Slug與頭頸部鱗狀細胞癌臨床病理特征的關系及用于預后判斷價值的研究進展

陳漫漫 伏曉 滕堯樹 朱瑾

Slug與頭頸部鱗狀細胞癌臨床病理特征的關系及用于預后判斷價值的研究進展

陳漫漫 伏曉 滕堯樹 朱瑾

鱗狀細胞癌是頭頸部惡性腫瘤最常見的病理類型，頭頸部鱗狀細胞癌（HNSCCs）主要包括口腔鱗狀細胞癌、喉鱗狀細胞癌、鼻咽鱗狀細胞癌、鼻-鼻竇鱗狀細胞癌等。Slug是鋅指轉錄因子Snail超家族成員之一，在多種惡性腫瘤中高表達，是上皮-間充質轉分化的重要調節因子。本文就Slug與HNSCCs臨床病理特征的關系及用于預后判斷價值的研究進展作一綜述。

Slug 鱗狀細胞癌 綜述 頭頸部

頭頸部惡性腫瘤位居惡性腫瘤發病率的第6位[1]，包括口腔、喉、口咽及下咽等部位，病理類型以鱗狀細胞癌為主（90%～95%）。流行病學調查顯示頭頸部鱗狀細胞癌（head and neck squamous cell carcinomas，HNSCCs）發病率逐年上升，惡性程度較高，預后與腫瘤局部復發、淋巴結轉移密切相關，但其發生、發展的分子病理學機制目前尚不清楚[2]。Slug是一種轉錄因子，為高度保守的鋅指轉錄因子Snail超家族成員之一，在多種惡性腫瘤中高表達，是上皮-間充質轉分化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）的重要調節因子[3]，可以使具有極性的上皮細胞轉化成為具有移行能力的間質細胞并獲得高侵襲性和轉移的能力，從而參與HNSCCs細胞浸潤、遷移等病理過程[4]。本文就Slug與HNSCCs臨床病理特征的關系及用于預后判斷價值的研究進展作一綜述，以期為探索HNSCCs的分子病理學機制及分子靶向治療提供新的理論參考。

1 Slug概述

轉錄因子Slug最初于胚胎發育過程中在上皮向間充質轉化時起重要作用而被發現，因此將其作為胚胎中胚層和神經嵴細胞在發育過程中遷移能力的標志。人類的Slug位于8號染色體上，基因全長2.4kb，含有3個外顯子，2個內含子，與鼠、果蠅和雞的具有很高的同源性。Slug在多種組織中表達，包括胎盤，成人的心、肝、腎、胰和骨骼肌等[5]。Slug在結構上和Snail超家族其他成員相似，由高度保守的羧基末端、相對多變的氨基末端以及中央的P-S富集區域組成。羧基末端包含有4～6個C2H2的鋅指結構，該鋅指結構主要由2條β鏈和1條α螺旋構成[6]，能和靶基因啟動子上含有CAGGTG核心堿基序列的E-box結合來發揮相應的作用[7]；氨基末端的SNAG結構域則是和DNA上相應的凹槽結合的部位，主要和轉錄共抑制復合物結合。只有當羧基末端的鋅指結構和E-box結合，氨基末端有上述結構域并與相應靶點結合，Slug的轉錄抑制作用才能表達出來[6]。

目前認為Slug、Snail和Twist基因作為EMT過程中重要的調控因子，均可通過抑制E-cadherin的表達，促進腫瘤細胞的侵襲、轉移。Slug的高表達通常提示患者預后較差。EMT在惡性上皮源性腫瘤的發生、發展過程中發揮重要作用，有學者的體外實驗證實EMT為結直腸癌、肺癌、乳腺癌、肝癌等多種癌癥轉移初期的關鍵性事件[8-9]。細胞黏附分子E-cadherin表達的下調則是EMT過程中一個最關鍵的特性，E-cadherin基因5′端序列端包含有2個E-box結構的調節元件，其內含一致的 5′-CAGGTG 序列，Slug、Snail可以通過羧基末端的鋅指結構與E-cadherin基因CDH1啟動子區的E-boxes結合，從而抑制E-cadherin的轉錄及表達[10]，特異性地抑制黏附連接成分（如E-cadherin和β-cate-in）、橋粒連接成分（如Dsgz）和緊密連接成分（如Occludin和ZO-1），共同降低細胞間的黏附，促進癌細胞的轉移與浸潤[11]。也有研究認為Slug通過對間質細胞表型的維持，而非通過下調E-cadherin的表達來促進EMT[12]。另有研究發現，在侵襲性較高的膀胱惡性腫瘤細胞中，Slug的表達與基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）的表達呈正相關[13]，而 MMPs是腫瘤侵襲與轉移過程中重要的蛋白酶之一[14]。Slug的靶基因之一為MMP-2，MMP-2又被稱為明膠酶A或Ⅳ型膠原酶，是一種依賴鋅離子的MMP，Slug通過上調MMP-2的表達，降解以Ⅳ型膠原為主要支架的血管基底膜和細胞外基質屏障，使腫瘤細胞更易于進入宿主的微環境而發生浸潤、轉移[15]。由此可見，Slug在多種上皮源性腫瘤細胞的遷移和侵襲中起關鍵性的調節作用。

2 Slug在HNSCCs臨床病理及預后判斷中的研究

研究表明，在結直腸癌、肝細胞癌及乳腺癌等惡性腫瘤中Slug基因表達失調，且Slug表達上調與腫瘤臨床分期、轉移密切相關[16-18]。Wu等[19]通過對小鼠造血祖細胞的體外實驗發現Slug可作為一種抗腫瘤凋亡因子，下調Slug的表達可抑制原發腫瘤的生長和轉移。Zhang等[20]在研究肝內膽管細胞癌病理組織中Slug的表達時發現，膽管細胞癌組織中Slug的表達顯著高于正常膽管組織，同時Slug的過表達與患者預后不良及淋巴結轉移有關。Liu等[21]對比了45例HNSCCs與16例正常口腔黏膜中Slug的表達，發現HNSCCs組織中的Slug含量明顯高于正常對照組。Dong等[22]在研究146例HNSCCs手術標本中炎癥介質及Slug與HNSCCs組織學分化、臨床分期的相關性中發現Slug高表達的HNSCCs標本相對組織學分化更低，同時臨床分期也更為晚期。Zhang等[23]對119例HNSCCs患者的分析顯示，腫瘤組織中Slug的相對高表達與E-cadherin向N-cadherin轉換、淋巴結轉移的高風險和更晚期的TNM分期相關，同時進一步隨訪提示Slug高表達的患者存活時間更短。大部分研究認為Slug通過EMT使具有極性的上皮細胞轉換成為具有移行能力的間質細胞，從而介導了HNSCCs細胞的侵襲和轉移[24-25]。但是，Ylermi等[26]提出，Slug通過控制HNSCCs群體腫瘤細胞的遷移，而不是單個腫瘤細胞遷移，在HNSCCs的遠處轉移過程中發揮正相關的作用。然而，Slug的異常表達與HNSCCs臨床病理特征之間是否存在關系，目前尚無定論。

2.1 Slug與口腔鱗狀細胞癌（oral squamous cell carcinoma，OSCC） OSCC占口腔頜面部惡性腫瘤的80%以上，其惡性程度較高，易出現局部復發和遠處轉移，因而患者的5年生存率較低[27]。Zhang等[28]研究發現OSCC組織中Slug的表達顯著高于正常口腔黏膜組織，同時Slug的表達與腫瘤的臨床分期相關。Zheng等[29]對89例OSCC分析顯示，癌組織中Slug的表達與腫瘤的T分期、病理分級、局部復發、淋巴結轉移密切相關，進一步隨訪及生存分析提示，Slug過表達的OSCC患者生存率較Slug無過表達者顯著減低。體外實驗提示Slug過表達可以導致OSCC干細胞向間充質表型和形態轉變，并增強了癌干細胞的侵襲能力。免疫組化分析提示Slug通過抑制miR-101表達從而激活唯一的組蛋白甲基轉移酶EZH2，誘導EMT過程，促進癌細胞的遷移和侵襲。Katafiasz等[24]通過病毒逆轉錄技術使部分來源于舌鱗狀細胞癌的UM-SCC-38細胞高表達Slug，與未處理的同種細胞相比較，高表達Slug的癌細胞的細胞形態明顯向成纖維細胞轉變，細胞間的黏附性降低，同時其運動活性也增強了15倍。Joseph等[25]通過誘導來源于OSCC的UMSCC-1細胞表達Slug，發現Slug并沒有抑制E-cadherin的水平或調節UMSCC-1細胞的個體運動。相反，Slug增強了UMSCC-1細胞的群體遷移，同時增加了MMP-9的水平，使腫瘤細胞侵襲、穿透基底膜的能力增強。劉墨等[30]發現對化療藥物順鉑耐藥的人舌鱗狀細胞癌組織上皮標記蛋白E-cadherin表達下調，間質標記蛋白Vimentin表達上調，EMT轉錄因子Slug表達上調，同時細胞的侵襲遷移能力明顯增強。由此可見，Slug參與了OSCC的發生、發展，在癌細胞的侵襲、轉移中發揮了積極的作用，但其在口OSCC病理進程中的作用及其調控機制，仍有待進一步闡明。

2.2 Slug與喉鱗狀細胞癌（laryngeal squamous cell carcinoma，LSCC） LSCC是頭頸部常見的惡性腫瘤，其預后常常與是否存在淋巴結轉移有關。Cappellesso等[31]通過免疫組化技術分析了37例LSCC患者腫瘤組織中Slug及E-cadherin在蛋白與mRNA水平與患者的復發率與無瘤生存時間之間的關系，結果發現腫瘤組織中Slug水平與E-cadherin水平呈負相關，同時Slug水平越高，患者的復發率越高，無瘤生存時間越短，提示Slug可能通過EMT途徑介導了LSCC癌細胞的侵襲與遷移。平金良等[32]取得了相似的研究成果，他們通過對74例LSCC組織及30例癌旁組織的檢測發現，Slug、Snail蛋白在LSCC組織中的陽性率為分別為55.4%和58.2%，顯著高于在癌旁組織中16.7%和13.3%的陽性率，同時Slug、Snail蛋白表達與E-cadherin呈負相關性，與Vimentin的表達呈正相關性。Slug和Snail表達陽性組病例的分化程度更差，表現出更高的淋巴結轉移率及更高的TNM分期。因此，Slug和Snail可能通過EMT途徑介導了LSCC的侵襲、轉移，但相關的研究較少，仍需要進一步深入研究。

2.3 Slug與鼻咽鱗狀細胞癌 鼻咽鱗狀細胞癌（nasopharyngeal carcinoma,NPC）也是頭頸部最為常見的惡性腫瘤之一，發病具有地域特點，年發病率可達0.002%[33]，具有發現晚、生長快、轉移早等特點。研究表明Slug的表達水平與NPC的臨床病理特征密切相關。孟大為等[34]通過比較65例NPC組織與15例鼻咽部炎性組織中Slug的表達發現，NPC組織中Slug的轉錄及表達水平較鼻咽部炎性組織顯著增加，且NPC的臨床分期越晚期，Slug蛋白的表達越高，同時E-cadherin蛋白的表達顯著下降，提示Slug通過下調E-cadherin的表達參與了NPC的侵襲及轉移。隨著分子病理學的發展及細胞、基因實驗技術的進步，Xu等[35]在建立的NPC放療耐受細胞中發現Slug的表達明顯增高，進一步在體外和動物體內實驗中敲除Slug基因，NPC細胞對放療的敏感性顯著提高，侵襲能力減弱。Jittreetat等[36]發現通過p38絲裂原活化蛋白激酶（p38-MAPK）抑制劑抑制p38蛋白表達，可促進Slug蛋白重新表達，從而導致NPC細胞系中細胞的存活力、侵襲力和遷移能力增強。Yang等[37]通過將CEN-2 NPC細胞加入CDl33+抗體后利用流式篩CDl33+細胞，CEN-2/CDl33+的NPC細胞較CEN-2細胞高表達Slug基因，同時其在細胞劃痕實驗中表現了更強的侵襲性；而沉默NPC CDl33+干細胞中Slug基因后，細胞的侵襲和遷移能力減弱。由此可見，Slug與NPC的侵襲和轉移之間存在著密切的聯系。

2.4 Slug與鼻-鼻竇鱗狀細胞癌（sinonasal squamous cell carcinoma，SSCC） SSCC是鼻-鼻竇惡性腫瘤中最常見的類型，其臨床發病率較低，患者5年生存率僅為30.2%[38]。目前關于SSCC臨床病理與Slug的研究較少。Stasikowska等[39]通過免疫組化檢測33例SSCC患者腫瘤組織中Slug含量，與22例正常鼻腔黏膜及41例鼻竇內翻性乳頭狀瘤組織相比，均有顯著增高，差異存在統計學意義，同時E-cadherin的免疫表達則顯著降低。這提示Slug可能參與了SSCC的發生、發展，同時通過其介導的EMT過程，使SSCC較鼻-鼻竇良性腫瘤具有的更高的侵襲性與轉移性。

3 小結

HNSCCs發病率較高，其致病及轉移的具體分子病理學機制復雜，目前關于Slug與HNSCCs臨床病理特征及預后之間的關系，尚存在一定爭議。多數學者認為，Slug作為EMT的重要調節因子，在HNSCCs腫瘤細胞的侵襲、轉移中扮演了重要的角色，是一個評估HNSCCs患者預后的重要生物學標志。目前關于Slug在HNSCCs生物學行為中的作用及其分子病理機制研究不多，仍需進一步深入研究。隨著基因敲除技術、組織芯片技術和免疫共沉淀技術等分子生物學實驗技術在分子腫瘤學領域中的廣泛應用，結合腫瘤細胞體內外功能實驗，將有助于闡明Slug在HNSCCs發生、發展中的詳細作用機制及臨床意義，提高HNSCCs患者的早期確診率，為HNSCCs分子靶向治療提供新的思路，改善患者的預后。

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2017-02-27）

（本文編輯：李媚）

10.12056/j.issn.1006-2785.2017.39.18.2017-378

310053 杭州，浙江中醫藥大學第四臨床醫學院（陳漫漫、伏曉）；杭州市第一人民醫院耳鼻咽喉頭頸外科（滕堯樹、朱瑾）

朱瑾，E-mail：zhujin2698@163.com