第二節　口腔癌及口咽癌的發生發展機制

口腔黏膜癌變是一個多階段的過程，涉及多因素和多基因的改變。口腔惡性腫瘤作為全球最常見的癌癥類型之一，其中90%以上為口腔鱗狀細胞癌（oral squamous cell carcinomas，OSCC）。多數口腔癌的發生都伴有癌前病變階段。2005年，WHO將包括口腔白斑（OLK）、口腔紅斑、口腔扁平苔蘚（OLP）和口腔黏膜下纖維化等在內的一組具有更高癌變風險的口腔疾病統稱為口腔潛在惡性疾患（OPMD）。OPMD癌變風險嚴重影響患者的身心健康和生活質量，其早診、早防、早治是口腔醫學研究領域的重要發展方向之一。

在各種內外因素致癌的機制研究中，癌基因/抑癌基因學說占主流，即癌基因的異常激活或抑癌基因的異常失活，都可導致細胞異常增殖，進而促進惡性腫瘤的形成。同時，腫瘤是增殖癌細胞的島狀團塊，它們是由多種不同細胞類型組成的復雜的異質性組織，間質細胞的存在有助于腫瘤某些標志性特征能力的發展。此外，腫瘤細胞所處的微環境在腫瘤發生過程中也發揮了非常重要的作用。21世紀初期，Hanahan和Weinberg等學者根據腫瘤細胞與間質細胞、腫瘤微環境的相互關系，總結提出了惡性腫瘤的10個特征，包括：持續增殖信號（sustaining proliferative signaling）、逃避生長抑制（evading growth suppressors）、抵抗細胞死亡（resisting cell death）、永生化（enabling replicative immortality）、誘導血管生成（inducing or accessing vasculature）、侵襲和轉移能力（activating invasion and metastasis）、基因組不穩定和突變（genome instability and mutation）、細胞能量代謝失控（deregulating cellular metabolism）、促癌炎癥（tumor-promoting inflammation）和免疫逃逸（avoiding immune destruction）。2022年，Douglas Hanahan將已建立的癌癥標志進一步拓展到了14種，引入了4個新的癌癥標志性特征，分別是：解鎖表型可塑性（unlocking phenotypic plasticity）、非突變表觀遺傳重編程（non-mutational epigenetic reprogramming）、多態微生物組（polymorphic microbiomes）和衰老細胞（senescent cells）。深入認識口腔癌及口咽癌發生的分子機制，對阻斷口腔黏膜癌變和探究防治新策略起到非常重要的作用。本節內容將從腫瘤發生的“標志事件”出發，系統地介紹目前對于口腔黏膜癌變、口腔癌及口咽癌發生機制的認知。

一、細胞增殖

腫瘤細胞最基本的特征是具有持續增殖能力，而增殖信號的持續活化是腫瘤實現快速增殖的方式之一。促生長信號通常是由生長因子結合細胞表面受體來傳遞的，這些細胞表面受體通常含有胞內酪氨酸激酶結構域，后者激活下游信號轉導途徑調節細胞周期。正常組織通過精確控制促生長信號的產生和釋放指導細胞進入增殖和分裂周期，以維持細胞數目的穩態，確保正常組織的結構和功能。相較而言，癌細胞可以通過多種方式獲得維持持續增殖的能力，打破細胞周期的平衡，維持其自主無序生長。例如，癌細胞自身可以產生生長因子配體，也可以通過表達同源受體，以自分泌的方式刺激增殖；也可以刺激腫瘤微環境中的基質細胞，使其分泌生長因子，為癌細胞提供維持增殖的信號；還可通過提高癌細胞表面受體的表達水平或促進非配體依賴性的受體分子結構變化，從而在有限的生長因子刺激下增強響應。在口腔癌、口咽癌的發生發展過程中，細胞同樣通過多種方式獲得快速增殖能力。

（一）基因突變激活增殖信號轉導

近十余年來，由美國發起的人類基因組計劃（如the cancer genome atlas program，TCGA）對全身30余種惡性腫瘤進行全基因組和全表觀遺傳組高通量測序分析，揭示了人類腫瘤細胞中存在大量的體細胞突變基因，這些突變可觸發增殖信號轉導途徑的活化，如PI3K/AKT、MAPK信號通路等。越來越多的研究顯示，相比于正常的口腔黏膜上皮組織，在口腔潛在惡性疾患和口腔癌組織中許多細胞增殖標志物和有絲分裂周期相關調節蛋白的表達發生改變。

1.Ki67

Ki67是最常用的評估細胞增殖的標志物之一，其表達與發育異常程度之間具有良好的總體相關性，被廣泛應用于癌癥的病理鑒定。有文獻報道，在口腔異常增生上皮中，Ki67核表達與異常增生的嚴重程度呈正相關。然而，鑒于口腔黏膜狀況復雜，無論是良性腫瘤還是炎性病變都可能導致Ki67染色增加，因此Ki67表達對于預測哪些增生性病變更可能發展為口腔癌的特異性較低。

2.增殖細胞核抗原（PCNA）

PCNA是一種只存在于增殖細胞和腫瘤細胞中的增殖相關蛋白，與細胞的DNA合成密切相關，因而被認為是反映細胞增殖狀態的良好指標之一。研究發現，PCNA在基底細胞的表達是上皮異常增生的標志物之一，同時有報道稱從正常到惡性腫瘤發展過程中，PCNA表達可逐漸增加。

3.微小染色體維持蛋白（MCM）

MCM是包含有DNA復制起始和延伸所需的相關蛋白的家族，其中MCM2在整個細胞周期中均表達。在發生惡性轉化的口腔異常增生上皮中，MCM2表達隨上皮異常增生程度的增加而升高。

4.CCND1

CCND1基因編碼細胞周期蛋白D1（Cyclin D1）與細胞周期蛋白依賴性激酶4和6（CDK4/6）形成復合體調控細胞周期從G1到S期的轉變。因此，過表達Cyclin D1促進細胞快速進入G1期，而抑制其表達則可導致細胞周期停滯。據研究報道，在不同嚴重程度的OPMD和口腔癌中均有發現Cyclin D1基因擴增和表達增多，且Cyclin D1表達與OPMD異常增生程度呈平行增加。CCND1的P241P基因多態性和G870A變體A等位基因拷貝均與口腔癌前病變風險增加相關。另外，在口腔白斑中還發現CDK4/6抑制蛋白p16^INK4丟失。盡管目前OPMD和口腔癌中觀察到增殖相關蛋白表達異常，但由于研究的樣本量有限，尚無足夠的證據來確定這些增殖相關蛋白是否可以作為OPMD進展風險的預警指標。因此，仍需進行大樣本研究來明確這些維持細胞增殖的信號在口腔腫瘤發生發展中的作用，以及作為OPMD進展風險預警指標的潛能。

（二）多條信號轉導途徑共同促進口腔癌及口咽癌增殖信號的維持

在口腔黏膜惡性轉化過程中，細胞內多條信號轉導途徑通過共同的節點分子相互作用，形成復雜的信號調控網絡。許多生長因子通過誘導蛋白質酪氨酸激酶受體激活而發出信號，包括血小板源性生長因子（PDGF）、表皮生長因子（EGF）、成纖維細胞生長因子（FGF）、神經生長因子（NGF）和轉化生長因子-α（TGF-α）等。生長因子與其包膜受體EGFR結合激活下游PI3K/AKT和Ras/Raf/MAPK信號轉導通路，促進腫瘤細胞惡性生長。口腔癌的生長和存活高度依賴于EGFR信號通路，且與患者的預后相關。在OPMD和口腔癌中均觀察到EGFR和TGF-α表達增高，且EGFR拷貝數變異可能與惡性轉化有關。

1.PI3K/AKT信號通路

PI3K是一種脂質激酶，可磷酸化細胞膜的結構成分，例如磷脂酰肌醇（PI）的肌醇，且與癌變密切相關。生長因子激活PI3K生成第二信使PIP2和PIP3，PIP3通過激活含PH結構域的蛋白AKT和PDK1-AKT上游激酶，從而使PI3K能夠傳遞促細胞存活和增殖的信號。通過對比正常組織、異常增生（輕度、中度和重度）的口腔白斑和口腔癌的臨床標本發現，PI合酶表達增加是口腔腫瘤發生的早期事件，且在口腔癌發生發展過程中進一步升高。AKT活化也被發現是口腔癌前病變中的早期事件，且其表達與口腔癌患者的不良預后相關。此外，通過PIK3CA體細胞突變和/或拷貝數改變激活PI3K信號通路是HPV陽性口咽癌癌變早期發生的一個關鍵特征。

2.Ras/Raf/MAPK信號通路

細胞外信號調節的激酶/促分裂原激活的蛋白激酶在促有絲分裂信號轉導中起著核心作用，這是一系列涉及細胞表面受體Ras、Raf和MEK或蛋白激酶C、Raf和MEK的磷酸化反應。MAPK通過激酶結構域內兩個位點的磷酸化而活化，并活化形成磷酸化的存在于效應子激酶上的絲氨酸/蘇氨酸殘基。MAPK包括兩個哺乳動物同工型（ERK1和ERK2），它們在被EGF、NGF和PDGF等生長因子激活后易位至細胞核。ERK-MAPK途徑的激活通常是刺激EGFR信號轉導的結果。研究表明，在口腔癌中，Ras/Raf/MAPK途徑可能是由于Ras基因功能突變而被組成性激活，或者在EGFR和其他生長因子受體（FGF）的持續自分泌或旁分泌刺激下激活。通過全基因組研究發現，口腔異常增生組織中有ERK/MAPK改變，且可以輔助鑒定增生性病變向口腔癌發展的潛力。

3.增殖信號負反饋調節機制的破壞

正常細胞通過增殖信號傳遞的負反饋回路，精密調節細胞內增殖信號傳遞的穩態，當這些負反饋調節機制出現缺陷則可導致增殖信號的持續增強。如PTEN磷酸酶可通過降解其產物PIP3來抑制PI3K/AKT通路介導的有絲分裂信號，然而在多種癌細胞中發現PTEN發生突變導致其功能喪失，從而放大PI3K/AKT信號轉導，最終促進腫瘤的發生。在某些腫瘤中，mTOR激酶可通過負反饋抑制PI3K/AKT信號轉導。當mTOR被雷帕霉素等藥物抑制時，可增加PI3K及其效應子AKT/PKB的活性，從而減弱藥物的抗增殖作用，導致耐藥。

總之，促生長信號通路的持續激活和其負反饋回路的抑制在癌細胞中廣泛存在，這是癌細胞實現持續增殖和耐藥的重要手段。

二、生長抑制

除了誘導和維持生長刺激信號，癌細胞還具有規避負性調節細胞增殖的能力，這種能力主要取決于抑癌基因的作用。抑癌基因能夠以多種方式限制腫瘤細胞的生長。Rb和TP53在調節細胞增殖和凋亡方面均具有舉足輕重的地位，也是被研究得最為廣泛的抑癌基因。它們是細胞內關鍵互補信號調節通路的中央控制節點，可響應多種細胞內外信號，并隨著細胞類型以及細胞應激的嚴重性和持續性的不同而變化，從而決定細胞進入生長分裂周期還是激活衰老/凋亡程序。近年來，越來越多的抑癌基因被報道在腫瘤發生發展中具有重要作用。

（一）Rb和p16

Rb基因是第一個被鑒定的抑癌基因，其產物pRb在調節細胞周期停滯、凋亡和分化中起著關鍵作用，其表達失調與細胞生長失控和致癌直接相關。p16可抑制cyclin D1-CDK4/6復合體活性從而防止Rb磷酸化，是負性調節細胞周期蛋白家族的成員，其失活也是各種類型癌癥中的常見事件，并且可能是口腔癌發生過程中首批失活的抑癌基因之一。

關于Rb蛋白在OPMD惡變中表達的報道較少。從增生到不典型增生的過程中發現pRb的損失，然而另一些研究則顯示了Rb蛋白表達升高。關于口腔癌中p16蛋白表達也存在矛盾，p16表達隨著異型增生程度的增加而增加；相反，也有研究者發現p16蛋白表達下降與組織異常增生相關。在與HPV感染密切相關的口咽癌中，HPV通過其E7癌蛋白使pRb失活，導致p16表達增加。有研究報道，在86.7%的HPV陽性口咽癌中存在p16過表達。總之，尚需要進一步的研究來更全面地定義Rb和p16在口腔癌及口咽癌發生發展中的作用。

（二）TP53

TP53位于染色體17p13，在細胞周期、分化、DNA損傷修復和凋亡中起重要作用，被認為是基因組的守護者。TP53通過感受來自細胞內的壓力決定細胞的命運。當細胞遭遇壓力或損傷（如DNA損傷、癌基因激活、促生長信號、核苷酸庫、葡萄糖和氧含量不足等）時，TP53可終止細胞周期進程直到這些條件恢復正常為止。當損傷嚴重時，則可觸發細胞凋亡。TP53功能喪失則減弱了對細胞周期停滯和凋亡的調節，改變了細胞對壓力或損傷的反應能力，這些可能導致基因組不穩定和其他遺傳變異的積累。

TP53是人類癌癥（包括口腔癌）中最常見的抑癌基因，TP53基因突變失活是腫瘤發生發展中最常見的遺傳事件之一，與繼發腫瘤、早期復發、轉移性擴散以及治療抵抗相關。各種遺傳事件均可使TP53失活，如與致癌HPV亞型的病毒蛋白（HPV16、HPV18）相互作用、或因LOH導致一個等位基因的喪失、吸煙和飲酒等。在正常細胞中，由于野生型p53蛋白的半衰期短且表達水平較低，基本上無法通過免疫組織化學（IHC）檢測到，而腫瘤細胞中突變型p53蛋白因半衰期延長則可能導致表達增加。

有研究報道，p53蛋白在口腔白斑病損區域中表達，而在正常口腔黏膜中不表達，但尚不清楚該表達是突變型還是野生型p53蛋白。在對OLP病變中外顯子突變的篩選中發現，p53突變廣泛存在，同時p53在OLP基底層以及轉移性口腔癌中的表達增加。p53陽性表達比例升高與OLP的異常增生和分化程度相關。同樣具有高度惡變潛能的口腔黏膜下纖維性變病變基底上皮層也發現p53的異常表達。然而，鑒于實驗室技術的異質性以及各種研究臨床數據的有限性，p53作為OPMD和口腔癌患者生物標志物的價值有待進一步探討。

HPV陽性口咽癌TP53基因突變較罕見，其與高危HPV亞型的感染直接相關，病毒癌蛋白E6可導致p53失活和降解，從而表現為p53表達下調。HPV陰性口咽癌與吸煙、飲酒密切相關，常表現為EGFR、RAS、PI3K等癌基因的突變激活或p53、p16、RB1等抑癌基因的功能喪失或兩者兼有。

三、細胞死亡

細胞程序性死亡是一個非常復雜的過程，是抑制癌癥發生發展的天然障礙。細胞死亡的方式也多種多樣，根據觸發因素、信號通路和細胞形態變化，可將細胞死亡分為凋亡、自噬和壞死，不同的應激壓力均可導致細胞選擇不同的死亡方式。腫瘤在發生發展過程中，為適應應激壓力，調控程序性死亡的信號轉導途徑從而逃避死亡信號。細胞凋亡是指由基因控制的細胞自主的死亡方式，與細胞壞死不同，細胞凋亡是細胞主動實施的，在控制細胞的生長、發育和更新以維持體內平衡的生命過程中扮演重要角色。由于凋亡過程細胞內容物未外溢，因此不會引起周圍組織的炎癥反應。細胞凋亡過程一般包括接收凋亡信號、凋亡調控分子間的相互作用、半胱天冬氨酸酶蛋白水解酶（caspase）的活化、執行凋亡幾個階段。

目前已發現了多種在腫瘤發展中起關鍵作用的異常感受器可誘發細胞凋亡，如抑癌基因TP53起作用的DNA損傷感受器，生長因子信號不足，癌基因過度活躍等。TP53通過上調Noxa和Puma蛋白的表達來誘導細胞凋亡，從而對DNA斷裂和其他染色體異常作出反應。生長因子信號不足，如淋巴細胞中IL-3不足或者上皮細胞中胰島素樣生長因子1/2（IGF1/2）不足時，可通過上調Bim誘導凋亡。癌基因（如Myc）過度活躍可激活促凋亡蛋白（如Bim），從而導致細胞凋亡。Bcl-2家族的促凋亡成員（Bax、Bak、Bad、Bid、Puma、Bim 和Noxa）和抗凋亡成員（Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Mcl-1、A1）是平衡凋亡信號的關鍵成分。當解除Bcl-2等抗凋亡信號的抑制作用時，嵌入線粒體外膜的Bax和Bak會破壞線粒體外膜的完整性，從而導致細胞凋亡信號蛋白（最重要的是細胞色素c）釋放，細胞色素c可激活凋亡的啟動子（caspase 8、caspase 9和caspase 10）或效應子（caspase 3、caspase 6和caspase 7）。

腫瘤細胞進化出多種策略來限制或規避細胞凋亡，最常見的是TP53腫瘤抑制功能的喪失，或者通過增加抗凋亡調節因子（Bcl-2、Bcl-x L）的表達或存活信號（IGF1/2），下調促凋亡因子（Bax，Bim，Puma）來達到相似的目的。實際上，逃避凋亡機制的多樣性也反映了癌細胞在進化為惡性狀態時遇到的凋亡誘導信號的多樣性。

在OPMD中，凋亡細胞聚集在異常增生上皮的中下層，隨著口腔黏膜組織異常增生程度增加，上皮細胞凋亡減少，在重度不典型增生和原位癌中凋亡細胞比例最低。然而，Vidya Viswanathan于2015年的研究顯示，平均凋亡指數隨著上皮異常增生程度的增加而逐漸升高。更多的研究是通過檢測調節細胞凋亡的基因來判斷其在OPMD惡變中的可能作用。學者發現，Bcl-2和Bax在OPMD和口腔癌患者中的表達異常。與周圍異常增生上皮相比，Bcl-2在分化較差的口腔癌中呈強陽性表達，而Bax則在分化良好的口腔癌中表達最強。

這些結果表明，Bcl-2蛋白家族的表達改變可能在上皮癌變和口腔癌發育的早期階段起作用。Survivin是凋亡抑制蛋白，有研究者發現其在異常增生上皮組織中呈陽性表達，而在相鄰的正常口腔黏膜則不表達，因此，推測Survivin可作為口腔上皮異常增生的標志物。總之，目前關于凋亡及其調節分子在OPMD惡變中的作用尚存在較大爭議，這些相互矛盾的結果說明凋亡在早期惡性病變的作用尚需進一步深入研究。

四、細胞永生化

正常細胞生長的分裂周期是有限的，而癌細胞具有無限復制的潛能。在二維培養環境下，當正常細胞繁殖時，細胞分裂的重復循環誘導衰老（即細胞進入不可逆地非增殖的狀態），然后進入危機階段，大多數細胞在該階段死亡。在極少數情況下，細胞可跨越此危機階段而具備無限復制的潛能，即永生化。研究發現，細胞的無限增殖潛能與保護染色體末端的端粒有關。

（一）端粒

端粒（telomere）是存在于線狀染色體末端的一小段DNA-蛋白質復合體，由多個串聯重復5′-TTAGGG-3′核苷酸序列組成，具有高度的保守性。在細胞分裂過程中，隨著染色體半保留復制的進行，染色體末端丟失而逐漸縮短，最終導致染色體斷端彼此融合，形成雙中心染色體、環狀染色體或其他不穩定形式，影響細胞活力。端粒短重復序列與端粒結合蛋白一起構成了特殊的“帽子”結構，可以起到緩沖保護染色體的作用，保持染色體的完整性和控制細胞分裂周期。在永生化細胞繁殖過程中，端粒逐漸縮短，最終失去對染色體的保護作用。

端粒酶是一種指導端粒合成和維持的酶，由hTR（人端粒酶RNA，RNA模板）、hTEP1或TP1（端粒酶相關蛋白1）和hTERT（人端粒酶逆轉錄酶）組成，通過識別并結合于富含G的端粒末端，以自身為模板，逆轉錄合成端粒，從而將端粒重復片段添加到端粒DNA末端，延伸端粒DNA抵抗端粒破壞。端粒酶在非永生化細胞中幾乎不表達，然而在絕大多數（約90%）自發的永生化細胞（如人類癌細胞）中高表達。

端粒縮短已被視為正常細胞有限復制潛能和癌細胞生長必須克服的檢查點。已有證據表明，在腫瘤形成過程中，早期癌細胞由于不能大量表達端粒酶，常常會在較早的階段經歷端粒丟失引起的死亡危機，只有少數變異的細胞能通過上調端粒酶表達，或其他重組的端粒維持機制來維持端粒DNA的長度，避免觸發衰老或凋亡從而獲得永生化的能力，形成腫瘤。

（二）端粒與OPMD惡性進展

端粒在OPMD惡性轉化中起著重要的調控作用。癌前病損如白斑中端粒酶mRNA表達水平和活性均增加，且端粒酶活性與異常增生的程度相關。從正常到口腔上皮異常增生再到口腔癌的進展過程中，細胞質hTERT表達逐漸增高，而細胞核hTERT在異常增生上皮中表達增加，但在癌組織中表達減少。然而，也有研究發現，端粒酶活性在異常增生組織和口腔癌中無明顯差異。總之，目前尚無確切證據表明端粒酶活性增加是OPMD惡變的標志。

五、血管生成

在胚胎發育過程中，血管生成過程包括內皮細胞的生成并組裝成管狀，再從已有血管中萌芽產生新血管，當正常的血管形態形成后則停止血管生成。在傷口愈合和和女性生殖周期時，機體可短暫啟動血管生成以維持生理活動的需求。然而，在腫瘤發生發展中，“血管生成開關”幾乎保持持續開啟狀態，不斷生成新血管，以滿足腫瘤不斷增長所需要的營養物質和氧氣，并排出代謝廢物和二氧化碳。

（一）腫瘤新生血管的特征

血管生成在癌癥發生的早期階段即存在，多種因素可觸發血管生成開關，隨后則根據腫瘤細胞和腫瘤微環境的變化而進行不同程度的血管化。在某些腫瘤中，主要致癌基因（如RAS、MYC）可通過上調促血管生成因子調節血管生成，而促血管生成信號同樣可以由免疫炎癥細胞間接產生。在腫瘤組織中，在這些慢性和不均衡的促血管生成信號的刺激下新生成的血管通常是異常的，如早熟的毛細血管出芽，血管分支過多，血管扭曲和擴張，導致血管內血流不暢、微出血、微滲出等。

（二）血管內皮生長因子（VEGF）促進血管新生

調節因子通過與血管內皮細胞膜表面刺激性或抑制性受體結合，調節血管生成，其中最廣為人知的刺激性調節因子是VEGF。VEGF與其受體家族成員（VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3）的結合激活其生物學效率，包括增加血管通透性和促進內皮細胞增殖、遷移和分化。缺氧和一些癌基因信號均可上調VEGF基因表達。細胞外基質降解蛋白酶（MMP）也可促進VEGF配體在細胞外基質中的激活和釋放。另外，其他促血管生成信號表達上調，也參與維持腫瘤血管生成，如成纖維細胞生長因子（FGF）家族的成員。

（三）血管生成與OPMD進展的關系

血管生成表型是口腔癌中最早被發現的變化表型之一。在口腔癌前病變中，主要通過檢測VEGF的表達和計數微血管密度（MVD）來研究血管生成。然而，VEGF和MVD在正常口腔黏膜上皮、異常增生組織和口腔癌中的表達情況尚存在爭議。研究表明，在正常的口腔上皮中，在基底層中檢測到VEGF表達，至表層逐漸減少；在癌前病變不典型增生的基底層中檢測到VEGF高表達，在重度不典型增生和浸潤癌中VEGF的表達最低，但與MVD無關。同時，Johnstone在2007年的研究發現，從異常增生組織到口腔癌，VEGF表達顯著上調，但與異常增生的程度沒有相關性，異常增生組織的組織學惡性程度增加不一定伴隨VEGF表達的增加。相反，有學者指出VEGF表達水平在癌前病變和口腔癌組織中低于正常口腔黏膜上皮組織。

在舌鱗狀細胞癌中，血管數目與VEGF-C的表達相關。從正常上皮到異常增生上皮再到浸潤性癌的發展過程中，血管數量急劇增加，VEGF-C的表達顯著增加。在口腔癌發展的早期階段，基質金屬蛋白酶-11（MMP-11）和轉錄因子Ets-1的共同表達促進了癌前病變的發展，并且MMP-11和VEGF的共同表達與癌前病變到浸潤癌的發展有關。在癌前病變的大多數病例中發現Ets-1、VEGF和MMP-11表達，這3個標志物均與腫瘤內的MVD相關。隨著口腔上皮異常增生程度的增加，FGFBP-1和VEGF-A的表達水平也隨之升高。總之，目前的數據表明，在OPMD和口腔癌中VEGF的表達存在異質性，單個血管生成因子生物標志物難以準確預測OPMD進展為口腔癌的潛能。

六、侵襲和轉移

細胞黏附能力減弱和侵襲性增強也是上皮來源腫瘤發展的特征，通常與細胞形狀、細胞連接、細胞外基質附著方面的改變密切相關。連接蛋白是廣泛表達于細胞膜的蛋白質家族，通過形成間隙連接通道或半通道來介導細胞與細胞間、細胞與細胞外基質間的物質交換。最典型的改變是癌細胞丟失E-鈣黏蛋白（E-cadherin），這是一種關鍵的細胞間黏附分子。細胞通過E-cadherin形成與相鄰上皮細胞之間的緊密連接，維持正常的組織結構。研究顯示，上調E-cadherin可抑制細胞侵襲，下調該蛋白則相反。另外，在一些高侵襲性腫瘤中也發現其他細胞-細胞連接分子和細胞-細胞外基質連接分子的表達下調。然而，與細胞遷移相關的黏附分子通常表達上調，如N-鈣黏蛋白（N-cadherin），在組織形成過程中通常表達于遷移中的神經元和間充質細胞，在許多侵襲性腫瘤細胞中高表達。

在口腔癌、口咽癌發生發展中與激活侵襲和轉移相關的機制如下。

（一）連接蛋白

膜聯蛋白（annexins）是一類依賴鈣離子的磷脂結合蛋白家族，涉及廣泛的分子和細胞過程，包括磷脂酶A2的調節和信號轉導的活性，細胞骨架和細胞外基質完整性的維持，組織生長和分化。與正常上皮相比，AnxA1蛋白在異常增生組織的表達顯著降低。層粘連蛋白、Ⅳ型膠原和纖連蛋白在正常口腔黏膜、白斑和口腔癌中的表達逐漸升高，提示基底膜完整性的喪失與腫瘤發生發展相關。與正常上皮相比，鈣黏蛋白（cadherins）和連環蛋白（catenins）在異常增生組織中的表達上調。此外，黏附分子CD44是細胞相互作用中的重要分子，其表達喪失可能是口腔癌發生的早期事件。

（二）Syndecans

Syndecans屬于膜蛋白聚糖家族，參與細胞-基質相互作用和生長因子結合。Syndecan-1參與細胞外基質與細胞內基質受體信息傳導。此外，它還作為堿性成纖維細胞生長因子的共受體，可能參與了生長因子反應的調節。在OPMD口腔上皮中Syndecan-1表達下調，提示Syndecan-1表達下調可能是口腔癌發生的早期事件。

（三）ERM家族

Moesin、Ezrin和Radixin構成了ERM家族，被認為是肌動蛋白和質膜之間的一般交聯。Moesin在人表皮的基底細胞層中強表達，在上層細胞中逐漸減少。在異常增生的口腔上皮中，Moesin在上皮細胞染色局限于細胞膜，而在口腔癌中Moesin表達在細胞質。因此，Moesin作為上皮異常增生的分子標志物需進一步驗證。整聯蛋白是調節細胞間黏附的跨膜受體分子，α3β1和α6β4整合素的異常再分布以及laminin5的表達對上皮異常增生具有預后價值。

七、基因組不穩定性和突變

腫瘤細胞多種生物學行為的獲得在很大程度上取決于細胞基因組的改變。比如，某些基因突變賦予細胞亞克隆選擇優勢，使其在局部組織環境中生長，最終成為優勢群體。因此，腫瘤的多步驟進展可認為是一連串的克隆擴增，每個克隆擴增可由偶然的基因突變觸發。因為可遺傳的表型（例如抑癌基因的失活）也可以通過表觀遺傳機制（例如DNA甲基化和組蛋白修飾）獲得，一些克隆生長可能是由影響基因表達的非突變調控機制觸發的。

基因組本身具有非常強大的檢測和修復DNA缺陷的能力，以確保在每次細胞分裂過程中自發突變率處于極低的水平。癌細胞通常會提高突變率從而獲得啟動腫瘤發生所需的突變型。這種變異可通過提高對突變誘導劑的敏感性，和/或打破基因組修復系統的平衡來實現。此外，發生遺傳損傷的細胞在細胞內各種監督系統的作用下會進入衰老或凋亡，逃離該監督系統會加速突變的積累。

看守基因（caretaker gene）可以通過以下三種方式防止細胞增殖相關突變的積累：①檢測DNA損傷并激活修復機制；②直接修復受損的DNA；③在誘變分子破壞DNA之前使其失活。從遺傳學角度來看，這些看守基因的行為與腫瘤抑制基因非常相似，它們的功能在腫瘤發生發展過程中可能會喪失，這種喪失可以通過失活突變或表觀遺傳抑制來實現。如前所述，許多腫瘤中端粒DNA的丟失會導致核型不穩定性以及相關的染色體片段擴增和缺失，也是腫瘤基因組不穩定性的重要原因。由此可見，端粒酶不僅是使細胞獲得無限復制潛力的標志，也是維持基因組完整性和穩定性的關鍵看護者。

隨著高通量技術的發展，對正常、癌前病變和腫瘤組織的全基因組進行分子遺傳學分析，證明基因組不穩定是腫瘤發生發展中的重要事件。通過檢測各個腫瘤全基因組中突變和拷貝數的變異情況，發現基因組畸變是腫瘤細胞普通存在的情況，是破壞基因組完整性的重要因素。基因組中特定位點的特定畸變（擴增和缺失）反復發生，可能包含促進腫瘤進展的關鍵基因。盡管不同腫瘤類型之間基因組改變的差異很大，但在人類腫瘤中已經發現大量維持基因組穩定和修復的基因發生缺陷，基因拷貝數和核苷酸序列普遍不穩定，基因組的不穩定性是絕大多數人類腫瘤細胞所固有的。與此同時，基因組維持和修復中的缺陷使進化中的癌前細胞具有基因型選擇優勢，有利于腫瘤發生。OPMD和口腔癌基因組的不穩定性主要表現在非整倍性和雜合性缺失。

1.非整倍性

非整倍性是指在正常的染色體中，丟失或添加一條或幾條完整的染色體。非整倍體的OPMD患者異常增生的風險比二倍體的患者高，非整倍體與OPMD異常增生相關，異常增生是惡性轉化的重要預測因子。在一些回顧性研究中發現，相對于非進展性OPMD的異常增生組織，非整倍體的頻率在惡性轉化風險高的異常增生病變中顯著升高，尤其是非整倍體的OPMD異常增生患者往往在較短的時間內即發展為癌，提示DNA倍體是進展時間的一個重要預測因子。

2.雜合性缺失

雜合性缺失（LOH）是指位于一對同源染色體上的相同基因座位的兩個等位基因中的一個（或其中部分核苷酸片段）發生缺失，與之配對的染色體上仍然存在。現有研究表明，含有已知抑癌基因區域的LOH是癌前病變惡性轉化的早期預測因子。在臨床上具有正常外觀的口腔黏膜，采用LOH檢測仍可發現有癌前病變。大量的研究已經發現，在OPMD中高頻的LOH主要出現在3p、9p、4q、8p、11q、13q和17p，與組織學進展、惡性轉化風險呈正相關，尤其是17p13（TP53位點）的LOH與口腔癌的高發病率相關，表明染色體發生頻繁的LOH是口腔癌早期事件，LOH在檢測口腔黏膜上皮癌前病變和評估其預后方面具有潛在的臨床應用價值。

八、炎癌轉化

眾所周知，腫瘤組織中存在大量先天性和適應性免疫細胞，這也反映了體內免疫系統對清除腫瘤細胞所進行的嘗試。大量研究表明，持續性化學刺激、細菌或病毒制劑，以及某些自身免疫反應或持續性重復性軟組織創傷引起的慢性炎癥，均有助于在腫瘤形成初期使其獲得惡性表型，因此均被視為癌癥的危險因素。在某些情況下，炎癥在腫瘤發展的最早階段就很明顯，并且可以促進早期腫瘤不斷獲得惡性表型。例如，慢性乙型或丙型病毒性肝炎與肝癌有關，幽門螺桿菌的慢性感染與胃癌有關，非特異性起源的慢性胰腺炎與胰腺癌有關。慢性炎癥狀態下的OPMD通常表現出較高的口腔癌發生率，表明炎性微環境失調會影響癌癥的發生。

（一）腫瘤相關炎性微環境

腫瘤相關的炎性細胞包括髓樣樹突狀細胞、巨噬細胞亞型（M1和M2）、表達TIE2的單核細胞亞群、肥大細胞、中性粒細胞、T淋巴細胞和B淋巴細胞。這些細胞分泌趨化因子、前列腺素、蛋白酶和補體成分，共同導致過度的炎癥狀態，并促進癌癥生長、組織侵襲和轉移。關于炎癥與癌癥發病機制的研究充分證明了免疫細胞對腫瘤發生發展具有重要的促進作用。

炎性細胞釋放化學物質，在組織微環境中積累，特別是活性氧和活性氮，這些化學物質的持續存在可直接引起DNA損傷，導致基因組不穩定，有利于產生隨機突變，誘變附近的細胞，加速其向惡性程度更高狀態的進化。而在炎癥狀態下，腫瘤微環境中的生物活性分子能夠促進腫瘤細胞獲得多種惡性表型，包括維持增殖信號的生長因子、抑制細胞死亡的生存因子、促血管生成因子、促進侵襲和轉移的細胞外基質修飾酶，以及其他具有標志性作用的信號分子等。

在腫瘤發生的初始階段，炎癥因子介導了腫瘤相關基質的發展。反過來，該基質中的活化細胞促進血管生成、癌癥生長和轉移等。因此，慢性感染、自身免疫性疾病的慢性炎癥、反復化學創傷所激活的炎性途徑不僅可促進癌癥進展，而且可能構成初始細胞惡性轉化的危險因素。

（二）OPMD及牙周病的炎性微環境

1.口腔黏膜下纖維化（OSF）

OSF組織炎性浸潤主要包含淋巴細胞、漿細胞和巨噬細胞。檳榔是導致OSF的重要原因，可誘導炎癥介質和生長因子（包括PGE-2、TNF-α、IL-8、IL-6、TGF-β、血小板衍生的生長因子、堿性成纖維細胞生長因子和活性氧等）的產生。黏膜下纖維化微環境中的炎癥因子可通過驅動細胞克隆擴增而促進癌前上皮細胞惡性轉化，在獲得其他遺傳改變后，部分增殖性癌前細胞可能經克隆分化并獲得惡性表型。

2.口腔扁平苔蘚（OLP）

OLP與口腔鱗狀細胞癌的風險增加有關。有研究提出，引發OLP的細胞因子和趨化因子可能也是OLP向口腔鱗狀細胞癌轉化的一個因素。OLP的特征是T淋巴細胞介導的慢性炎癥免疫反應，以及包括TGF-β、TNF-α、IL-6、COX-2和MMP-7在內的多種炎癥介質的表達上調。在極少數OLP發展為口腔癌的情況下，局部炎性微環境可能提供激活轉錄因子的信號，這些轉錄因子不僅促進上皮細胞增殖，而且能促進血管生成，協助細胞獲得侵襲和遷移的能力。

3.牙周疾病

流行病學研究表明，牙菌斑與慢性牙周病和口腔癌均相關。牙菌斑導致牙齦局部炎癥反應，通過炎癥因子及亞硝胺等觸發口腔角質形成細胞的有絲分裂和抗凋亡途徑。因此，與牙周疾病有關的口腔菌群和炎癥介質可能是口腔癌起始和促進的輔助因素。盡管有報道顯示，口腔菌群和慢性牙周炎與口腔癌風險增加有關，但考慮到在牙周疾病患者中牙齦癌的發生率非常低，臨床經驗尚并不足以支持他們之間的因果關系，需要進一步深入研究。

九、免疫逃逸

近十余年來，腫瘤免疫治療取得了重大的進展，是當下腫瘤治療領域最具前景的發展方向之一。越來越多的研究證實，體內細胞和組織受到免疫系統的持續監視，免疫系統在抵抗或根除原位和微轉移腫瘤細胞的過程中起著關鍵作用。免疫系統負責識別和消除絕大多數處于早期的癌前細胞和新生腫瘤細胞，而這些非正常的細胞則設法逃避免疫系統的監視，限制免疫細胞對其殺傷的作用，避免被清除，最終生成腫瘤。

（一）腫瘤免疫反應

癌前病變細胞和浸潤免疫細胞之間的相互作用在OPMD的進展中扮演著重要角色。一般來說，實現有效的抗腫瘤免疫需要以下幾個步驟：首先，抗原呈遞細胞（APC），如樹突狀細胞（DC）、巨噬細胞和肥大細胞，通過其表面的MHC-Ⅰ類和/或MHC-Ⅱ類分子識別、捕獲腫瘤抗原并與其結合，形成肽-MHC分子復合物，從而啟動MHC-Ⅰ類限制性細胞毒性效應性T細胞（CTL）反應和MHC-Ⅱ類限制性的CD4⁺ T輔助細胞（CD4⁺ Thl）反應。然后，載瘤抗原的APC進入淋巴器官產生CD8⁺細胞毒性效應性T細胞。最后，細胞毒性T細胞從淋巴結遷移到異常增生或腫瘤部位，產生細胞毒性效應物，如穿孔素和顆粒酶，殺死腫瘤細胞。在此過程中，DC可激活CD4⁺ Thl，支持T細胞啟動，促進CTL效應器功能，幫助CTL克服記憶功能的負調控，確保T細胞應答擴增而不產生有害的自身免疫。

（二）免疫反應與口腔癌/口咽癌的惡性進展

腫瘤細胞與免疫系統的相互作用分為三個階段：清除、平衡和逃逸。在早期階段（癌前病變階段），異常細胞可募集DC，釋放炎癥介質，增強異常細胞和免疫細胞之間的相互作用，促進免疫系統識別和清除異常細胞。在平衡階段中，異常細胞不斷進化產生新的抗原，免疫反應進一步加強以清除異常細胞，此時異常細胞的增殖與免疫反應達到平衡。在免疫逃逸階段，異常細胞適應免疫微環境并逃避免疫系統的殺傷，以不受控制的方式增殖從而獲得了惡性特征。

在OPMD惡性進展過程中，細胞逃避和抑制宿主免疫至關重要，主要通過抑制各種效應免疫細胞或刺激免疫抑制細胞來實現。19世紀70年代，口腔癌與腫瘤微環境中T淋巴細胞之間的關系首次被發現。與炎癥促進腫瘤發生相反，一些臨床關聯分析結果提示免疫抑制與OPMD和口腔癌進展相關。在某些病毒感染的情況下，免疫系統可通過限制病毒感染口腔癌細胞而發揮其保護功能。如在對10余萬名艾滋病（AIDS）患者進行流行病學分析發現，患者舌癌的發生率顯著增高。

1.DC

DC通過主要組織相容性復合體Ⅰ類途徑（MHC Ⅰ類）捕獲、處理抗原，將抗原呈遞給CD8⁺ T細胞，產生特異的細胞毒性效應T細胞，是適應性免疫反應的關鍵步驟。樹突狀朗格漢斯細胞（LC）是口腔黏膜上皮中存在的一種樹突狀細胞，通過T細胞之間的相互作用，為口腔組織區域提供免疫監視。異常增生的OLK可能是異常增生細胞增殖和免疫系統激活處于平衡階段的結果。據文獻報道，不典型增生白斑組織中LC和CD8⁺ T細胞數量增加。與不典型增生的OLK相比，樹突狀LC的數量在口腔癌中增加。DC除了高表達MHC-Ⅰ類和MHC-Ⅱ類分子，還通過其高表達的共刺激分子（CD80/B7-1、CD86/B7-2、CD40等）提供T細胞活化所必須的第二信號，啟動了免疫應答。最近的一項研究表明，OPMD中高表達免疫抑制性檢查點分子（PD-L1）使異常增生上皮細胞逃避了宿主的免疫攻擊。此外，HPV陽性口咽癌患者中，PD-L1的上調頻率高于HPV陰性口咽癌患者。

2.巨噬細胞

巨噬細胞在不同的生理條件時，可改變其極化狀態，即經典型巨噬細胞（M1）和替代活化型巨噬細胞（M2）。激活M1型巨噬細胞后能產生炎癥因子和迅速吞噬病原體，抑制細胞增殖，引起組織損傷，而激活M2型巨噬細胞則呈相反的功能。需要注意的是，盡管現在多數學者認為可將巨噬細胞分為兩類，但此簡單的分類并未完全體現出其激活的復雜性。目前尚不清楚巨噬細胞在從OPMD到口腔癌的發展過程中的功能作用。Stasikowska-Kanicka等2018年報道OPMD中的巨噬細胞主要呈M1抑制型。M1巨噬細胞數量在OLK中增加，且與Th1細胞數呈正相關。募集Th1細胞后，微環境中的IFN（IFN-γ和IFN-α）可進一步將口腔癌前病變中的巨噬細胞表型轉換為M1型。然而，Weber等2020年的研究表明，OLK發生異常增生的過程中，M2型巨噬細胞顯著增加，即從OPMD到口腔癌的發展過程中巨噬細胞表型轉化為M2型。在口腔癌中的研究也發現M2型巨噬細胞的數量隨著組織病理分級增加而增加。

3.髓系來源抑制細胞（MDSC）

MDSC來源于骨髓祖細胞和未成熟髓細胞（immature myeloid cell，IMC）。正常情況下，樹突狀細胞、巨噬細胞和粒細胞的前體，能迅速地分化為成熟的粒細胞、樹突狀細胞和巨噬細胞，并進入相應的器官、組織，發揮正常免疫功能。在腫瘤、感染、炎癥等病理條件下，受細胞因子的作用，這些髓系來源的前體細胞成熟受阻，因而停留在各個分化階段，成為具有免疫抑制功能的MDSC。MDSC通過阻止T細胞活化、抑制NK細胞的毒性作用和誘導調節性T細胞發揮免疫抑制功能，在促進腫瘤生長方面發揮重要作用。MDSC在正常組織中的含量較少，但在慢性炎癥、高脂等疾病條件下，組織局部MDSC含量增加。本研究團隊發現，高脂微環境通過CCL9/CCR1軸介導口腔黏膜病損局部募集MDSC，并通過促進細胞脂質攝取進一步增強MDSCs的免疫抑制功能，進而顯著促進OPMD的發生發展；同時MDSC的耗竭能夠抑制口腔癌的進展，在肥胖條件下這一特征尤為明顯。此外，MDSC還增加了口腔癌患者外周血中CD57⁺ T細胞和Th2細胞比例。在4-硝基喹啉-1-氧化物（4-Nitroquinoline 1-oxide，4NQO）誘導的小鼠舌癌進展模型中，從口腔黏膜異常增生到口腔癌的發展過程中，脾臟和外周血中MDSC數目逐漸增加，且與CD3⁺CD8⁺ T細胞呈正相關。這些研究都提示MDSC的募集和活化在OPMD到口腔癌的發展過程中發揮著重要的調控作用。

4.Th17細胞/調節性T細胞（Treg）

與癌前病損相比，口腔癌中腫瘤浸潤性淋巴細胞（tumor-infiltrating lymphocytes，TILs）數量增加，其中CD8⁺ T細胞增加，而CD4⁺ T細胞減少，Th17細胞和CD4⁺ Tregs細胞增加。Th17/Treg比例可以作為獨立的預后因素，Th17/Treg比例越高的患者，總生存期（OS）越好。在OLK向口腔癌轉化的過程中，Treg細胞逐漸增加。在OSF進展過程中，Th17表達逐漸增加，Treg表達逐漸減少，且Th17/Treg比例逐漸增加。與口腔癌或者OSF相比，由OSF惡性轉化形成的口腔癌中Treg表達明顯增加，Th17/Treg比例明顯降低，且低的Th17/Treg比例與差的臨床預后密切相關。以上研究提示腫瘤微環境中的Th17/Treg免疫失衡在OPMD的演變過程中發揮著非常重要的作用。

十、代謝重編程

腫瘤能量代謝的改變被認為是腫瘤的標志。有學者認為細胞能量代謝失衡是腫瘤其他核心特征的基礎。事實上，代謝重編程在很大程度上參與了腫瘤其他核心特征的調控，從這個角度來看，有氧糖酵解只是通過誘導增殖的致癌基因進行重編程的另一種表型。

（一）有氧糖酵解

腫瘤細胞慢性的、不受控制的持續增殖需要相應的能量代謝以促進細胞的生長和分裂。在有氧條件下，正常細胞攝取葡萄糖后，首先在細胞質中通過糖酵解產生丙酮酸，然后在線粒體中經氧化磷酸化產生ATP，為細胞的生命活動供能。缺氧時，則主要利用糖酵解供能。奧托·沃伯格（Otto Warburg）首次觀察到癌細胞能量代謝的異常特征：即使在氧氣充足的情況下，癌細胞也主要采用糖酵解供能，被稱為有氧糖酵解，即Warburg效應。在近幾十年中，癌細胞這種代謝轉換已在多種腫瘤中被證實。通過正電子發射體層成像（PET）和放射性標記的葡萄糖類似物（¹⁸F-氟代脫氧葡萄糖，FDG）觀察到在多種人類腫瘤中均發現葡萄糖的攝取和利用顯著增加。

（二）有氧糖酵解與腫瘤的發生

糖酵解已被證明與激活的癌基因（如RAS、MYC）和突變的腫瘤抑制因子（如TP53）有關，這些基因的改變賦予了細胞多種生長優勢，如快速增殖、避免細胞生長抑制和細胞凋亡。在低氧條件下，缺氧反應系統上調糖酵解途徑的葡萄糖轉運蛋白和多種酶，從而使腫瘤細胞對糖酵解的依賴進一步增加。RAS癌基因和缺氧微環境均可上調HIF1α和HIF2α轉錄因子的水平，進而促進糖酵解。相對于線粒體氧化磷酸化而言，糖酵解產生ATP的效率較低，腫瘤細胞中能量轉換的機制尚不清楚。一種假說認為，糖酵解中間產物可轉移到各種生物合成途徑中，包括產生核苷和氨基酸的途徑，這反過來促進了生物大分子的合成，以方便組裝新細胞所需的細胞器。在許多快速分裂的胚胎組織中，也存在類似Warburg樣的新陳代謝，這也表明糖酵解在支持細胞增殖所需的大規模生物合成中起著重要作用。

有趣的是，一些腫瘤包含兩個能量途徑產生不同的細胞亞群。一個亞群由葡萄糖依賴性（Warburg效應）細胞組成，分泌乳酸；另一個亞群的細胞優先攝入并利用鄰近細胞產生的乳酸作為主要能源，利用檸檬酸循環來完成能量代謝。這兩個亞群可以共同存在。低氧腫瘤細胞依靠葡萄糖作為燃料，并分泌乳酸作為廢物，乳酸被氧合好的其他細胞攝取利用。這種共生模式實際上并不是腫瘤細胞特有的，在運動中的肌肉也能見到這樣的情況。此外，從正常氧到缺氧的氧合作用在腫瘤中不是靜態的，而是在時間和區域上出現波動，這可能與腫瘤相關的血管系統的不穩定性和混亂有關。

在口腔癌的進展過程中，代謝重編程受多個基因和信號通路調控，是腫瘤持續進展的關鍵步驟。研究證實，IL-1β能增強口腔癌基質糖酵解，并誘導乳酸從腫瘤間充質向轉化上皮的單向流動，從而促進口腔癌增殖。同時，腫瘤細胞分泌的乳酸作為免疫抑制介質，將巨噬細胞轉化為M2型巨噬細胞。M2型巨噬細胞減少炎癥反應和適應性Th1免疫，并促進血管生成和組織重塑。腫瘤相關巨噬細胞（TAM）極化為M2表型并抑制宿主抗癌免疫反應，進一步導致腫瘤進展。口腔癌來源的微囊泡能誘導正常人牙齦成纖維細胞表型改變，并通過激活ERK1/2途徑降解微囊蛋白1（CAV1）。CAV1的降解使得成纖維細胞代謝轉變為有氧糖酵解，從而促進了口腔癌的遷移和侵襲。此外，B7-H3通過PI3K/AKT/mTOR通路上調HIF-1α表達及其下游靶標Glut1和PFKFB3來增強口腔癌糖酵解。PTEN也被證實在口腔癌的代謝重編程中與TP53/AKT/IGF/mTOR信號通路高度相關。另外，吸煙作為口腔癌的危險因素，能將腫瘤基質代謝轉變為糖酵解，并通過分解代謝物轉運蛋白和氧化應激相關的線粒體特征誘導腫瘤侵襲性。有關化療耐藥的研究顯示，mitomiR-2392、mitomiR-5787通過影響氧化磷酸化和糖酵解來重編程代謝，從而調節舌鱗癌細胞的化學抗性。MCT1/4、CD147、Glut1和CAIX可以作為生物標志物來預測口腔癌患者的臨床病理分期及預后。HIF-1α的過表達與口腔癌及口咽癌患者的低生存期顯著相關。

十一、表型可塑性

在器官發生過程中，為了維持體內平衡的功能，細胞發育并在其成組織的過程中進入終末分化，祖細胞在這些過程中達到頂峰時便停止生長，有時是不可逆轉的。因此，細胞分化大多數情況下的最終結果是抗增殖的，形成了腫瘤發生所必需的持續增殖的屏障。越來越多的證據表明，解鎖表型可塑性，以逃避或逃離終末分化狀態，是癌癥發病機制的關鍵組成部分之一。這種可塑性有3種表現形式：細胞去分化、細胞分化中斷和細胞轉分化。

（一）細胞去分化（dedifferentiation）

從接近或處于完全分化狀態的正常細胞發展而來的新生癌細胞，可能會通過去分化回到類似祖細胞的狀態來逆轉它們的進程。從注定會發展至終末分化的祖細胞而產生的腫瘤細胞可使這一過程短路，使正在擴張的癌細胞保持在部分分化的祖細胞樣狀態。已有研究表明，結腸癌、侵襲性惡性黑色素瘤的發生以及胰島細胞瘤向轉移癌的惡性進展與細胞去分化相關。

（二）細胞分化中斷（blocked differentiation）

在某些情況下，不完全分化的祖細胞可能會受到分化調節劑調控變化的影響，這些變化會有效阻止它們繼續進入完全分化的、典型的非增殖狀態。例如，急性早幼粒細胞白血病（APL）是由染色體易位引起的，該易位基因融合了維A酸α核受體（RARα）基因，攜帶這種易位基因的髓系祖細胞不能按照其正常的進程繼續向粒細胞的終末分化，導致細胞陷入增殖的早幼粒系祖細胞階段。

（三）細胞轉分化（transdifferentiation）

轉分化即最初進入一條分化途徑的細胞轉變為完全不同的發育程序，從而獲得并非由正常來源細胞所預先決定的組織特異性的特征。Barrett食管就是一個例子，食管復層鱗狀上皮的慢性炎癥誘導其轉分化為具有腸道特征的簡單柱狀上皮，從而促進腺癌的后續發展，而不是預期由鱗狀上皮引起的鱗狀細胞癌。

（四）解鎖表型可塑性與口腔癌/口咽癌發生發展的關系

上皮間充質轉化（EMT）是指上皮細胞向間充質細胞轉化的過程。研究發現，在腫瘤組織中，EMT非常活躍，表現為腫瘤上皮細胞連接松解，上皮特異性標志物E-cadherin表達下降，細胞外基質降解，細胞逐漸開始游離并可進入鄰近組織，運動能力增強，上皮細胞極性消失，同時間充質細胞的分子標志物表達增加，如Vimentin、N-cadherin、Fibronectin等。在異常增生的口腔黏膜上皮中可觀察到EMT的現象，且上皮異常增生程度越高，E-cadherin的表達越低。同樣，隨著病變的進展，在正常口腔黏膜、異常增生上皮和口腔癌組織中，Vimentin的表達整體呈升高趨勢，說明在口腔癌的發生過程中就已經出現了EMT。此外，發生EMT的腫瘤細胞由于黏附能力顯著降低，促進了腫瘤的侵襲和轉移，增加了腫瘤復發的風險，降低了患者的預后和生存率。有研究表明，E-cadherin低表達與口咽癌患者的低生存率顯著相關。

十二、表觀遺傳重編程

非突變表觀遺傳重編程是一種明顯獨立的基因組重編程模式，其調控基因表達，被認為是腫瘤發生機制的重要組成部分。

（一）誘導表觀重編程的微環境機制（microenvironmental mechanisms of epigenetic reprograming）

腫瘤微環境的異常物質特征可引起表觀基因組的廣泛變化，如果變化有利于表型選擇的標志性能力的改變，則可導致癌細胞克隆生長，增殖能力增強。腫瘤內的一個共同特征是缺氧，從而導致血管形成不足。例如，缺氧會降低TET（ten-eleven translocation）去甲基化酶的活性，導致甲基化組發生顯著變化，特別是超甲基化。不充分的血管化也可限制關鍵的血源性營養物質的生物利用度，例如，營養剝奪會改變翻譯水平調控，從而增強乳腺癌細胞的惡性表型。

（二）表觀調控異質性（epigenetic regulatory heterogeneity）

越來越多的研究正在提高對腫瘤內異質性在產生表型多樣性中的重要性的認識。在表型多樣性中，最適合增殖和侵襲的細胞超出其同胞，因此被選擇為惡性進展。當然，這種表型異質性的一個方面是建立在慢性或者在腫瘤細胞中偶發性的基因組不穩定性和隨之而來的遺傳異質性。此外，越來越明顯的是，可以存在非突變基礎的表觀遺傳異質性。例如組蛋白連接子H1.0，它在許多腫瘤的癌細胞亞群中動態表達和受抑制，從而分別隔離或連接百萬堿基的區域，包括表達腫瘤標志性特征的結構域。值得注意的是，擁有抑制性組蛋白連接子H1.0的癌細胞群被發現具有干細胞樣特征，驅動腫瘤發生能力增強，并與患者的不良預后有關。

（三）腫瘤微環境基質細胞的表觀調控（epigenetic regulation of the stromal cell types populating the tumor microenvironment）

一般來說，腫瘤微環境中的基質細胞并不是通過遺傳不穩定或基因突變來獲得其促癌的標志性特征。這些腫瘤相關的成纖維細胞、固有免疫細胞、內皮細胞和腫瘤血管周細胞會被實體腫瘤微環境的可溶性物質募集后，更傾向于發生表觀遺傳重編程。目前應用于癌細胞的多組學分析技術將越來越多地用于檢測腫瘤中的基質細胞，以闡明正常細胞如何被破壞，從而在功能上支持腫瘤的發展。

（四）非突變表觀遺傳重編程與口腔癌發生發展的關系

在口腔鱗狀細胞癌中，表觀遺傳調控異常非常普遍。腫瘤抑制基因的啟動子甲基化是導致口腔癌發生的重要因素。m6A RNA修飾在口腔癌中也起著重要作用。失調的DNA甲基化可能作為口腔鱗癌潛在的診斷、預后生物標志物。

翻譯后修飾（PTM）是指蛋白質氨基酸側鏈上小化學基團的共價結合，是蛋白質功能調控的重要途徑，也是表觀遺傳學的研究熱點。近年來，已經發現腫瘤的發生往往伴隨著PTM的異常，乙酰化、甲基化、糖基化等幾種主要蛋白PTM類型都參與口腔癌的發展。最近，新發現的賴氨酸2-羥基異丁基化（Khib）的翻譯后修飾已被證明在生物調節中起關鍵作用，參與口腔癌的發生或惡化。研究表明，表觀遺傳抑制劑5-阿扎胞苷（5-Aza）和曲古抑菌素A（trichostatin A，TSA）可增加口腔癌細胞系的凋亡和DNA損傷反應，同時降低腫瘤侵襲基因的表達，這進一步揭示了兩種表觀遺傳修飾劑在口腔癌中的潛在治療價值。筆者課題組研究發現，蛋白質精氨酸甲基轉移酶5（PRMT5）催化的H3R2me2s，通過募集WDR5來促進Twist1啟動子區域中H3K4me3的富集，并隨后激活Twist1的轉錄。抑制PRMT5可以減少H3K4me3介導的Twist1轉錄，延緩頭頸部鱗癌的發生和轉移。

十三、多態微生物組

微生物群與胃腸道黏膜、肺等直接或間接與外部環境連通的身體屏障組織和器官共生，人們越發意識到由常駐細菌和真菌所建立的生態系統對健康和疾病有著深遠的影響。越來越多的證據表明，群體中個體間微生物組的多態性可對癌癥表型產生深遠影響。

（一）腸道微生物群的多種調節作用（diverse modulatory effects of the gut microbiome）

長期以來，人們認識到腸道微生物組作為代謝穩態的一部分，對結腸降解和吸收營養物質的功能至關重要，腸道微生物群失調可導致一系列疾病，并且結腸癌的易感性、病變發生和發展可受腸道微生物群的影響。近年來，有說服力的功能研究，例如將結腸腫瘤患者和小鼠的糞便移植到易于發展結腸癌的受體小鼠體內，已經確立了一個原則，即腸道內既有防癌微生物群，也有促腫瘤微生物群，這涉及特定的細菌種類，它們可調節結腸腫瘤的發生和發病機制。

此外，據報道，細菌結合到結腸上皮細胞的表面，并產生刺激上皮細胞增殖的模擬配體，促進腫瘤細胞增殖信號的標志能力。特定細菌促進腫瘤發生的另一種機制涉及產生丁酸鹽的細菌，其豐度在結直腸癌患者中升高。丁酸代謝物的產生具有復雜的生理作用，包括誘導上皮細胞和成纖維細胞衰老。有丁酸生成菌的結腸癌小鼠模型比沒有丁酸生成菌的小鼠產生更多的腫瘤。丁酸鹽誘導的衰老和結腸腫瘤增殖之間的聯系通過使用一種殺死衰老細胞的抗衰老藥物得到證實，這種藥物會損害腫瘤的生長。

事實上，多態微生物組通過多種途徑調節適應性和先天免疫系統，并產生廣泛影響，包括細菌產生“免疫調節”因子，激活上皮細胞或常駐免疫細胞上的損傷傳感器，導致一系列趨化因子和細胞因子的表達，這些因子可以募集和影響結腸上皮、底層基質和引流淋巴結的免疫細胞的豐度和特征。此外，某些細菌可以同時破壞結腸上皮的生物膜和黏液層，進而破壞上皮細胞-細胞緊密連接，這些連接共同維持了分隔腸道微生物群的物理屏障的完整性。在入侵基質時，細菌可以觸發先天和適應性免疫反應，引發細胞因子和趨化因子的分泌。

（二）腸道以外：其他屏障組織中獨特的微生物組（beyond the gut：implicating distinctive microbiomes in other barrier tissues）

幾乎所有直接或間接暴露于外部環境的組織和器官也是共生微生物的儲存庫，在這些位置的常駐微生物群的正常和致病作用不斷有新的發現。在穩態、衰老和癌癥中，這些微生物不僅與結腸的微生物群落重疊，不同狀態下還具有獨特的種類和豐度。此外，越來越多的研究證據表明，類似于腸道微生物群，這些組織局部腫瘤拮抗/保護或促腫瘤的微生物群，可以調節相關器官發生癌癥的易感性和致病機制。

（三）腫瘤內微生物群的影響（impact of intratumoral microbiota）

病理學家較早之前已認識到，細菌可以在實體腫瘤中被檢測到，這一觀察結果已經被證實。在一項對包括7種人類癌癥類型（骨、腦、乳腺、肺、黑色素瘤、卵巢和胰腺）的1 526個腫瘤的調查研究發現，每種類型都有一個獨特的微生物組，主要分布在癌細胞和免疫細胞內。在每種癌癥類型中，可以檢測到癌癥微生物組的變異，并推斷其與臨床病理特征有關。在基因工程小鼠的肺癌和胰腺癌模型中也發現了類似的微生物菌群，無菌小鼠中沒有微生物菌群和/或抗生素的使用均可明顯削弱腫瘤的發生，說明腫瘤微生物群可促進腫瘤炎癥和惡性進展。

（四）多態的微生物組與口腔癌發生發展的關系

口腔中有超過700種細菌定植，是人體內最復雜的微生物群落之一。越來越多的證據表明，口腔微生物組或許與口腔鱗狀細胞癌的發生相關，但機制尚未完全闡明。Zhang等2020年的研究發現，頰癌患者腫瘤部位細菌的豐富性和多樣性明顯高于正常對照組織。特定細菌（例如牙齦卟啉單胞菌、具核梭桿菌、鏈球菌屬）和真菌（尤其是念珠菌屬）相對豐度的變化與口腔癌相關。口腔微生物群通過多種機制參與腫瘤發生，包括刺激細胞增殖、腫瘤侵襲、血管生成，抑制細胞凋亡，誘導慢性炎癥或產生癌代謝物。口腔共生微生物群落的改變對于預測口腔癌具有潛在價值，可作為口腔癌早期診斷和預后的生物標志物。

十四、細胞衰老

細胞衰老是一種典型的不可逆的增殖抑制形式，是維持組織穩態的保護機制，也是一種程序性細胞死亡的補充機制，用于滅活并在適當的時候清除病變的、功能失調的或不必要的細胞。除了關閉細胞分裂周期，衰老程序還可引起細胞形態和代謝的變化，最顯著的是，衰老相關分泌表型（SASP）的激活，包括釋放大量生物活性蛋白，如趨化因子、細胞因子，其特性取決于發生衰老的細胞和組織類型。細胞衰老可由多種條件誘導，包括微環境壓力，如營養剝奪和DNA損傷，以及細胞器和細胞結構的破壞，細胞信號網絡的失衡，所有這些都被證實與各種器官中衰老細胞豐度的增加有關。

細胞衰老長期以來被認為是一種對抗腫瘤的保護機制，通過這種機制，癌細胞被誘導發生衰老。以上提到的大多數衰老程序的始動因子與惡性腫瘤有關，如異常增生導致的DNA損傷，癌基因誘導的衰老，以及放化療導致治療性衰老。衰老在抗腫瘤方面的作用已得到很好的證實，然而，越來越多的證據揭示了在某些情況下，衰老細胞以各種方式刺激腫瘤的發生和惡性進展。對衰老小鼠的衰老細胞進行藥物消融，尤其是針對具有細胞周期抑制因子p16（INK4a）特征的衰老細胞，結果表明耗盡衰老小鼠體內的衰老細胞后，除了延遲多種與年齡相關的癥狀，還可以降低自發腫瘤的發生率和癌癥相關的死亡率。

衰老細胞促進腫瘤的主要機制是SASP能夠以旁分泌的方式向鄰近的癌細胞及微環境中的其他細胞傳遞腫瘤標志能力。因此，衰老的癌細胞具有增殖、避免凋亡、誘導血管生成、刺激侵襲和轉移，以及抑制腫瘤免疫的作用。然而，衰老細胞狀態是短暫的、可逆的，衰老癌細胞可以從SASP表達和非增殖狀態逃逸，恢復細胞增殖和致癌細胞相關能力的表現。這種短暫的細胞衰老體現在治療抵抗中，代表了一種休眠形式，繞過了增殖的癌細胞的靶向治療，被證明在腫瘤發生、惡性進展和轉移中發揮作用。由CDK4/6抑制劑誘導的SASP對癌癥治療具有雙重作用。在CDK4/6抑制劑的臨床應用中，解決SASP是一個嚴峻的挑戰。研究發現，二甲雙胍可作為一種抗衰老藥物，通過重新編程SASP的模式來增強CDK4/6抑制劑的抗癌功效。

腫瘤相關成纖維細胞（CAF）也會經歷衰老，衰老的CAF可向癌細胞傳遞腫瘤標志能力。在正常組織中，部分由自然老化或環境損害產生的衰老成纖維細胞也通過其SASP參與重塑組織微環境，從而為鄰近腫瘤的局部侵襲和遠處轉移提供旁分泌支持。此外，大量的基質細胞在特定的腫瘤微環境中也會經歷衰老，從而調節癌癥特征和表型。例如，在乳腺癌中，治療衰老腫瘤內皮細胞可以促進腫瘤增殖、侵襲和轉移。當然需要進一步研究評估纖維母細胞、內皮細胞和其他基質細胞衰老作為腫瘤演化驅動力的普遍性。

十五、小結

目前，口腔癌及口咽癌的病因與發病機制尚未完全明確，但大量臨床與基礎研究成果已為其本質的揭示提供了重要的證據支持，引領及拓展了生命醫學的科學前沿。隨著口腔癌及口咽癌發生發展病因及機制研究的突破，患者的臨床診療管理體系也不斷重構，促進了患者全生命周期診療與康復醫療理念的進展。物理刺激、化學刺激、生物刺激、全身系統性疾病等發病因素的揭示將疾病管理擴展至健康干預階段，注重人們的自我保健，使人們的行為方式及生活方式科學健康化，如戒除煙酒、口腔局部及全身健康狀況的常規體檢及早期干預、接種人乳頭狀瘤病毒疫苗等。同時，對口腔及口咽癌發生發展中重要生物分子事件的深入認識，為阻斷OPMD惡性轉化進程提供了防治新靶點及策略。腫瘤發生發展中基因組和表觀遺傳組的畸變、細胞正常分裂增殖及程序性死亡進程的失調、腫瘤微環境組織結構、炎癥微環境、能量代謝重編程等機制的探究，促進了從微觀上對疾病進行干預策略的研發，如基因靶向藥物、基因編輯技術等，從而修復基因缺陷，重構機體微環境穩態，實現精準化醫療，故具有巨大的應用前景。但是，基因組工程理論及技術還未成熟，目前處于基礎研究階段，其臨床實際轉化以及所涉及的倫理問題均是生命醫學研究領域尚需突破的瓶頸。此外，目前的機制認知大多數來源于數量有限的臨床樣本和體內外實驗模型，未來仍需要擴大研究人群范圍，以更多的流行病學數據及體內外模型基礎研究來明確口腔黏膜癌變及口腔癌進展中的影響因素和機制。

（夏娟　程斌）