人乳頭狀瘤病毒相關(guān)頭頸頜面部鱗癌的研究進(jìn)展

王 萌， 劉嘉銘， 沈 納， 黃新生

復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院耳鼻喉-頭頸外科，上海 200032

世界范圍內(nèi)頭頸部鱗狀細(xì)胞癌病例數(shù)逐漸增加及特征變化引發(fā)了對(duì)其流行病學(xué)和發(fā)病機(jī)制的深入研究。早在20世紀(jì)70年代， Hausen等[1]在宮頸癌細(xì)胞中首次發(fā)現(xiàn)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(jìn)一步證實(shí)口咽鱗狀細(xì)胞癌(oropharyngeal squamous cell carcinoma, OPSCC)患者存在HPV感染。2007年，國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)證實(shí)將HPV歸類為多種癌癥的“致瘤”因子，同時(shí)確定HPV16感染為OPSCC發(fā)生的危險(xiǎn)因素[3]。目前，全球約有25%的頭頸部鱗狀細(xì)胞癌(head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)與HPV感染相關(guān)[4]。因此，研究HPV相關(guān)HNSCC至關(guān)重要。本文就HPV相關(guān)HNSCC的分子生物學(xué)表現(xiàn)、對(duì)各類HNSCC感染到癌變的發(fā)展機(jī)制、臨床診斷、治療進(jìn)展和預(yù)防策略等進(jìn)行綜述。

1 HPV相關(guān)HNSCC的致癌分子機(jī)制

HPV是一種小型雙鏈環(huán)狀DNA，約有8 000個(gè)堿基對(duì)，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(shí)別[5]。研究者依據(jù)HPV導(dǎo)致疾病發(fā)生的危險(xiǎn)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(biāo)本，基于HPV狀態(tài)進(jìn)行基因組分析，結(jié)果提示：HPV陽(yáng)性組織中，TRAF3缺失、PIK3CA螺旋結(jié)構(gòu)突變及E2F1擴(kuò)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(kuò)增，細(xì)胞核SET結(jié)構(gòu)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(kuò)增[6-7]。

在HPV陽(yáng)性HNSCC的發(fā)展進(jìn)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(xì)胞永生化；E5的功能尚未完全闡明，但其可能影響EGFR信號(hào)通路，甚至在腫瘤免疫逃逸中發(fā)揮作用[8-9]。p53蛋白是細(xì)胞增殖的負(fù)調(diào)節(jié)因子，控制細(xì)胞周期從G0～1期向S期轉(zhuǎn)化。pRb蛋白能夠發(fā)揮抑制正向生長(zhǎng)調(diào)節(jié)、阻止細(xì)胞生長(zhǎng)以及誘導(dǎo)DNA 損傷后的細(xì)胞凋亡作用。p53與HPV E6結(jié)合后被降解，細(xì)胞周期不再受監(jiān)視。HPV E7破壞了pRb/E2F復(fù)合物，導(dǎo)致pRb失活、E2F轉(zhuǎn)錄因子釋放，使G1/S細(xì)胞周期失去調(diào)節(jié)、S期激活，從而進(jìn)行病毒復(fù)制[8]。 E7亦可導(dǎo)致抑癌基因p16過表達(dá)，這不僅進(jìn)一步導(dǎo)致pRb失活，亦使上皮細(xì)胞逃脫衰老，激活生存信號(hào)通路[9]。

2 HPV在各類HNSCC中的表達(dá)及意義

2.1 HPV與口咽癌 HR-HPV是目前OPSCC發(fā)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(shù)量是HPV陽(yáng)性O(shè)PSCC患者最密切的危險(xiǎn)因素[10]。Woods等[11]發(fā)現(xiàn)扁桃體隱窩處上皮更易發(fā)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(wú)煙酒嗜好的40～55歲男性[12]。在大多數(shù)西方國(guó)家，伴隨著煙酒消費(fèi)量的下降，HPV陽(yáng)性 OPSCC的發(fā)病率逐年攀升。在OPSCC中，CK7的過表達(dá)與HPV DNA和p16陽(yáng)性顯著相關(guān)[11]。Lassen等[13]進(jìn)行的一項(xiàng)隨機(jī)試驗(yàn)(n=815)中，p16陽(yáng)性O(shè)PSCC患者具有更長(zhǎng)的無(wú)進(jìn)展生存期，且無(wú)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(fā)病中的作用尚不明確。一項(xiàng)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(jìn)行PCR及HPV分型測(cè)序，發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中HR-HPV陽(yáng)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(guān)性，但無(wú)論HPV DNA或p16均與總生存率無(wú)關(guān)。HPV DNA在口腔癌中檢出率較低，但其在牙齦癌中的表達(dá)遠(yuǎn)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(shí)鼻咽癌與EB病毒(EBV)高度相關(guān)。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(duì)鼻咽癌治療的潛在影響引起了人們的關(guān)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(yáng)性患者(32%)和HPV陰性患者(68%)的生存期無(wú)差異，因而HPV不能作為鼻咽癌預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)。李霞等[18]對(duì)寧夏地區(qū)53例鼻咽癌患者腫瘤組織中的EBV及HPV進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)HPV陽(yáng)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(jìn)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(yáng)性率僅為7.7%，證實(shí)了即使在高發(fā)地區(qū)，HPV與鼻咽癌的相關(guān)性也并不高。

2.4 HPV與喉癌及下咽癌 全球范圍內(nèi)多項(xiàng)研究[10,20-21]表明，由于地域及檢測(cè)方法的差異，喉及下咽HPV DNA檢出率差異較大。 Castellsague等[10]進(jìn)行的一項(xiàng)多中心回顧性研究中，對(duì)入組的3 680例頭頸腫瘤組織進(jìn)行HPV檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)喉癌中HPV感染發(fā)生率較口咽癌低4～7倍，下咽癌的HPV感染發(fā)生率低于4%。李強(qiáng)等[21]運(yùn)用PCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)34例喉鱗狀細(xì)胞癌組織中HPV-DNA陽(yáng)性率為8.8%，p16蛋白在喉癌組織的表達(dá)低于喉良性病變。Rodrigo等[20]選擇124例喉癌及下咽癌進(jìn)行IHC檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)p16陽(yáng)性率僅為14%，E6 mRNA陽(yáng)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(guān)系。

3 HPV的診斷方法

在AJCC/UICC第8版TNM分級(jí)中，以p16 INK4a IHC結(jié)果代表OPSCC中HPV的狀態(tài)[22]。 目前已有多種HPV檢測(cè)技術(shù)，如p16 IHC測(cè)定、通過ISH或PCR檢測(cè)HPV-DNA/mRNA等(表1[23])；同時(shí)，新興技術(shù)的衍生，如血清細(xì)胞中miRNA靶點(diǎn)檢測(cè)，也能為疾病預(yù)后及治療提供更有價(jià)值的參考[24]。

表1 各種HPV相關(guān)檢測(cè)技術(shù)比較[23]

4 HPV相關(guān)HNSCC的治療、預(yù)后評(píng)估及預(yù)防

HNSCC的治療仍以手術(shù)、放療、化療單獨(dú)或聯(lián)合靶向治療的綜合治療為主。HPV陽(yáng)性患者較年輕，為了控制病情的同時(shí)提高生存質(zhì)量，建議行降級(jí)治療及免疫治療[25]。Mirghani等[26]提出，針對(duì)HPV陽(yáng)性的OPSCC患者實(shí)施4種降級(jí)治療策略：(1)調(diào)強(qiáng)放療聯(lián)合EGFR抑制劑(代替順鉑)；(2)誘導(dǎo)化療后減少放療劑量；(3)單純調(diào)強(qiáng)放療替代同步放化療；(4)減少手術(shù)治療后輔助放化療劑量。

近年來(lái)，T細(xì)胞免疫檢查點(diǎn)備受矚目，如細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)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(fā)生，介導(dǎo)免疫逃逸。HNSCC患者中存在PD-1及其配體(PD-L1)高表達(dá)，能誘導(dǎo)樹突細(xì)胞及巨噬細(xì)胞對(duì)腫瘤抗原的耐受性[27]。免疫檢查點(diǎn)抑制劑PD-1/PD-L1對(duì)其顯示出良好的治療前景。Kim等[28]采用IHC法對(duì)133例OPSCC患者進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)HPV相關(guān)OPSCC患者中約70%存在PD-L1表達(dá)。HPV相關(guān)OPSCC預(yù)后較好，可能與腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(TILs)針對(duì)HPV抗原進(jìn)行適應(yīng)性宿主免疫應(yīng)答，進(jìn)而對(duì)機(jī)體提供保護(hù)作用有關(guān)[27]。Ferris等[29]進(jìn)行的一項(xiàng)納入361例復(fù)發(fā)性HNSCC的3期隨機(jī)臨床試驗(yàn)提示，PD-1抑制劑Nivolumab能顯著提高HPV相關(guān)HNSCC患者的總生存率，且HPV陽(yáng)性和HPV陰性腫瘤患者均能從治療中獲益。

對(duì)于HPV相關(guān)HNSCC患者，基于HPV狀況的個(gè)體化治療和降級(jí)治療迫在眉睫，但免疫治療作用仍不明確，有待進(jìn)一步研究，且目前不同HPV分型對(duì)HNSCC治療影響的相關(guān)研究仍較少。

丹麥團(tuán)隊(duì)開發(fā)了OroGramas模型，該模型基于患者HPV-DNA及p16 IHC狀態(tài)預(yù)測(cè)其生存期，已于多個(gè)國(guó)家進(jìn)行驗(yàn)證[30]。由于多數(shù)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(jí)預(yù)防方法[31]；通過篩查唾液中HPV-DNA、檢測(cè)血清中HPV16 E6有較好的二級(jí)預(yù)防前景[24]。