陈丹等：重庆医院口腔颌面外科
口腔癌的发生是个多因素，多步骤，多阶段的复杂过程，癌基因的激活和抑癌基因的失活是细胞癌变的分子基础。本文就有关口腔癌发生发展相关基因的研究进行总结。
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口腔颌面部恶性肿瘤约占全身恶性肿瘤的3%，其中90%为鳞状细胞癌，口腔鳞状细胞癌（Oralsquamouscellcarcinoma,OSCC）是人类第六大恶性肿瘤。虽然近几十年来对OSCC的治疗取得了巨大的发展，但目前对口腔癌的治疗后其5年生存率也仅为55﹪～60﹪。OSCC常由黏膜白斑、红斑等癌前病变发展而来，约2%~12%的口腔癌前病变最终发展为癌变，80%的口腔癌源于癌前病变。目前研究证实：口腔癌的发生是个多因素，多步骤，多阶段的复杂过程，在这些过程中，涉及众多基因表达的改变，导致细胞正常生理过程及大分子代谢紊乱，信号传导受阻，细胞结构改变及免疫调节紊乱等，结果导致细胞异常增殖，最终形成癌。因此癌基因的激活和抑癌基因的失活是细胞癌变的分子基础，从基因水平研究OSCC的发病机理，对OSCC的预防，早期诊断，提供个性化治疗及判断预后具有重大意义。本文就近年来对口腔癌发生发展相关基因的研究进展作一综述。
1癌基因
细胞的原癌基因是指细胞内对细胞的增殖和分化过程起重要调控作用的基因，进化上高度保守，其产物多为激酶、生长因子或受体等。原癌基因可以通过点突变，染色体重排，基因扩增或病毒侵入被激活，导致其正常的结构和功能发生改变，基因产物增多或活性增强，使细胞过度增殖，从而形成肿瘤。目前与口腔癌相关的癌基因主要有：ras基因家族成员，EGFR（erbB），c-myc，survivin，端粒酶，bcl-2，bcl-1，int-2，hst-1，PRAD-1等。
1.1ras基因家族
ras基因家族是最常见的癌基因，是目前所知最保守的一族癌基因。ras基因家族主要包括3种癌基因：H-Ras，K-Ras和N-Ras，分别定位于不同染色体上，但均编码p21蛋白，p21蛋白通过结合三磷酸鸟嘌呤腺苷(GTP)传递有丝分裂信号，GTP降解为二磷酸鸟嘌呤腺苷(GDP)时有丝分裂信号终止。突变的ras蛋白可降低内源性GTPase(鸟苷酸三磷酸酶)的活性，更重要的是能降低它们与GTPase活化蛋白的结合能力，从而导致ras蛋白与GTP的持续结合，有丝分裂信号持续不终止，从而促进细胞生长。研究表明：ras基因家族中的成员在OSCC中过度表达，N-Ras过度表达可以发生在OSCC的早期。先前有学者研究发现35%的亚洲口腔癌患者有H-ras变异，具有咀嚼烟草习惯的患者H-ras变异显著增高，在用激活k-rasG12D的方法诱导形成口腔癌动物模型所产生的鳞状上皮覆盖的乳头状瘤与人类癌前病变的病理表现相似，由此推断k-rasG12D变异可能是口腔肿瘤的病因之一。Sathyan等研究发现：H-ras突变能降低cyclinD1和CDK4的表达，增高Rb和P16的表达水平，可以作为良好预后指标之一。Murugan等研究证明：ras基因是PI3K-AKT信号通路中的重要基因，并在肿瘤的发生发展过程中具有重要意义。
1.2EGFR（erbB）基因
表皮生长因子受体(EGFR)家族是一类酪氨酸蛋白激酶受体，包含erbB-1、erbB-2、erbB-3和erbB-44个成员。ErbB基因编码P68蛋白。EGFR是生长因子（EGF）和变异性生长因子（TGF-α）的受体。当细胞外信号触发细胞内络氨酸激酶活动，变异基因编码的EGFR可以导致受体数量增加或产生独立于有丝分裂信号的连续配合基产物。EGF与EGFR结合刺激口腔角质细胞增殖。TGF-α与EGFR结合，以自泌或旁泌的方式刺激细胞增殖，导致新生血管形成，促进肿瘤形成。目前研究表明：EGFR高表达的口腔癌比EGFR阴性的口腔癌对基因治疗更敏感，因而直接针对EGFR的抗体可能是治疗OSCC和癌前病变的有效工具。Roytt等学者采用免疫组化技术对78例舌鳞癌标本检测发现，EGFR%阳性过表达，72%强阳性，54%有基因复制，Ⅰ和Ⅱ期舌鳞癌标本中非吸烟患者的EGFR表达比吸烟患者高，Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ期患者的蛋白和基因表达、复制均比Ⅰ期患者高。Ettl等学者对例腮腺腺癌患者检测发现，EGFR呈现过表达，EGFR的过表达水平与预后相关，可以作为一个独立的不良预后指标之一。Sheikh等学者研究发现，在头颈鳞癌的EGFR途径中，EGFR蛋白的过表达而不是突变具有主要作用。
1.3Myc基因
Myc基因属核内蛋白类癌基因，包括C-myc，N-myc，L-myc，R-myc4种。Myc癌基因最显著的特征之一就是在恶性肿瘤形成中的激活方式主要是基因扩增和基因突变，出现双微染色体（DMS）和染色体的均染区。当myc基因被激活后产生大量myc蛋白，影响细胞生长和分化。Myc癌基因在多数OSCC中存在扩增，C-myc异常表达和扩增与OSCC预后有关。Liu等采用原位杂交和免疫组化对30例OSCC患者的c-myc和p16基因扩增和m-RNA及相关蛋白表达情况研究发现，c-myc和p16基因扩增率分别为63.3%和0%，m-RNA表达率分别为83.3%和93.3%，蛋白表达率分别为60%和86.7%，表明c-myc基因的扩增和过表达在OSCC的发生发展过程中具有重要意义，同时c-myc与p16在OSCC发生发展中也具有一定内在联系。Vora等研究发现舌癌患者中，C-myc有过度表达，其表达水平与癌症分期呈现出负相关，C-myc的过表达下调预示着疾病的恶化与不良预后。G?zü等研究发现对于头颈皮肤癌和下唇癌的易感人群，L-myc的多态性检测可以作为筛选指标之一，也是评估头颈皮肤癌肿瘤学行为指标之一。
1.4Survivin基因
Survivin是凋亡抑制蛋白(IAP)家族的新成员，是迄今发现最强的凋亡抑制因子，也是分子量最小的IAP蛋白。Survivin能抑制细胞凋亡，同时参与细胞的有丝分裂从而促进细胞增殖及血管形成。在细胞周期的G2/M期，其过表达能使细胞逃逸死亡关卡，促进增殖形成肿瘤。Khan等采用免疫组化及RT-PCR技术对29例OSCC和16例癌前病变研究发现：survivin在OSCC、癌前病变和正常组织中表达率分别为72%，44%，0%，p53为59%，38%，14%，大约一半的p53蛋白和survivin蛋白同时阳性表达。survivin和p53在OSCC和癌前病变中均呈高水平表达，且明显高于正常组织，这表明对口腔癌的早期具有重要意义。Zheng等[11]学者研究发现survivin与bcl-2、p53呈正相关表达，在口腔癌的发展过程中具有协同作用。Endoh等研究发现survivin过表达能通过增强Spl和c-myc丝氨酸，苏氨酸残基的磷酸化作用，促进其对hTERT核心启动子的结合活性，上调hTERT表达水平，增强端粒酶活性。
1.5端粒酶
端粒是所有染色体末端都有的相同的DNA序列，端粒的功能主要在于维持染色体稳定和DNA的完整复制，端粒长度随着细胞分裂次数的增加逐渐缩短，缩短到一定长度，细胞就停止分裂而进入凋亡。端粒酶是真核细胞一种核糖核蛋白，是一种RNA依赖性DNA聚合酶，具有逆转录酶活性，有维持和加长端粒的作用，在正常细胞中活性很低。激活的端粒酶可以维持端粒的长度而使肿瘤细胞获得持续增殖分裂的能力，从而避免细胞死亡。人端粒酶逆转录酶基因(hTRT)是端粒酶的催化蛋白基因，与细胞端粒酶的活性密切相关，80-90%的OSCC有端粒酶活动，其活动与肿瘤的分期，分化和治疗反应有关。Pannone等研究发现hTRT表达水平在口腔异常增生和OSCC中明显高于正常组织。Chen等研究发现hTRT蛋白表达增高是口腔癌的早期事件，可能是OSCC的生物学标志之一，定量检测胞质，胞核的HTRT含量对OSCC的进展，复发，预后有指导意义。端粒酶已成为迄今为止最具有特异性和敏感性的肿瘤标记物，是肿瘤分子生物学研究的前沿课题之一。
1.6其他原癌基因
sis，fes等癌基因在OSCC中存在低水平表达。在口腔癌细胞株中，有mos，ab1等基因过量表达，在人口腔肿瘤和细胞系中，有int-2，hst-1，bcl-1等基因的不同程度扩增。但仅是癌基因的激活不能单独引起口腔癌，肿瘤抑制基因的失活也是至关重要的，癌基因的激活和抑癌基因的失活被认为是细胞恶变发展过程中的主要原因。
2抑癌基因
抑癌基因是通过纯合缺失或失活而引起恶性转化，其在控制细胞生长、增殖及分化过程中起负调节作用，能潜在抑制肿瘤生长，反之，可导致细胞恶性转化而发生肿瘤。目前发现与口腔癌有关的抑癌基因主要有：P53，Rb，P16，nm23，doc-1，FHIT，PTEN，PDCD5，FAS等。
2.1p53
p53是一种典型的抑癌基因，通过控制细胞周期核查点、诱导细胞凋亡和激活DNA修复三种方式在抑制肿瘤过程中发挥关键作用。p53在G1期检查DNA损伤点，监视基因组的完整性，如有损伤，p53蛋白阻止DNA复制，以提供足够的时间使损伤DNA修复，如果修复失败，p53蛋白则引发细胞凋亡。如果p53基因发生了突变，对细胞的增殖失去控制，导致细胞癌变。p53分为野生型和突变型2种，前者可诱导程序性细胞死亡，后者却抑制程序性细胞死亡。野生型P53可使DNA受损，细胞停滞于G1期，还可以通过CDK2途径阻止细胞生长。p53可以通过点突变、等位基因丢失及基因重排使野生型p53蛋白转化为突变型p53蛋白。p21蛋白是cyclin和CDKS复合物的抑制因子。p21可以被野生型p53激活但不能被突变型p53激活。p53能刺激bax基因的合成，而bax基因能与bcl-2结合并阻断其作用。p53基因的突变是OSCC发生发展过程中最为普遍的现象，目前应用免疫组化法在OSCC患者中检测到的p53蛋白大多是突变型p53。先前有学者指出p53可与人类乳头状瘤病毒(HPV)癌基因蛋白E6和E7相互作用，对细胞增殖，DNA修复和细胞凋亡产生影响，但目前Oliveira等研究发现HPV病毒与p53，bcl-2在OSCC中均独立表达，无明显相关性。p53基因失活在OLK和OSCC中呈现过度表达，其阳性表达率与恶性程度呈正相关。p53和p16在外科手术边界组织表达有可能预示有早期癌变的可能。有研究表明：具有野生型p53基因的癌症患者对治疗反应敏感，在OSCC或其他肿瘤动物模型中将失活的p53恢复后对其恶性表现有一定逆转作用，p53的表达与预后和转移相关。Cardoso等研究发现，p53与金属硫蛋白在口腔鳞癌中均有表达，并呈现出正相关，同时过表达预示不良预后。所以，p53被认为是口腔癌预后的标志之一。
2.2Rb
视网膜母细胞瘤易感基因Rb定位于13q14，Rb基因的抗癌性有2层含义：一是在正常细胞内Rb基因具有抑制细胞生长的作用；二是在肿瘤细胞内Rb基因具有抑制其生长及肿瘤性的作用。Rb基因有kd，kd和kd三个分子量的蛋白质产物。Rb蛋白(pRb)有两种相互变换的分子型，其中kd为相对低磷酸化型，而kd和kd为高度磷酸化型。两型之间的转化具有细胞周期特异性。实验表明：pRb是通过细胞生长周期来控制细胞增殖的。从抑制细胞生长角度看，kd的低磷酸化型是pRb功能状态，而且只在G0和G1期才具有抑制生长活性。pRb磷酸化时会失去生长抑制的功能。p16INK4经由CDKS抑制pRb磷酸化，pRb也抑制血管再生。PRb/p16通路改变发生在是肿瘤早期变。Rb基因在OSCC中的异常包括删除，重排等，但异常率比较低。Soni等研究表明p16/pRb/cyclinD1通路的失调异常在异常增殖中是一个早期事件，但pRb和p53通路失调异常在癌变过程中和不良预后具有重要意义。
2.3P16
p16基因是细胞周期素依赖性抑制基因(CDKN2)/多种肿瘤抑制基因(MTS1)编码细胞周期依赖性激酶(CDK)的抑制蛋白p16。p16是一种直接参与细胞生长和增殖的负调控抑癌基因，是迄今第一个直接控制细胞增殖周期的细胞固有蛋白。p16基因在许多肿瘤中发现高频率的缺失和突变，外显子2的缺失，DNA甲基化等可能是p16基因失活的重要机制。p16失活后，竞争性与CDK4和CDK6结合，进而抑制CDK和CyclinD1结合，导致细胞的非正常增殖。Vairaktaris等研究表明p16的失活发生在口腔粘膜癌变的早期，p16可以认为是口腔癌变的信号之一。Buajeeb等对56例（包含OSCC,OLK,正常粘膜）标本采用免疫组化检测p16表达水平，结果表明OSCC中3/16（18.75%）、无异常增生的OLK中4/15（26.7%）有p16表达，而正常组织和有异常增生的OLK中无p16表达，表明p16不能作为癌变标志。因此，p16基因与OSCC发生发展的关系，尚待进一步的研究。
2.4nm23
人类基因组中存在着2种nm23基因，分别为nm23-H1和nm23-H2。两个基因编码的氨基酸顺序分别是核苷二磷酸激酶（NDPK）的A，B两种亚基，它可能通过与NDPK一致或相似途径发挥作用。NDPK在肿瘤和发育上至少具有两个功能：微管的聚合/解聚和G蛋白介导的信号传导。微管的聚合和解聚需要NDPK介导的转磷酸作用所提供的GTP。nm23蛋白的改变，一方面使微管的聚合异常引起减数分裂时纺锤体的异常，导致癌细胞染色体非整倍性的形成，促进肿瘤发展，另一方面通过影响细胞骨架而引起细胞运动，参与浸润和转移过程。NDPK的第二个功能是信号转导过程中使GDP还原为GTP，从而使G蛋白激活。因而nm23也可能调节大量G蛋白介导的细胞信号传导反应，参与发育和肿瘤的发展。Wang等采用免疫组化检测86个OSCC标本，结果表明48.8%的标本nm23-H1表达呈阳性，表达水平与肿瘤大小呈正相关，与吸烟习惯呈负相关。有淋巴结转移的患者nm23表达水平明显比无转移的低，nm23表达降低的早期OSCC患者淋巴结转移率增高，其五年生存率降低，表明nm23可以作为早期OSCC淋巴结转移和预后的评价指标之一。Xu等研究表明：VEGF-C/VEGFR-3的高表达和nm23-H1的失活对OSCC的淋巴转移具有重要意义。
2.5FHIT基因
FHIT基因主要通过转录异常及FHIT蛋白表达的缺乏来参与肿瘤的发生发展。Kujan等对94例癌前病损和86例OSCC病例分析，FHIT定位于细胞核和胞质，45%的癌前病变和77%的OSCC中有FHIT表达的缺失，表达水平与病损程度呈负相关，FHIT的失活发生在OSCC的早期，可以作为癌前病变的一个生物学标志。
2.6PTEN基因
PTEN是迄今发现的第一个具有磷酸酶活性的抑癌基因，该基因能诱导肿瘤细胞凋亡，抑制肿瘤细胞的侵袭、分化、转移。PTEN基因突变主要表现为基因的突变或纯合子缺失。PTEN在具有转导信号调节生长、增殖和生存功能的普遍存在的PI3-K途径中作为一个关键负调节子。PTEN与p在细胞核能形成具有维持高p53乙酰化功能的复合物，以不依赖磷酸酶活性的方式调控p53蛋白水平，促使p53与DNA结合和转录的最大激活。Kurasawa等对例OSCC检测发现PTEN蛋白的表达水平均有明显下降。沈丽佳等对62例OSCC检测发现：正常口腔粘膜中PTEN，FHIT均为强阳性表达，OSCC中有24.2%和17.7%分别表现为PTEN和FHIT蛋白表达缺乏或减少，PTEN/FHIT的表达同时与cyclinD1有关，提示PTEN，FHIT能够下调cyclinD1的表达。
2.7其他肿瘤抑制基因
doc-1基因编码p12蛋白，p12可以诱导细胞凋亡的发生，p12可能通过TNF-α途径活化细胞凋亡，其抑制细胞凋亡的蛋白以及具体信号传导有待进一步发现和证实。Fas表达与口腔鳞癌的形成和肿瘤的恶性程度有关，FasL的表达上调可能是口腔鳞癌组织免疫反攻击的体现，Fas和FasL可作为监测口腔上皮癌变的标记物。PDCD5基因的失活可导致口腔黏膜上皮向癌变发展。凝血酶反应素-1(TSP-1)对肿瘤诱导的血管生成有抑制作用。
综上所述，口腔癌的发生发展是一个多步骤、多基因变化从而导致细胞增生失控和凋亡异常的结果，癌变在不同的阶段有不同的基因表达改变，目前其作用机制尚未完全了解，通过对口腔癌发生发展相关基因的深入研究，将对口腔癌癌变的分子机理、早期分子诊断，分子治疗和分子监测等方面具有重要意义。
参考文献（……）
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