期惡性腫瘤患者的長期生存率[1,2]。目前有研究發(fā)現(xiàn)在頭頸部腫瘤中CEACAM1 顯著表達(dá)，與腫瘤生長、轉(zhuǎn)移、分期、預(yù)后等密切相關(guān)，故CEACAM1 被認(rèn)為是一種新的可用于頭頸部腫瘤治療的潛在靶點(diǎn)。

1 CEACAM1 的結(jié)構(gòu)與功能

癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞黏附分子1(carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1，CEACAM1)又名CD66a 或膽汁糖蛋白(biliary glycoprotein，BGP)，是癌胚抗原細(xì)胞黏附分子(CEACAM)家族的糖基化免疫球蛋白(Ig)分子的一員，屬于免疫球蛋白超家族。人體CEACAM1 是由位于19 號染色體上的CEACAM1 基因編碼，通過選擇性剪接表達(dá)為12 個可變剪接的亞型。CEACAM1 是一種單通道I 型跨膜蛋白，通過跨膜區(qū)錨定在細(xì)胞膜上，所有亞型胞外結(jié)構(gòu)都由一個免疫球蛋白超家族(IgV)樣結(jié)構(gòu)域和多達(dá)3 個2 型不變免疫球蛋白(IgC2)樣結(jié)構(gòu)域組成。CEACAM1 胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域內(nèi)有長短（L/S）兩種序列，這是由編碼它的第7 個外顯子通過選擇性剪接產(chǎn)生。CEACAM1-L 序列包含兩個免疫受體酪氨酸抑制基序(immunoreceptor tyrosinebased inhibitor motif，ITIM)，能 通 過Src 同 源 區(qū)2（src-homology domain 2，SH2）蛋白酪氨酸磷酸酶（SH2-containing protein tyrosine phos-phatase，SHP）-1、SHP-2 磷酸化招募抑制信號參與細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，發(fā)揮抑制下游信號的作用，而CEACAM1-S 無此基序[3]。最初發(fā)現(xiàn)CEACAM1 是一種膽道糖蛋白，存在于膽汁中并在肝細(xì)胞膜上表達(dá)，而后的研究發(fā)現(xiàn)其在內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞、免疫細(xì)胞(包括T 細(xì)胞和B 細(xì)胞)、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞均有表達(dá)[4]。CEACAM1 的作用也十分復(fù)雜，可以調(diào)控細(xì)胞間粘附、細(xì)胞生長、發(fā)育、凋亡；在免疫監(jiān)視、免疫逃避和炎癥調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用；也可以參與脂質(zhì)、胰島素代謝等病理生理過程[5,6]。此外，研究還表明CEACAM1 與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程密切相關(guān)。CEACAM1 可介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞生長、增殖、凋亡、分化、黏附及侵襲，參與腫瘤淋巴管、血管的生成過程，還可調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)影響免疫細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的識別、殺傷作用[7]。

2 CEACAM1 在頭頸部腫瘤中的表達(dá)

CEACAM1 在不同腫瘤中的表達(dá)各不相同，早期的研究顯示其在前列腺癌等多數(shù)腫瘤中呈低表達(dá)，這提示下調(diào)CEACAM1 的表達(dá)可能削弱了抑制腫瘤的作用，導(dǎo)致了腫瘤的發(fā)生與發(fā)展[8]；但隨著對CEACAM1 越來越多的研究發(fā)現(xiàn)在有一些惡性腫瘤中呈現(xiàn)高表達(dá)，并且能增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的侵襲能力，促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移，比如惡性黑色素瘤等[9]。目前，就CEACAM1 在頭頸部腫瘤中表達(dá)的研究多數(shù)認(rèn)為CEACAM1 在腫瘤組織中呈高表達(dá)，且與腫瘤的發(fā)展密切相關(guān)。O. Simonetti 等人研究結(jié)果證實CEACAM1 在口腔的正常粘膜及所有口腔發(fā)育不良病變中不表達(dá)，而在口腔鱗狀細(xì)胞癌（oral squamous cell carcinoma，OSCC）中顯著表達(dá)。在OSCC 中，CEACAM1 的表達(dá)與腫瘤的分級呈正相關(guān)，與總體和疾病特異性5 年生存率呈負(fù)相關(guān)。CEACAM1 在口腔不同病變的動態(tài)表達(dá)提示CEACAM1 可能成為OSCC 的預(yù)后指標(biāo)[10]。另外在唇癌、舌癌、喉癌、下咽癌、甲狀腺癌、涎腺腺樣囊性癌等頭頸腫瘤組織中也發(fā)現(xiàn)CEACAM1 呈現(xiàn)高表達(dá)，其表達(dá)與腫瘤的分期、預(yù)后生存呈負(fù)相關(guān)[11-15]。有爭議的是這一結(jié)論與K. Shinozuka 等人研究CEACAM1 在原發(fā)性O(shè)SCC 和正?？谇唤M織中表達(dá)的結(jié)論相反[16]。

研究還發(fā)現(xiàn)CEACAM1 在頭頸部腫瘤中的表達(dá)模式呈現(xiàn)細(xì)胞膜型和細(xì)胞質(zhì)型兩種表達(dá)模式，而不同表達(dá)模式可能發(fā)揮著不同的作用。在分化良好的口腔鱗狀細(xì)胞癌中CEACAM1 呈現(xiàn)出更多的膜性表達(dá)，而中、低分化鱗癌多見胞質(zhì)表達(dá)。這提示CEACAM1 的膜表達(dá)模式可能在高分化鱗狀細(xì)胞癌中起抑癌作用，細(xì)胞質(zhì)CEACAM1 可能參與腫瘤發(fā)生[17,18]，這一結(jié)果與Lucarini 等人對CEACAM1 與喉癌中的研究結(jié)果一致[11,12]。

3 CEACAM1 在頭頸部腫瘤中的作用

3.1 影響腫瘤細(xì)胞生長

與CEACAM1 在眾多腫瘤中的表達(dá)類似，其對不同頭頸部腫瘤細(xì)胞的生長發(fā)揮著不同的作用。在Ning Wang 等人的對舌鱗狀細(xì)胞癌 的研究中發(fā)現(xiàn)，CEACAM1 表達(dá)的裸鼠模型中腫瘤的大小及重量均明顯多于載體組，這說明CEACAM1 在舌鱗狀細(xì)胞癌中過表達(dá)可促進(jìn)腫瘤形成和生長[19]。但在甲狀腺癌細(xì)胞系中，CEACAM1 表達(dá)抑制了細(xì)胞周期進(jìn)展，并伴有p21 上調(diào)和Rb 磷酸化減弱；下調(diào)CEACAM1 的表達(dá)則加速了細(xì)胞周期進(jìn)展，這一結(jié)果在異種移植小鼠模型中也得到了證實。在小鼠模型中CEACAM1 強(qiáng)表達(dá)的癌細(xì)胞的體積顯著減少，相反CEACAM1 沉默的腫瘤細(xì)胞可測量出體積增加，這提示CEACAM1 可能抑制了腫瘤細(xì)胞的生長[20]。CEACAM1 也可通過調(diào)控細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extraceUular regulated protein kinase 1/2，Erk1/2)/ 絲裂原活化蛋白(mitogen-activated pmtein，MAP)信號通路和細(xì)胞周期依賴蛋白激酶抑制劑P27 影響細(xì)胞周期，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長，只是這種作用受有不同生長因子環(huán)境影響[21]。眾所周知，Erk/MAP 信號通路參與多種生理病理過程的調(diào)節(jié)，包括細(xì)胞周期進(jìn)展、細(xì)胞粘附遷移、細(xì)胞增殖分化及代謝等，也與頭頸部腫瘤的發(fā)病、進(jìn)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[22,23]。因此，CEACAM1 也可能通過調(diào)節(jié)Erk/MAP 相關(guān)信號通路來影響頭頸部腫瘤細(xì)胞的生長。CEACAM1 在不同頭頸部腫瘤生長中表現(xiàn)出的差異，可能受腫瘤的類型、生長環(huán)境、外界刺激因素等影響，具體的影響機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

3.2 促進(jìn)腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移

對于頭頸部腫瘤來說，目前研究多傾向于CEACAM1 能促進(jìn)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。在喉癌、口腔癌等頭頸部腫瘤的免疫組化分析均提示CEACAM1 過表達(dá)與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期高及預(yù)后密切相關(guān)[11,17]。Guendalina Lucarini PhD 等人研究表明CEACAM1 表達(dá)與喉鱗狀細(xì)胞癌的分級、局部復(fù)發(fā)、淋巴結(jié)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。Kaplan-Meier 生存曲線顯示CEACAM1 染色與總體和疾病特異性5 年生存均呈負(fù)相關(guān)，這提示CEACAM1 表達(dá)與喉鱗狀細(xì)胞癌的不良預(yù)后相關(guān)[11]。在研究甲狀腺癌的體外實驗中發(fā)現(xiàn)低表達(dá)CEACAM1 的細(xì)胞株MRO 不能夠穿透人工基底膜，高表達(dá)CEACAM1 的甲狀腺癌細(xì)胞株WRO 缺能穿透人工基底膜，外源導(dǎo)人CEACAM1 后其侵襲力明顯提高。同時還發(fā)現(xiàn)在甲狀腺乳頭狀癌中相比于原發(fā)灶，轉(zhuǎn)移性的癌細(xì)胞中CEACAM1 呈現(xiàn)出更多的表達(dá)。這說明在甲狀腺癌中，CEACAMl 可以通過加強(qiáng)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的黏附作用，促進(jìn)甲狀腺癌細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移[20]。因此，CEACAM1 是一個潛在的能成為抑制頭頸部腫瘤侵襲的靶點(diǎn)。

3.3 介導(dǎo)血管、淋巴管生成

腫瘤發(fā)生、發(fā)展的過程中會生成大量新的血管，這些新生血管不僅可以為腫瘤的生長提供所需的營養(yǎng)和水分，同時也是腫瘤細(xì)胞向遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的途徑。故血管的生成在腫瘤發(fā)生、發(fā)展的過程中扮演著重要作用[24]。CEACAM1 被證明是CEACAM 家族中唯一表達(dá)于血管內(nèi)皮細(xì)胞的成員[25]，能表達(dá)于腫瘤新生血管中[15,18,26,27]，這可能與其影響血管內(nèi)皮生長因子（vascular endotheilal growth factor,VEGF）有關(guān)。眾所周知，新生血管的生成受到多種細(xì)胞因子的調(diào)節(jié)，其中VEGF為最重要的因子，VEGF 能通過與血管內(nèi)皮生長因子受體（vascular endotheilal growth factor receptor,VEGFR）結(jié)合介導(dǎo)一系列信號級聯(lián)通路來調(diào)控血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移，控制腫瘤血管新生[28]。CEACAM1 被證明可促進(jìn)人微血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、趨化和毛細(xì)血管樣管形成，可與VEGF相互影響、共同促進(jìn)血管生成[26,29]。在舌鱗狀細(xì)胞癌（TSCC）中能觀察到，過表達(dá)的CEACAM1 可使VEGF-A 表達(dá)上升[19]；在涎腺腺樣囊性癌中也能發(fā)現(xiàn)CEACAM1、VEGF 的表達(dá)呈正相關(guān)[15]。另外，在C. Zhou 等人的研究提示不同表達(dá)模式的CEACAM1 對口腔鱗狀細(xì)胞癌血管生成有顯著差異，胞漿型CEACAM1 對應(yīng)所表達(dá)的血管明顯多于膜表達(dá)，且胞漿型CEACAM1 與LYVE1、CD31 在血管中的共表達(dá)明顯多見比膜表達(dá)多見。這提示胞質(zhì)型CEACAM1 可能主要表現(xiàn)為促進(jìn)血管、淋巴管生成的作用，而膜型CEACAM1 可能更多的參與了血管抑制[18]。

CEACAM1 也被發(fā)現(xiàn)認(rèn)為是淋巴管生成的開關(guān)，可影響VEGFR-3、VEGF-C、VEGF-D 的表達(dá)。其中VEGFR-3 主要在淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)，是一種對促淋巴管生成信號具有高度特異性的受體，VEGF-C、VEGF-D 主要在淋巴管生成中起作用，VEGF-C、VEGF-D 是VEGFR-3 的配體[30]。研究證明CEACAM1 過表達(dá)可導(dǎo)致VEGF-C、VEGF-D及其受體VEGFR-3 在mRNA 和蛋白水平上調(diào)，使VEGF-C 和VEGF-D 誘導(dǎo)的內(nèi)皮管數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)。CEACAM1 過表達(dá)也可使LYVE-1、Prox1 的表達(dá)增加。這都提示CEACAM1 在淋巴管的生成中發(fā)揮作用，可通過與VEGFR-3 和Prox1 相互作用，參與微血管內(nèi)皮細(xì)胞向淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞的重編程[25]。同樣在C. Zhou 等人對口腔鱗狀細(xì)胞癌血管、淋巴管生成的研究中還發(fā)現(xiàn)，CEACAM1 胞膜和胞漿不同的表達(dá)模式與腫瘤血管的生成有明顯差異。胞漿型表達(dá)的血管比膜表達(dá)的血管多，且胞漿型CEACAM1 與LYVE1、CD31 在血管中的共表達(dá)明顯多見比膜表達(dá)多見。這提示CEACAM1 表達(dá)分布的差別可能發(fā)揮不同作用，胞質(zhì)型CEACAM1 可能表現(xiàn)為促進(jìn)血管生成的作用，而膜型CEACAM1可能抑制血管和淋巴管生成，甚至可能是通過介導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞向淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)化來促進(jìn)淋巴管生成[18]。

另外，VEGF 抑制劑如貝伐單抗等，VEGFR 抑制劑如尼妥珠單抗等單抗分子腫瘤靶向藥物很早就被批準(zhǔn)用于鼻咽癌等頭頸腫瘤的治療，且在大量臨床研究統(tǒng)計分析中均證明能有效抑制腫瘤細(xì)胞的生長，增加腫瘤細(xì)胞的凋亡，減少腫瘤血管的生成，顯著提高患者生存率[31,32]。鑒于CEACAM1能表達(dá)于腫瘤血管中，而在成熟的大血管中不表達(dá)[33]，同時能影響VEGF 及其受體的表達(dá)，并與之相互作用影響腫瘤血管、淋巴管的生成，因此我們推測CEACAM1 可能成為可抑制腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移的靶點(diǎn)。

3.4 參與調(diào)控抗腫瘤免疫

CEACAM1 的功能已經(jīng)在免疫系統(tǒng)的許多區(qū)域中得到了廣泛的表征[34]。CEACAM1 可通過抑制T 細(xì)胞的活化調(diào)控免疫。T 細(xì)胞上表達(dá)的CEACAM1-L 通 過 將SHP-1、SHP -2 招 募 到CEACAM1-L 磷酸化的ITIMs 中，作為T 細(xì)胞的抑制受體，改變T 細(xì)胞激活閾值，同時抑制T 細(xì)胞的細(xì)胞毒性，從而降低癌癥背景下的免疫監(jiān)測[35]。這已作用機(jī)制與程序性死亡蛋白-1(programmed cell death-1，PD-1)/程序性死亡配體(programmed death ligand，PD-L1）通路的免疫抑制作用類似，而PD-1 抑 制 劑 如Pembrolizumab、帕 博 利珠單抗、可瑞達(dá)已成為復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移性頭頸部鱗狀細(xì) 胞 癌（squamous cell carcinoma of the head and neck ,HNSCC）患者的有效治療選擇[36]。因此，CEACAM1 同樣有可能成為HNSCC 新的治療靶點(diǎn)。另外，已知T 細(xì)胞免疫球蛋白粘蛋白結(jié)構(gòu)域分 子3（T-cell immunoglobulin and mucin domain 3，Tim-3）已被研究證實是一種免疫檢查點(diǎn)分子，在調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答和誘導(dǎo)免疫耐受中發(fā)揮著重要而復(fù)雜的作用。研究表明TIM-3 與HNSCC 的免疫抑制也密切相關(guān)，通過靶向TIM-3 的治療能恢復(fù)效應(yīng)T 細(xì)胞功能、強(qiáng)化T 細(xì)胞抗腫瘤免疫作用從而有效抑制腫瘤細(xì)胞的生長[37,38]。同時，研究也證明了TIM-3 與CEACAM1 共表達(dá)并形成異源二聚體，CEACAM1 的存在使TIM-3 具有抑制功能。CEACAM1 與TIM-3 之間的相互作用決定了TIM-3 的耐受性誘導(dǎo)功能，這種相互作用在調(diào)節(jié)抗腫瘤免疫中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[39]。Fan Yang 的研究結(jié)果顯示在HNSCC 中TIM-3+TILs 浸潤越多，總生存率越低，這與癌細(xì)胞中CEACAM1 的表達(dá)和腫瘤微環(huán)境中CEACAM1+TILs 的表達(dá)一致。這提示TIM-3 和CEACAM1 可作為HNSCC 的預(yù)后因素[11]。因此，CEACAM1 也可能通過與TIM-3 相互作用在頭頸部腫瘤中發(fā)揮抑制T 細(xì)胞作用的功能。

CEACAM1 也表達(dá)在NK 細(xì)胞表面上，能與腫瘤細(xì)胞上的CEA 或CEACAM1 相互作用，隱藏與NK 細(xì)胞受體結(jié)合的配體，并通過與激活類NK 細(xì)胞受體結(jié)合抑制其下游信號，從而抑制NK 介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞殺傷，而不依賴于MHC-I 類[34]。Tam K等人在口腔鱗狀細(xì)胞癌中進(jìn)一步證實了CEACAM1的這一作用。他們的研究結(jié)論顯示NK 細(xì)胞與OSCC 細(xì)胞共孵育可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞CEACAM1 表達(dá)上調(diào)，進(jìn)而抑制NK 細(xì)胞殺傷和細(xì)胞毒性，而通過shRNA 構(gòu)建抑制CEACAM1 的表達(dá)恢復(fù)了NK 細(xì)胞的細(xì)胞毒性[40]。

此外，CEACAM1 也可抑制中性粒細(xì)胞細(xì)胞毒性，促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。N. Wang 等人研究發(fā)現(xiàn)舌鱗狀細(xì)胞癌中CEACAM1 的過表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期高密切相關(guān)。他們將過表達(dá)CEACAM1-4L、CEACAM1-4S 的舌癌細(xì)胞與分化的HL-60 細(xì)胞共培養(yǎng)，與載體組和空白對照組相比，分化后的HL-60 細(xì)胞中MMP-9、IL-8、VEGF-A 表達(dá)明顯上調(diào)，TNF-α 表達(dá)下調(diào)，提示過表達(dá)CEACAM1 可減弱共培養(yǎng)體系中分化的HL-60 細(xì)胞的細(xì)胞毒性。隨后在進(jìn)一步實驗及qRT- PCR 和ELISA 分析中發(fā)現(xiàn)在舌癌細(xì)胞中CEACAM1 的表達(dá)能上調(diào)轉(zhuǎn)化生 長 因 子β1( transforming growth factor β1,TGFβ1)的表達(dá)，而阻斷TGF-β1 則抑制了共培養(yǎng)體系中中性粒細(xì)胞的變化。因此，CEACAM1 在TSCC中過表達(dá)可能通過上調(diào)TGF-β1 誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞的抗腫瘤作用向促腫瘤轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤進(jìn)展[19]。綜上，CEACAM1 能通過已知T 細(xì)胞、NK細(xì)胞、中心粒細(xì)胞等的毒性作用在頭頸部腫瘤中發(fā)揮免疫抑制功能，故這可能成為新的免疫抑制點(diǎn)。

4 結(jié)語與展望

目前多數(shù)研究提示CEACAMl 在頭頸部腫瘤中呈高表達(dá)，與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切。對于在不同腫瘤細(xì)胞的生長作用也不相同，這可能與腫瘤類型、CEACAM1 不同亞型及腫瘤生長環(huán)境等相關(guān)，具體造成差異的機(jī)制還有待大量研究去證明。但對于多數(shù)頭頸部腫瘤轉(zhuǎn)移及預(yù)后來說，CEACAM1 往往發(fā)揮著促進(jìn)作用，這與其能促進(jìn)腫瘤血管、淋巴管的新生、免疫抑制功能等密切相關(guān)。同時CEACAM1 與許多已運(yùn)用于頭頸部腫瘤的治療靶點(diǎn)藥物如PD-1 抑制劑的作用機(jī)制相似，因此我們推測CEACAM1 是一個潛在的待證實的頭頸部腫瘤治療的靶點(diǎn)。由于目前 CEACAMl 在頭頸部腫瘤中相關(guān)研究尚淺，各項結(jié)論有待進(jìn)一步研究證實，因而下一步需更全面深入地研討CEACAMl在多種類型頭頸部腫瘤中表達(dá)情況、發(fā)揮的作用及其機(jī)制，以取得確切的結(jié)論，為頭頸部腫瘤診治、病情監(jiān)測及預(yù)后方面提供新的方向。