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口腔鳞癌患者唾液中的肿瘤标志物研究进展*

2018-03-26唐婉容综述审校

重庆医学 2018年13期
关键词:唾液鳞癌标志物

马 莹,肖 莉,唐婉容 综述,刘 英 审校

(1.川北医学院口腔医学系,四川南充 637000;2.川北医学院附属医院口腔门诊,四川南充 637000)

口腔癌是口腔颌面部最常见的恶性肿瘤,在全身癌症中排名第六,约90%的口腔癌属于上皮源性的鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC) 。有研究表明口腔癌早期患者经治疗后 5 年生存率可达到80%,而中晚期OSCC患者5年生存率却只有30%~40%[1-3],因而OSCC患者疾病早发现、早诊断、早治疗对提高口腔鳞癌患者生存率和生存质量具有重要意义。近年来学者们研究发现,唾液中不仅含有许多成分可以反映出病理状态下人体的代谢水平,同时唾液中的某些特异性物质(称为生物学标志物)亦可作为早期诊断OSCC的依据[4]。本文通过回顾目前相关领域的研究进展,对唾液中OSCC标记物进行综述。

1 唾液成分、功能及作为肿瘤标志物检测的意义

唾液是口腔内存在的一种液体,由腮腺、颌下腺、舌下腺及许多小黏液腺分泌,pH值为6.4~7.4,健康人每日分泌唾液量为1.0~1.5 L,其成分包括水、无机盐、有机物、蛋白、激素等。由于唾液成分与血清很相似,所以唾液成分变化同样反映疾病及健康状况,利用唾液成分及其变化来监测健康状况、诊断疾病已被大量应用,如糖尿病的基因疗法、艾滋病的检测、监护用药、预报排卵、肿瘤标志物的筛查。

随着分子生物学检测技术的提高,唾液是口腔鳞癌生活的外部环境,肿瘤细胞分泌的某些可溶性蛋白直接进入唾液中。因此,检测唾液中OSCC标记物含量可能比检测血清更加敏感。唾液又因其易获得、无创性、患者易于接受、反复采集及便于保存等优势成为口腔颌面外科早发现、早诊断OSCC及其复发和转移研究的首选指标[5-8]。

2 唾液的收集及常用的检测生物标记物的研究方法

用于检测的唾液标本要求在收集前2 h不能进食、喝水、吸烟或进行口腔清洁活动。采集时,患者取坐位,头前倾,张口,患者在无刺激的情况下自然分泌,从下唇流出10~15 min,用无菌试管收集3~5 mL,封口,立即送实验室处理。收集的唾液标本,根据需要检测的指标(DNA、RNA和蛋白质)进行相应的稳定化和存储处理[4-5]。检测在口腔癌不同进展时期的核酸或蛋白质的变化可以揭示疾病不同阶段的可能的生物标志物,这有利于疾病的早期诊断和早期治疗。随着基因组学、蛋白质组学、生物化学、免疫化学等生物学技术的革新,对OSCC患者唾液中生物标记物不断增加,各种检测技术的单独或联合使用,均大大促进了OSCC中唾液标志物的发现。

3 目前研究发现的常见的OSCC唾液中肿瘤标志物

3.1血清癌胚抗原(carcino-embryonic antigen,CEA) CEA是位于细胞表面的糖蛋白,是胚胎性致癌抗原,由胎儿早期的胃肠道及肝、胰合成,成人正常消化道上皮组织、肝胰也能合成少量 CEA 并分泌人消化道[4]。但失去极性的癌细胞分泌 CEA 则进入血液及淋巴液等导致其浓度升高,在口腔组织中亦然,有研究表明CEA水平的变化和肿瘤的恶性程度及肿瘤的复发有关联。

国外学者HONARMAND等[9]在对27例OSCC患者和26例健康人唾液对比检测到唾液中CEA水平分别是(42.6±21.1)、(22.6±22.1)ng/mL (P<0.01),OSCC患者唾液CEA明显升高,能较好地作为诊断指标。文献[8,10-11]均证明了OSCC患者唾液中CEA水平较健康人唾液高,且唾液CEA水平变化较血清更明显,更容易取材和快速诊断。

文献[12-13]对70例恶性肿瘤患者、40例良性肿瘤患者及70例健康者唾液中的CEA水平进行检测,结果显示恶性肿瘤组唾液中CEA水平与良性组唾液CEA水平及健康对照组唾液CEA水平对比差异均有统计学意义(P<0.05)。同时作者检测了70例恶性肿瘤中的40例血清CEA仅3例轻度升高,提示唾液CEA检测对恶性肿瘤的诊断较血清敏感。屠斌等[14]的研究也得出了相似的结论。王嘉政等[15]用抗CEA单克隆抗体的快速唾液CEA检测试纸对口腔鳞癌患者检测,证明了其特异度高、检测结果可靠、价格低廉,无放射性污染及放射性防护问题,便于向基层医疗卫生单位推广普及应用。以上研究均证明了唾液CEA检测对口腔鳞癌的早期诊断及预后和疗效监测有一定指导意义。

3.2转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β) TGF-β是调节细胞生长和分化的TGF超家族中的重要一员,由两个结构相同或相近的、相对分子质量为12.5×103的亚单位借二硫键连接的具有多种功能的双体调节肽。TGF-β除了影响细胞的增殖、分化,还在胚胎发育、胞外基质形成、骨的形成和重建、免疫功能调节、肿瘤的发展进程中担当主要调节作用[16]。POLZ-DACEWICZ等[17]对78例口咽癌患者和40例健康人的唾液、血清中TGF-β水平变化及与人乳头瘤病毒(HPV)/EB病毒(EBV)感染的相关性进行研究。研究发现,口咽癌患者唾液和血清中TGF-β均有升高,唾液中TGF-β改变更明显(唾液:24.1 ng/mLvs.14.8 ng/mL;血清:11.3 ng/mLvs.7.8 ng/mL) 并与HPV/EBV感染有显著的相关性。ATENA等[18]研究显示TGF-β表达在OSCC较正常组唾液中变化明显,且与肿瘤免疫抑制及OSCC的恶性程度相关。AHMAD等[19]研究表明在TGF-β在OSCC组织中表达较正常组织低,唾液中浓度却未见明显差异。在众多的研究文献中,TGF-β在OSCC组织、血清、唾液中表达变化存在不同的结果,因为TGF-β在体内作用广泛,不同组织器官、细胞作用也存在差异;同时TGF-β具有双向作用,在肿瘤形成初期,TGF-β充当肿瘤抑制因子的角色,抑制肿瘤细胞的增殖并诱导使其凋亡;而在肿瘤发生的晚期,由于许多肿瘤细胞已经对TGF-β产生了免疫耐受,从而促进肿瘤细胞的运动性、侵袭性和凋亡能力,加剧了肿瘤细胞的急剧增长。

3.3血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF) VEGF是血管内皮细胞特异性的肝素结合生长因子,在人体内可以诱导血管的新生,由于恶性肿瘤实体的生长具有浸润性、转移性、血管依赖性等特征,新生的血管组织可以向肿瘤组织持续不断地提供氧气及营养,并帮助肿瘤组织排除自身代谢的产物,从而促进肿瘤细胞快速增殖并发生转移。目前已发现VEGF家族有6名成员,它们分别是VEGF-A、PL-GF、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D[20-23]。

邓炜等[24]研究结果显示,口腔鳞癌患者唾液中VEGF水平较对照组有显著增高,且在淋巴结转移患者唾液中VEGF水平也高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。ANDISHEH等[25]研究也印证了VEGF头颈部鳞状细胞癌患者唾液、癌组织及血清中较正常患者均有增高。在不同临床分期的口腔鳞状细胞癌组织中VEGF水平差异有统计学意义(P<0.05),VEGF在低分化癌组织中的水平较高,中高分化的鳞癌组织中的水平有所降低。POLZ-DACEWICZ等[17]研究血清、唾液中VEGF在OSCC组和正常组分别为614、210 pg/mL和4 321、280 pg/mL,这充分证明了血清、唾液中OSCC组较正常组织高表达VEGF,但唾液的变化非常显著。

3.4细胞角蛋白19(Cytokeratin19,CK19) 细胞角蛋白是细胞骨架的组成之一,而细胞角蛋白19(CK19)这种酸性多肽是构成鳞状细胞癌分子中最小的角蛋白。正常情况下,CK19的片段多以寡聚体的形成存在,但是含量十分低;但当正常的组织细胞发生癌变时,癌组织细胞则释放大量的可溶性片段至细胞外[26-27]。这种由CK19释放的可溶性片段为Cyfra21-1。Cyfra21-1是口前鳞状细胞癌的有效肿瘤标志物,其水平的检测对判断鳞状细胞癌组织转移及复发具有重要的临床意义,是判断口腔鳞状细胞癌患者预后的重要指标[28]。

钟来平等[29]分析了口腔鳞癌患者术前及术后血清中Cyfra21-1水平与鳞癌患者预后的关系,同时将口腔鳞癌患者自身血清中Cyfra21-1水平与健康人血清中Cyfra21-1做对比。结果显示:口腔鳞癌患者血清中Cyfra21-1水平显著高于健康人;而术后复发的肿瘤患者及术后死亡的患者术前血清中的Cyfra21-1水平均高于术后无复发及生存患者。结合生存分析后发现,口腔鳞癌患者术前血清中的Cyfra21-1水平越高,其治疗后的生存率越低,术后生存的时间越短;反之,若术前鳞癌患者血清中Cyfra21-1水平越低,则手术后患者生存时间越长,生存率也相对较高。

MALHOTRA等[30]的研究显示,口腔鳞癌患者唾液和血液中的Cyfra21-1水平较健康对照组显著增高,且口腔鳞癌患者CK19 mRNA的表达是健康对照组的2.75倍;血清中Cyfra21-1、CK19 mRNA的水平与唾液呈正相关。口腔鳞状细胞癌组织学分期Ⅱ期患者较组织学分期Ⅰ期的患者唾液中的Cyfra21-1表达显著升高,说明唾液中Cyfra21-1水平的升高可能与口腔鳞癌恶性程度相关。MALHOTRA等[30]利用反向操作曲线测得血清中Cyfra 21-1的灵敏度和特异度分别为88.0%和78.2%,而唾液中其灵敏度及特异度则分别为93.8%和84.3%,唾液中的Cyfra21-1水平变化可以作为口腔鳞癌预后判断的更为灵敏的指标之一。由此可见,Cyfra21-1水平变化对于口腔鳞状细胞癌的确诊、复发性及预后评估等发面均有显著的意义。

3.5CA-50 CA-50是一种唾液酸酯和唾液酸糖蛋白,正常情况下,人体血液中的CA-50水平不超过20 μg/L;而当组织细胞发生恶变时,恶变的组织细胞激活了人体内的糖基化酶,结果导致细胞表面糖基结构发生改变,抗原性质改变,形成了细胞表面的CA-50的标志物。章永平等[31]对比研究了80例口腔恶性肿瘤、40良性肿瘤和80例健康人的血清和唾液,发现唾液中CA-50在口腔恶性肿瘤中表达明显高于良性肿瘤和健康对照组,而口腔恶性肿瘤组血清中CA-50仅3例高表达。证明了唾液中检测的CA-50的灵敏度较血清更高。在陈关福等[32]对口腔鳞癌的研究中也得出上述实验相似的结果。余丽华等[33]分别检测了40例恶性肿瘤患者、20例良性肿瘤患者及30例健康人群口腔唾液中CA-50水平,研究结果显示:恶性肿瘤组及良性肿瘤组患者口腔唾液中CA-50水平均高于健康对照组;在肿瘤患者中,恶性肿瘤组患者唾液中CA-50较良性肿瘤组又有显著性增高。可见口腔唾液中CA-50水平在口腔恶性肿瘤早期诊断中较血清CA-50水平更具有特异度及应用价值。

3.6CA125 CA125是从卵巢浆液性乳头状囊腺癌获得上皮细胞株 OVCA433,用来免疫小鼠脾细胞,通过杂交制备OC125作为一种IgG1抗体,与OC125直接作用的抗原决定簇被命名为 CA125。近年来,许多学者研究了唾液中 CA125水平与全身恶性肿瘤的发生、临床分级、病理分型和淋巴结转移等之间的关系,认为其可作为一种肿瘤标志物协助恶性肿瘤的诊断、指导治疗及判断预后[10,34]。

OKAMURA等[34]在对唾液腺黏液表皮样癌和腺样囊性癌的免疫组织化学研究中发现,CA125的单克隆抗体与CA125结合的部位位于癌细胞膜的表面,瘤细胞的阳性染色,在导管上皮和黏液性腺泡细胞中均有表达,间质中没有色。陈关福等[34]的研究中发现在唾液腺良性肿瘤患者唾液中CA125的表达明显高于健康对照组,这为临床上判断唾液腺组织中是否可能有肿瘤形成提供了一定的参考价值。RAFAEL等[35]对14例OSCC和16例健康人的唾液研究证明CA125在OSCC中表达量是对照组的4.2倍,并且在OSCC患者唾液中检测到CA125和 Cyfra21-1同时升高概率是60%。BALAN等[10]通过60例OSCC患者和60例健康人唾液的研究,结果显示OSCC患者和健康人唾液的CA125水平分别是320.25 U/mL,33.14 U/mL,在OSCC不同分级中,其水平有明显差异,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为152.4、207.1、356.6、544.2 U/mL。通过此研究得出结论,唾液CA125表达水平的检测可以作为OSCC独立的肿瘤标志物,也可以作为高危人群、癌前病变、OSCC患者的诊断和筛查指标。

3.7其他 随着各种生物学技术的不断发展,检测手段的灵感度和和特异度的增强,检测到的唾液中与肿瘤相关的标志物有近百种。在OSCC患者唾液中还存在如白细胞介素(IL)-6、IL-8、组织多肽抗原(TPS)、鳞状细胞癌抗原(SCC-Ag)、p53、p16、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等[1,35-37]。唾液中含有大量的OSCC细胞代谢分泌物,且较传统的分析物如血液、病变组织更方便易得,因此唾液检测将更有希望成为口腔癌诊断、筛查的有利途径。

4 问题和挑战

将唾液生物标记物应用于OSCC的早期诊断具有许多独特的优势和开发应用前景。但也存在一些问题,如唾液的标本采集、储存和处理方法的差异,结果的可靠性,口腔内环境变化导致的标记物改变,与其他恶性肿瘤和慢性疾病相区别的特异性标记物,均有待于进一步研究。

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