Slug与头颈部鳞状细胞癌临床病理特征的关系及用于预后判断价值的研究进展

陈漫漫 伏晓 滕尧树 朱瑾

Slug与头颈部鳞状细胞癌临床病理特征的关系及用于预后判断价值的研究进展

陈漫漫 伏晓 滕尧树 朱瑾

鳞状细胞癌是头颈部恶性肿瘤最常见的病理类型，头颈部鳞状细胞癌（HNSCCs）主要包括口腔鳞状细胞癌、喉鳞状细胞癌、鼻咽鳞状细胞癌、鼻-鼻窦鳞状细胞癌等。Slug是锌指转录因子Snail超家族成员之一，在多种恶性肿瘤中高表达，是上皮-间充质转分化的重要调节因子。本文就Slug与HNSCCs临床病理特征的关系及用于预后判断价值的研究进展作一综述。

Slug 鳞状细胞癌 综述 头颈部

头颈部恶性肿瘤位居恶性肿瘤发病率的第6位[1]，包括口腔、喉、口咽及下咽等部位，病理类型以鳞状细胞癌为主（90%～95%）。流行病学调查显示头颈部鳞状细胞癌（head and neck squamous cell carcinomas，HNSCCs）发病率逐年上升，恶性程度较高，预后与肿瘤局部复发、淋巴结转移密切相关，但其发生、发展的分子病理学机制目前尚不清楚[2]。Slug是一种转录因子，为高度保守的锌指转录因子Snail超家族成员之一，在多种恶性肿瘤中高表达，是上皮-间充质转分化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）的重要调节因子[3]，可以使具有极性的上皮细胞转化成为具有移行能力的间质细胞并获得高侵袭性和转移的能力，从而参与HNSCCs细胞浸润、迁移等病理过程[4]。本文就Slug与HNSCCs临床病理特征的关系及用于预后判断价值的研究进展作一综述，以期为探索HNSCCs的分子病理学机制及分子靶向治疗提供新的理论参考。

1 Slug概述

转录因子Slug最初于胚胎发育过程中在上皮向间充质转化时起重要作用而被发现，因此将其作为胚胎中胚层和神经嵴细胞在发育过程中迁移能力的标志。人类的Slug位于8号染色体上，基因全长2.4kb，含有3个外显子，2个内含子，与鼠、果蝇和鸡的具有很高的同源性。Slug在多种组织中表达，包括胎盘，成人的心、肝、肾、胰和骨骼肌等[5]。Slug在结构上和Snail超家族其他成员相似，由高度保守的羧基末端、相对多变的氨基末端以及中央的P-S富集区域组成。羧基末端包含有4～6个C2H2的锌指结构，该锌指结构主要由2条β链和1条α螺旋构成[6]，能和靶基因启动子上含有CAGGTG核心碱基序列的E-box结合来发挥相应的作用[7]；氨基末端的SNAG结构域则是和DNA上相应的凹槽结合的部位，主要和转录共抑制复合物结合。只有当羧基末端的锌指结构和E-box结合，氨基末端有上述结构域并与相应靶点结合，Slug的转录抑制作用才能表达出来[6]。

目前认为Slug、Snail和Twist基因作为EMT过程中重要的调控因子，均可通过抑制E-cadherin的表达，促进肿瘤细胞的侵袭、转移。Slug的高表达通常提示患者预后较差。EMT在恶性上皮源性肿瘤的发生、发展过程中发挥重要作用，有学者的体外实验证实EMT为结直肠癌、肺癌、乳腺癌、肝癌等多种癌症转移初期的关键性事件[8-9]。细胞黏附分子E-cadherin表达的下调则是EMT过程中一个最关键的特性，E-cadherin基因5′端序列端包含有2个E-box结构的调节元件，其内含一致的 5′-CAGGTG 序列，Slug、Snail可以通过羧基末端的锌指结构与E-cadherin基因CDH1启动子区的E-boxes结合，从而抑制E-cadherin的转录及表达[10]，特异性地抑制黏附连接成分（如E-cadherin和β-cate-in）、桥粒连接成分（如Dsgz）和紧密连接成分（如Occludin和ZO-1），共同降低细胞间的黏附，促进癌细胞的转移与浸润[11]。也有研究认为Slug通过对间质细胞表型的维持，而非通过下调E-cadherin的表达来促进EMT[12]。另有研究发现，在侵袭性较高的膀胱恶性肿瘤细胞中，Slug的表达与基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）的表达呈正相关[13]，而 MMPs是肿瘤侵袭与转移过程中重要的蛋白酶之一[14]。Slug的靶基因之一为MMP-2，MMP-2又被称为明胶酶A或Ⅳ型胶原酶，是一种依赖锌离子的MMP，Slug通过上调MMP-2的表达，降解以Ⅳ型胶原为主要支架的血管基底膜和细胞外基质屏障，使肿瘤细胞更易于进入宿主的微环境而发生浸润、转移[15]。由此可见，Slug在多种上皮源性肿瘤细胞的迁移和侵袭中起关键性的调节作用。

2 Slug在HNSCCs临床病理及预后判断中的研究

研究表明，在结直肠癌、肝细胞癌及乳腺癌等恶性肿瘤中Slug基因表达失调，且Slug表达上调与肿瘤临床分期、转移密切相关[16-18]。Wu等[19]通过对小鼠造血祖细胞的体外实验发现Slug可作为一种抗肿瘤凋亡因子，下调Slug的表达可抑制原发肿瘤的生长和转移。Zhang等[20]在研究肝内胆管细胞癌病理组织中Slug的表达时发现，胆管细胞癌组织中Slug的表达显著高于正常胆管组织，同时Slug的过表达与患者预后不良及淋巴结转移有关。Liu等[21]对比了45例HNSCCs与16例正常口腔黏膜中Slug的表达，发现HNSCCs组织中的Slug含量明显高于正常对照组。Dong等[22]在研究146例HNSCCs手术标本中炎症介质及Slug与HNSCCs组织学分化、临床分期的相关性中发现Slug高表达的HNSCCs标本相对组织学分化更低，同时临床分期也更为晚期。Zhang等[23]对119例HNSCCs患者的分析显示，肿瘤组织中Slug的相对高表达与E-cadherin向N-cadherin转换、淋巴结转移的高风险和更晚期的TNM分期相关，同时进一步随访提示Slug高表达的患者存活时间更短。大部分研究认为Slug通过EMT使具有极性的上皮细胞转换成为具有移行能力的间质细胞，从而介导了HNSCCs细胞的侵袭和转移[24-25]。但是，Ylermi等[26]提出，Slug通过控制HNSCCs群体肿瘤细胞的迁移，而不是单个肿瘤细胞迁移，在HNSCCs的远处转移过程中发挥正相关的作用。然而，Slug的异常表达与HNSCCs临床病理特征之间是否存在关系，目前尚无定论。

2.1 Slug与口腔鳞状细胞癌（oral squamous cell carcinoma，OSCC） OSCC占口腔颌面部恶性肿瘤的80%以上，其恶性程度较高，易出现局部复发和远处转移，因而患者的5年生存率较低[27]。Zhang等[28]研究发现OSCC组织中Slug的表达显著高于正常口腔黏膜组织，同时Slug的表达与肿瘤的临床分期相关。Zheng等[29]对89例OSCC分析显示，癌组织中Slug的表达与肿瘤的T分期、病理分级、局部复发、淋巴结转移密切相关，进一步随访及生存分析提示，Slug过表达的OSCC患者生存率较Slug无过表达者显著减低。体外实验提示Slug过表达可以导致OSCC干细胞向间充质表型和形态转变，并增强了癌干细胞的侵袭能力。免疫组化分析提示Slug通过抑制miR-101表达从而激活唯一的组蛋白甲基转移酶EZH2，诱导EMT过程，促进癌细胞的迁移和侵袭。Katafiasz等[24]通过病毒逆转录技术使部分来源于舌鳞状细胞癌的UM-SCC-38细胞高表达Slug，与未处理的同种细胞相比较，高表达Slug的癌细胞的细胞形态明显向成纤维细胞转变，细胞间的黏附性降低，同时其运动活性也增强了15倍。Joseph等[25]通过诱导来源于OSCC的UMSCC-1细胞表达Slug，发现Slug并没有抑制E-cadherin的水平或调节UMSCC-1细胞的个体运动。相反，Slug增强了UMSCC-1细胞的群体迁移，同时增加了MMP-9的水平，使肿瘤细胞侵袭、穿透基底膜的能力增强。刘墨等[30]发现对化疗药物顺铂耐药的人舌鳞状细胞癌组织上皮标记蛋白E-cadherin表达下调，间质标记蛋白Vimentin表达上调，EMT转录因子Slug表达上调，同时细胞的侵袭迁移能力明显增强。由此可见，Slug参与了OSCC的发生、发展，在癌细胞的侵袭、转移中发挥了积极的作用，但其在口OSCC病理进程中的作用及其调控机制，仍有待进一步阐明。

2.2 Slug与喉鳞状细胞癌（laryngeal squamous cell carcinoma，LSCC） LSCC是头颈部常见的恶性肿瘤，其预后常常与是否存在淋巴结转移有关。Cappellesso等[31]通过免疫组化技术分析了37例LSCC患者肿瘤组织中Slug及E-cadherin在蛋白与mRNA水平与患者的复发率与无瘤生存时间之间的关系，结果发现肿瘤组织中Slug水平与E-cadherin水平呈负相关，同时Slug水平越高，患者的复发率越高，无瘤生存时间越短，提示Slug可能通过EMT途径介导了LSCC癌细胞的侵袭与迁移。平金良等[32]取得了相似的研究成果，他们通过对74例LSCC组织及30例癌旁组织的检测发现，Slug、Snail蛋白在LSCC组织中的阳性率为分别为55.4%和58.2%，显著高于在癌旁组织中16.7%和13.3%的阳性率，同时Slug、Snail蛋白表达与E-cadherin呈负相关性，与Vimentin的表达呈正相关性。Slug和Snail表达阳性组病例的分化程度更差，表现出更高的淋巴结转移率及更高的TNM分期。因此，Slug和Snail可能通过EMT途径介导了LSCC的侵袭、转移，但相关的研究较少，仍需要进一步深入研究。

2.3 Slug与鼻咽鳞状细胞癌 鼻咽鳞状细胞癌（nasopharyngeal carcinoma,NPC）也是头颈部最为常见的恶性肿瘤之一，发病具有地域特点，年发病率可达0.002%[33]，具有发现晚、生长快、转移早等特点。研究表明Slug的表达水平与NPC的临床病理特征密切相关。孟大为等[34]通过比较65例NPC组织与15例鼻咽部炎性组织中Slug的表达发现，NPC组织中Slug的转录及表达水平较鼻咽部炎性组织显著增加，且NPC的临床分期越晚期，Slug蛋白的表达越高，同时E-cadherin蛋白的表达显著下降，提示Slug通过下调E-cadherin的表达参与了NPC的侵袭及转移。随着分子病理学的发展及细胞、基因实验技术的进步，Xu等[35]在建立的NPC放疗耐受细胞中发现Slug的表达明显增高，进一步在体外和动物体内实验中敲除Slug基因，NPC细胞对放疗的敏感性显著提高，侵袭能力减弱。Jittreetat等[36]发现通过p38丝裂原活化蛋白激酶（p38-MAPK）抑制剂抑制p38蛋白表达，可促进Slug蛋白重新表达，从而导致NPC细胞系中细胞的存活力、侵袭力和迁移能力增强。Yang等[37]通过将CEN-2 NPC细胞加入CDl33+抗体后利用流式筛CDl33+细胞，CEN-2/CDl33+的NPC细胞较CEN-2细胞高表达Slug基因，同时其在细胞划痕实验中表现了更强的侵袭性；而沉默NPC CDl33+干细胞中Slug基因后，细胞的侵袭和迁移能力减弱。由此可见，Slug与NPC的侵袭和转移之间存在着密切的联系。

2.4 Slug与鼻-鼻窦鳞状细胞癌（sinonasal squamous cell carcinoma，SSCC） SSCC是鼻-鼻窦恶性肿瘤中最常见的类型，其临床发病率较低，患者5年生存率仅为30.2%[38]。目前关于SSCC临床病理与Slug的研究较少。Stasikowska等[39]通过免疫组化检测33例SSCC患者肿瘤组织中Slug含量，与22例正常鼻腔黏膜及41例鼻窦内翻性乳头状瘤组织相比，均有显著增高，差异存在统计学意义，同时E-cadherin的免疫表达则显著降低。这提示Slug可能参与了SSCC的发生、发展，同时通过其介导的EMT过程，使SSCC较鼻-鼻窦良性肿瘤具有的更高的侵袭性与转移性。

3 小结

HNSCCs发病率较高，其致病及转移的具体分子病理学机制复杂，目前关于Slug与HNSCCs临床病理特征及预后之间的关系，尚存在一定争议。多数学者认为，Slug作为EMT的重要调节因子，在HNSCCs肿瘤细胞的侵袭、转移中扮演了重要的角色，是一个评估HNSCCs患者预后的重要生物学标志。目前关于Slug在HNSCCs生物学行为中的作用及其分子病理机制研究不多，仍需进一步深入研究。随着基因敲除技术、组织芯片技术和免疫共沉淀技术等分子生物学实验技术在分子肿瘤学领域中的广泛应用，结合肿瘤细胞体内外功能实验，将有助于阐明Slug在HNSCCs发生、发展中的详细作用机制及临床意义，提高HNSCCs患者的早期确诊率，为HNSCCs分子靶向治疗提供新的思路，改善患者的预后。

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2017-02-27）

（本文编辑：李媚）

10.12056/j.issn.1006-2785.2017.39.18.2017-378

310053 杭州，浙江中医药大学第四临床医学院（陈漫漫、伏晓）；杭州市第一人民医院耳鼻咽喉头颈外科（滕尧树、朱瑾）

朱瑾，E-mail：zhujin2698@163.com