头颈部鳞状细胞癌作为世界第六大恶性肿瘤,其中约有40%为口腔鳞状细胞癌(OralSquamousCellCarcinomas,OSCC)。OSCC是一种发生于口腔具有不同程度鳞状分化的恶性肿瘤,肉眼观常常呈现为菜花状或溃疡,镜下观可见癌珠,可见于唇、舌、颊、口底、牙龈、硬腭等区域。
OSCC的发病年龄多在40-60岁,其中男性较女性多见,目前,有关OSCC的病因尚不明确,但烟草和酒精是研究学者们公认的OSCC主要危险因素,在使用无烟烟草的国家和地区中,槟榔是危险因素。OSCC的预后通常较差,复发率高,转移频繁。虽然在过去的几十年里,OSCC的治疗方法取得了很大的进展,但OSCC预后并没有明显的改善,其5年生存率一直在50%左右。
一、口腔鳞状细胞癌治疗现状OSCC的治疗包括手术治疗、放射治疗、化疗和低温治疗等,临床治疗时可以采用其中一种或多种组合。治疗的选择取决于OSCC的部位、大小和分期,也取决于患者的依从性、营养状况以及耐受能力。OSCC早期的治疗方法多采用手术治疗或放射治疗,OSCC晚期的治疗则以综合治疗方法为主。
从解剖学方面分析,因为口腔内淋巴管丰富,包含许多吻合口,OSCC易于引起颈部淋巴结转移,此外,舌和牙龈的OSCC分别容易侵犯较深的肌肉和颌骨。OSCC经常导致牙齿损伤进而导致咀嚼和吞咽功能障碍,以及言语和审美障碍,这大概率会降低患者的生活质量。临床表现提示OSCC可以由白斑、红斑等可见的口腔病变发展而来。
这些口腔病变中的大多数都是在晚期发现的,往往太晚而无法进行任何根治。另外,肿瘤的快速生长和复发仍然是OSCC面临的巨大挑战。因此,探索OSCC的生物标志物将有助于了解OSCC的发生发展和寻找新的OSCC治疗靶点。
美国国家癌症研究所将“生物标记物”定义为在血液、其他体液或组织中发现的一种生物分子,它是正常或异常过程的标志,也是癌症等疾病状态的标志。
生物标志物可以是诊断性的(确定肿瘤的存在和类型),预后性的(提供患者在标准治疗或不标准治疗下的总体患病结果的信息),或预测性的(帮助确定患者最可能对哪种治疗受益)。
某些生物标志物可以同时具有诊断性、预后性和预测性。生物标志物可以通过体液(如血液、尿液或粪便)、组织(使用免疫组化、DNA分析或RNA分析等技术)或影像学技术来被测量。
使用生物标志物对肿瘤进行分析可以使具有相同肿瘤类型、位置、组织学和并发症的患者获得基于其肿瘤分子特征的预后和治疗的个体化评估,对患者诊断、治疗及预后有重要意义。
转录因子(Transcriptionfactors,TFs)作为调节特定基因转录的蛋白质,在调节基因表达中起着核心作用,协调包括分化、发育、代谢、凋亡、自噬和干细胞维持等多种生物过程。根据DNA结合模式的不同,转录因子主要可分为经典锌指型、同源结构域、碱性螺旋-环-螺旋等。
其中,锌指蛋白形成了最大的序列特异性DNA结合蛋白家族,2%的人类基因编码该蛋白。现在人们普遍认为锌指蛋白在组织内稳态和疾病中都有重要作用。虽然这类蛋白质最初被归类为转录因子,但一些研究表明了锌指蛋白的新功能。
已经证明锌指蛋白还可以作为染色质修饰的引导者,作为辅助因子,或者作为细胞迁移和侵袭的结构蛋白。特别是锌指蛋白在肿瘤发生、发展和转移中的作用正成为一个吸引众多研究者的研究课题。
二、锌指蛋白对肿瘤的影响近年来许多研究发现,锌指蛋白可以通过多种途径参与肿瘤的发生发展,肿瘤患者的锌指蛋白表达上调或下调,提示锌指蛋白可能既是肿瘤抑制因子又是肿瘤促进因子,研究表明可以作为肿瘤促进因子的锌指蛋白有:ZNF、ZNF、ZNF、ZNFA、ZFX、ZEB1、ZKSCAN3等;可以作为肿瘤抑制因子的锌指蛋白有:ZNF24、ZNF、ZNF、ZNF、ZHX1、Kaiso等。
Charpentier等人,提示CASZ1是血管构型和管腔形成所必需的,CASZ1可以调节表皮生长因子样结构域7(epidermalgrowthfactor-likedomain7,EGFL7)和miR-来控制人类细胞中的血管生成和血管重塑。CASZ1可以正向诱导人细胞Egfl7和miR-的表达,因此,其缺失导致人血管内皮细胞形态改变和细胞粘附。
越来越多的研究表明,miR-过表达会显著抑制肿瘤的生长、侵袭和迁移,部分抑制肿瘤的途径是通过抑制癌细胞的增殖来实现的,在肿瘤组织中miR-的表达水平下调。据报道,miR-在胃癌、结肠癌、乳腺癌、宫颈癌、前列腺癌、膀胱癌、肺癌和白血病等多种癌细胞中表达改变。
YANG等研究提示miR-对OSCC细胞的抑制作用,主要是通过抑制细胞周期进程,细胞增殖、侵袭和集落形成以及诱导细胞凋亡来实现。是否CASZ1可能通过影响Egfl7和miR-的表达,影响血管的形成,进而在OSCC中起肿瘤抑制作用,相应病理生物学机制有待我们进一步研究发现。
综上所述,本研究发现CASZ1在OSCC中低表达,且CASZ1蛋白低表达与OSCC的T分期以及患者生存期短有关。鉴于CASZ1在癌症病理生物学中的潜在意义,CASZ1基因在OSCC中可能是一个潜在的抑癌基因,其具体机制及其与肿瘤之间相关分子的信号通路需要继续探究完善。
在20世纪80年代末,第一个锌指蛋白被发现,第一个锌指蛋白是来自非洲爪蟾的转录因子Ⅲa。目前研究表明,锌指蛋白家族是序列特异性DNA结合蛋白中最大的家族,2%的人类基因编码该蛋白。现在人们普遍认为锌指蛋白在组织内稳态和疾病中都有重要作用。
虽然这类蛋白质最初被归类为转录因子,但一些研究表明了锌指蛋白的新功能,已经证明锌指蛋白还可以作为染色质修饰的引导者,作为辅助因子,或者作为细胞迁移和侵袭的结构蛋白。
蓖麻锌指1(CastorZincFinger1,CASZ1),编码CASZ1蛋白,该蛋白又称锌指蛋白(zincfingerprotein,ZNF)[27]。人类的CASZ1主要有2种选择性的剪接亚型:CASZ1a和CASZ1b。CASZ1a是一种由11个锌指组成的含个氨基酸的蛋白。CASZ1b是一种由5个锌指组成的含1,个氨基酸的蛋白,CASZ1b的前1,个氨基酸与CASZ1a蛋白的序列相同。
CASZ1定位于染色体1p36区域,研究表明,染色体1p36区域的包含多个抑癌基因(如TP73、CHD5、SPEN),在乳腺癌、宫颈癌、胰腺癌、嗜铬细胞瘤、肝细胞癌、肺癌、结肠直肠癌和黑色素瘤中均有缺失的报道。
癌症是造成全球死亡率较为常见的原因,年全球有万新增癌症病例并且有万人死于癌症。OSCC是较为常见的癌症之一,占所有恶性肿瘤的3-5%。舌是OSCC最常见的解剖部位,口腔癌前病变有可能导致OSCC。近年来,OSCC有关的检测、预防和治疗有了令人印象深刻的进展。但OSCC的总体5年生存率仍然很低。OSCC的生存高度依赖于诊断时肿瘤的分期。
例如,I期OSCC的5年生存率约为80%,而IV期OSCC的5年生存率则下降至20%。OSCC的早期发现有助于更好的治疗。OSCC患者死亡率的上升,很大程度上归因于未能早期发现OSCC的发生。因此,发现可靠的肿瘤生物标志物用于OSCC的早期诊断有助于提高OSCC患者的生存率和预后。
肿瘤生物标志物可能是肿瘤细胞分泌的分子,或者是身体对肿瘤的特殊反应。生物标志物可用于多种临床环境中的患者评估,包括评估疾病风险和区分良性和恶性组织。肿瘤生物标志物可以根据疾病状态进行分类,可分为预测、诊断和预后生物标志物。
预后肿瘤生物标志物往往能够预测可能的肿瘤患病结果(例如,总体生存期(overallsurvival,OS)、癌症特异性生存期(CancerSpecificSurvival,CSS)和无进展生存期(ProgressionFreeSurvival,PFS)等),而不仅仅依赖于所接受的治疗。
CASZ1又称ZNF,是果蝇锌指转录因子的人类同源物,其蛋白质产物主要通过与DNA的结合或者聚合而起到转录因子的调控作用。有研究表明,CASZ1在恶性肿瘤中存在异常表达,Wang等对食管鳞癌患者进行了外周血液中循环游离DNA检测,发现CASZ1在其中显著高甲基化,异常的甲基化可导致基因表达沉默,促进肿瘤的发生。口腔作为消化道的起始端,但关于CASZ1在OSCC中表达的研究在国内外目前罕见报道。
Charpentier等人,提示CASZ1是血管构型和管腔形成所必需的,CASZ1可以调节表皮生长因子样结构域7(epidermalgrowthfactor-likedomain7,EGFL7)和miR-来控制人类细胞中的血管生成和血管重塑。CASZ1可以正向诱导人细胞Egfl7和miR-的表达,因此,其缺失导致人血管内皮细胞形态改变和细胞粘附。
三、miR-对肿瘤的抑制作用越来越多的研究表明,miR-过表达会显著抑制肿瘤的生长、侵袭和迁移,部分抑制肿瘤的途径是通过抑制癌细胞的增殖来实现的,在肿瘤组织中miR-的表达水平下调。据报道,miR-在胃癌、结肠癌、乳腺癌、宫颈癌、前列腺癌、膀胱癌、肺癌和白血病等多种癌细胞中表达改变。
YANG等研究提示miR-对OSCC细胞的抑制作用,主要是通过抑制细胞周期进程,细胞增殖、侵袭和集落形成以及诱导细胞凋亡来实现。是否CASZ1可能通过影响Egfl7和miR-的表达,影响血管的形成,进而在OSCC中起肿瘤抑制作用,相应病理生物学机制有待我们进一步研究发现。
综上所述,本研究发现CASZ1在OSCC中低表达,且CASZ1蛋白低表达与OSCC的T分期以及患者生存期短有关。鉴于CASZ1在癌症病理生物学中的潜在意义,CASZ1基因在OSCC中可能是一个潜在的抑癌基因,其具体机制及其与肿瘤之间相关分子的信号通路需要继续探究完善。
近年来,有关肿瘤的研究越来越多,发现了许多潜在的肿瘤生物标志物,这些肿瘤生物标志物为肿瘤发病机制的研究提供了重要依据,更对肿瘤的早期诊断、治疗以及预后起到积极推动作用。CASZ1作为锌指家族中的一员,参与了众多生物过程,更在多种肿瘤的发生发展中发挥着重要作用。
联合肿瘤生物标志物进行诊断治疗以及预后判断,对于未来的肿瘤诊治有重要意义,CASZ1是否可以作为一种或多种肿瘤的生物标志物以及肿瘤治疗靶点,为肿瘤患者的诊断治疗以及预后提供科学依据,值得我们进一步研究。