人乳頭狀瘤病毒相關頭頸頜面部鱗癌的研究進展

王 萌， 劉嘉銘， 沈 納， 黃新生

復旦大學附屬中山醫院耳鼻喉-頭頸外科，上海 200032

世界范圍內頭頸部鱗狀細胞癌病例數逐漸增加及特征變化引發了對其流行病學和發病機制的深入研究。早在20世紀70年代， Hausen等[1]在宮頸癌細胞中首次發現了人乳頭狀瘤病毒(human papillomavirus，HPV)。1983年， Syrj?nen等[2]用間接免疫過氧化物酶染色法進一步證實口咽鱗狀細胞癌(oropharyngeal squamous cell carcinoma, OPSCC)患者存在HPV感染。2007年，國際癌癥研究機構證實將HPV歸類為多種癌癥的“致瘤”因子，同時確定HPV16感染為OPSCC發生的危險因素[3]。目前，全球約有25%的頭頸部鱗狀細胞癌(head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)與HPV感染相關[4]。因此，研究HPV相關HNSCC至關重要。本文就HPV相關HNSCC的分子生物學表現、對各類HNSCC感染到癌變的發展機制、臨床診斷、治療進展和預防策略等進行綜述。

1 HPV相關HNSCC的致癌分子機制

HPV是一種小型雙鏈環狀DNA，約有8 000個堿基對，具有侵襲皮膚、黏膜組織的能力，迄今已有200多種HPV基因亞型被識別[5]。研究者依據HPV導致疾病發生的危險程度，將其分成高危型(HR)和低危型(LR)兩類[6]。 Lawrence等[7]納入279例HNSCC標本，基于HPV狀態進行基因組分析，結果提示：HPV陽性組織中，TRAF3缺失、PIK3CA螺旋結構突變及E2F1擴增較為常見；HPV陰性組織中多見11q13(CCND1、FADD和CTTN)和 11q22 (BIRC2和YAP1)共擴增，細胞核SET結構域基因(NSD1)及腫瘤抑制基因(如FAT1、NOTCH1、SMAD4和CDKN2A)局灶性缺失、酪氨酸激酶受體局灶性擴增[6-7]。

在HPV陽性HNSCC的發展進程中，最重要的3種HPV蛋白為E5、E6及E7。其中E6和E7病毒蛋白使p53和pRb失活，促使上皮細胞永生化；E5的功能尚未完全闡明，但其可能影響EGFR信號通路，甚至在腫瘤免疫逃逸中發揮作用[8-9]。p53蛋白是細胞增殖的負調節因子，控制細胞周期從G0～1期向S期轉化。pRb蛋白能夠發揮抑制正向生長調節、阻止細胞生長以及誘導DNA 損傷后的細胞凋亡作用。p53與HPV E6結合后被降解，細胞周期不再受監視。HPV E7破壞了pRb/E2F復合物，導致pRb失活、E2F轉錄因子釋放，使G1/S細胞周期失去調節、S期激活，從而進行病毒復制[8]。 E7亦可導致抑癌基因p16過表達，這不僅進一步導致pRb失活，亦使上皮細胞逃脫衰老，激活生存信號通路[9]。

2 HPV在各類HNSCC中的表達及意義

2.1 HPV與口咽癌 HR-HPV是目前OPSCC發病的主要原因，其中HPV16最為常見，在OPSCC中占比超過80%，其次是HPV18，約占3%?？诮活l率及性伴侶數量是HPV陽性OPSCC患者最密切的危險因素[10]。Woods等[11]發現扁桃體隱窩處上皮更易發生HPV感染，故而大部分伴有HPV感染的OPSCC主要累及扁桃體和舌根，且多為無煙酒嗜好的40～55歲男性[12]。在大多數西方國家，伴隨著煙酒消費量的下降，HPV陽性 OPSCC的發病率逐年攀升。在OPSCC中，CK7的過表達與HPV DNA和p16陽性顯著相關[11]。Lassen等[13]進行的一項隨機試驗(n=815)中，p16陽性OPSCC患者具有更長的無進展生存期，且無煙酒史的患者在治療中獲益更明顯。

2.2 HPV與口腔癌 與口咽癌相比，HPV在口腔癌發病中的作用尚不明確。一項始于巴西的多中心研究[14]中，納入包括舌癌、口底癌、牙齦癌患者共101例，進行PCR及HPV分型測序，發現腫瘤組織中HR-HPV陽性率很低。Hernandez等[15]的研究中，122例牙齦癌患者腫瘤組織中有33%檢出HPV DNA，雖與診斷存在一定相關性，但無論HPV DNA或p16均與總生存率無關。HPV DNA在口腔癌中檢出率較低，但其在牙齦癌中的表達遠高于其他部位(包括舌、口底、硬腭)[16]。

2.3 HPV與鼻咽癌 既往已證實鼻咽癌與EB病毒(EBV)高度相關。由于鼻咽部與口咽部距離較近，HPV在鼻咽癌中的可能作用及其對鼻咽癌治療的潛在影響引起了人們的關注。Verma等[17]回顧性分析了NCDB(The National Cancer Data Base)中956例鼻咽癌患者中HPV感染情況，HPV陽性患者(32%)和HPV陰性患者(68%)的生存期無差異，因而HPV不能作為鼻咽癌預后的獨立預測指標。李霞等[18]對寧夏地區53例鼻咽癌患者腫瘤組織中的EBV及HPV進行測定，發現HPV陽性率為45.2%，HPV感染亞型中以 HPV 16型最常見，約有50%的鼻咽癌患者存在EBV和HPV混合感染。Huang等[19]于廣州進行的大樣本多中心回顧性研究中，1 328例鼻咽癌患者中的HPV陽性率僅為7.7%，證實了即使在高發地區，HPV與鼻咽癌的相關性也并不高。

2.4 HPV與喉癌及下咽癌 全球范圍內多項研究[10,20-21]表明，由于地域及檢測方法的差異，喉及下咽HPV DNA檢出率差異較大。 Castellsague等[10]進行的一項多中心回顧性研究中，對入組的3 680例頭頸腫瘤組織進行HPV檢測，發現喉癌中HPV感染發生率較口咽癌低4～7倍，下咽癌的HPV感染發生率低于4%。李強等[21]運用PCR檢測發現34例喉鱗狀細胞癌組織中HPV-DNA陽性率為8.8%，p16蛋白在喉癌組織的表達低于喉良性病變。Rodrigo等[20]選擇124例喉癌及下咽癌進行IHC檢測，發現p16陽性率僅為14%，E6 mRNA陽性率低于2%。因此，目前尚不能確定HPV感染與喉癌及下咽癌的關系。

3 HPV的診斷方法

在AJCC/UICC第8版TNM分級中，以p16 INK4a IHC結果代表OPSCC中HPV的狀態[22]。 目前已有多種HPV檢測技術，如p16 IHC測定、通過ISH或PCR檢測HPV-DNA/mRNA等(表1[23])；同時，新興技術的衍生，如血清細胞中miRNA靶點檢測，也能為疾病預后及治療提供更有價值的參考[24]。

表1 各種HPV相關檢測技術比較[23]

4 HPV相關HNSCC的治療、預后評估及預防

HNSCC的治療仍以手術、放療、化療單獨或聯合靶向治療的綜合治療為主。HPV陽性患者較年輕，為了控制病情的同時提高生存質量，建議行降級治療及免疫治療[25]。Mirghani等[26]提出，針對HPV陽性的OPSCC患者實施4種降級治療策略：(1)調強放療聯合EGFR抑制劑(代替順鉑)；(2)誘導化療后減少放療劑量；(3)單純調強放療替代同步放化療；(4)減少手術治療后輔助放化療劑量。

近年來，T細胞免疫檢查點備受矚目，如細胞毒性T淋巴細胞抗原4(cytotoxic T lymphocyte antigen-4，CTLA-4)和程序性死亡蛋白 1(programmed cell death protein-1，PD-1)，其參與腫瘤發生，介導免疫逃逸。HNSCC患者中存在PD-1及其配體(PD-L1)高表達，能誘導樹突細胞及巨噬細胞對腫瘤抗原的耐受性[27]。免疫檢查點抑制劑PD-1/PD-L1對其顯示出良好的治療前景。Kim等[28]采用IHC法對133例OPSCC患者進行檢測，發現HPV相關OPSCC患者中約70%存在PD-L1表達。HPV相關OPSCC預后較好，可能與腫瘤浸潤淋巴細胞(TILs)針對HPV抗原進行適應性宿主免疫應答，進而對機體提供保護作用有關[27]。Ferris等[29]進行的一項納入361例復發性HNSCC的3期隨機臨床試驗提示，PD-1抑制劑Nivolumab能顯著提高HPV相關HNSCC患者的總生存率，且HPV陽性和HPV陰性腫瘤患者均能從治療中獲益。

對于HPV相關HNSCC患者，基于HPV狀況的個體化治療和降級治療迫在眉睫，但免疫治療作用仍不明確，有待進一步研究，且目前不同HPV分型對HNSCC治療影響的相關研究仍較少。

丹麥團隊開發了OroGramas模型，該模型基于患者HPV-DNA及p16 IHC狀態預測其生存期，已于多個國家進行驗證[30]。由于多數口咽癌是由HPV 16和HPV 18引起的， HPV疫苗接種可能成為最有力的一級預防方法[31]；通過篩查唾液中HPV-DNA、檢測血清中HPV16 E6有較好的二級預防前景[24]。