第二节　口腔癌及口咽癌的发生发展机制

口腔黏膜癌变是一个多阶段的过程，涉及多因素和多基因的改变。口腔恶性肿瘤作为全球最常见的癌症类型之一，其中90%以上为口腔鳞状细胞癌（oral squamous cell carcinomas，OSCC）。多数口腔癌的发生都伴有癌前病变阶段。2005年，WHO将包括口腔白斑（OLK）、口腔红斑、口腔扁平苔藓（OLP）和口腔黏膜下纤维化等在内的一组具有更高癌变风险的口腔疾病统称为口腔潜在恶性疾患（OPMD）。OPMD癌变风险严重影响患者的身心健康和生活质量，其早诊、早防、早治是口腔医学研究领域的重要发展方向之一。

在各种内外因素致癌的机制研究中，癌基因/抑癌基因学说占主流，即癌基因的异常激活或抑癌基因的异常失活，都可导致细胞异常增殖，进而促进恶性肿瘤的形成。同时，肿瘤是增殖癌细胞的岛状团块，它们是由多种不同细胞类型组成的复杂的异质性组织，间质细胞的存在有助于肿瘤某些标志性特征能力的发展。此外，肿瘤细胞所处的微环境在肿瘤发生过程中也发挥了非常重要的作用。21世纪初期，Hanahan和Weinberg等学者根据肿瘤细胞与间质细胞、肿瘤微环境的相互关系，总结提出了恶性肿瘤的10个特征，包括：持续增殖信号（sustaining proliferative signaling）、逃避生长抑制（evading growth suppressors）、抵抗细胞死亡（resisting cell death）、永生化（enabling replicative immortality）、诱导血管生成（inducing or accessing vasculature）、侵袭和转移能力（activating invasion and metastasis）、基因组不稳定和突变（genome instability and mutation）、细胞能量代谢失控（deregulating cellular metabolism）、促癌炎症（tumor-promoting inflammation）和免疫逃逸（avoiding immune destruction）。2022年，Douglas Hanahan将已建立的癌症标志进一步拓展到了14种，引入了4个新的癌症标志性特征，分别是：解锁表型可塑性（unlocking phenotypic plasticity）、非突变表观遗传重编程（non-mutational epigenetic reprogramming）、多态微生物组（polymorphic microbiomes）和衰老细胞（senescent cells）。深入认识口腔癌及口咽癌发生的分子机制，对阻断口腔黏膜癌变和探究防治新策略起到非常重要的作用。本节内容将从肿瘤发生的“标志事件”出发，系统地介绍目前对于口腔黏膜癌变、口腔癌及口咽癌发生机制的认知。

一、细胞增殖

肿瘤细胞最基本的特征是具有持续增殖能力，而增殖信号的持续活化是肿瘤实现快速增殖的方式之一。促生长信号通常是由生长因子结合细胞表面受体来传递的，这些细胞表面受体通常含有胞内酪氨酸激酶结构域，后者激活下游信号转导途径调节细胞周期。正常组织通过精确控制促生长信号的产生和释放指导细胞进入增殖和分裂周期，以维持细胞数目的稳态，确保正常组织的结构和功能。相较而言，癌细胞可以通过多种方式获得维持持续增殖的能力，打破细胞周期的平衡，维持其自主无序生长。例如，癌细胞自身可以产生生长因子配体，也可以通过表达同源受体，以自分泌的方式刺激增殖；也可以刺激肿瘤微环境中的基质细胞，使其分泌生长因子，为癌细胞提供维持增殖的信号；还可通过提高癌细胞表面受体的表达水平或促进非配体依赖性的受体分子结构变化，从而在有限的生长因子刺激下增强响应。在口腔癌、口咽癌的发生发展过程中，细胞同样通过多种方式获得快速增殖能力。

（一）基因突变激活增殖信号转导

近十余年来，由美国发起的人类基因组计划（如the cancer genome atlas program，TCGA）对全身30余种恶性肿瘤进行全基因组和全表观遗传组高通量测序分析，揭示了人类肿瘤细胞中存在大量的体细胞突变基因，这些突变可触发增殖信号转导途径的活化，如PI3K/AKT、MAPK信号通路等。越来越多的研究显示，相比于正常的口腔黏膜上皮组织，在口腔潜在恶性疾患和口腔癌组织中许多细胞增殖标志物和有丝分裂周期相关调节蛋白的表达发生改变。

1.Ki67

Ki67是最常用的评估细胞增殖的标志物之一，其表达与发育异常程度之间具有良好的总体相关性，被广泛应用于癌症的病理鉴定。有文献报道，在口腔异常增生上皮中，Ki67核表达与异常增生的严重程度呈正相关。然而，鉴于口腔黏膜状况复杂，无论是良性肿瘤还是炎性病变都可能导致Ki67染色增加，因此Ki67表达对于预测哪些增生性病变更可能发展为口腔癌的特异性较低。

2.增殖细胞核抗原（PCNA）

PCNA是一种只存在于增殖细胞和肿瘤细胞中的增殖相关蛋白，与细胞的DNA合成密切相关，因而被认为是反映细胞增殖状态的良好指标之一。研究发现，PCNA在基底细胞的表达是上皮异常增生的标志物之一，同时有报道称从正常到恶性肿瘤发展过程中，PCNA表达可逐渐增加。

3.微小染色体维持蛋白（MCM）

MCM是包含有DNA复制起始和延伸所需的相关蛋白的家族，其中MCM2在整个细胞周期中均表达。在发生恶性转化的口腔异常增生上皮中，MCM2表达随上皮异常增生程度的增加而升高。

4.CCND1

CCND1基因编码细胞周期蛋白D1（Cyclin D1）与细胞周期蛋白依赖性激酶4和6（CDK4/6）形成复合体调控细胞周期从G1到S期的转变。因此，过表达Cyclin D1促进细胞快速进入G1期，而抑制其表达则可导致细胞周期停滞。据研究报道，在不同严重程度的OPMD和口腔癌中均有发现Cyclin D1基因扩增和表达增多，且Cyclin D1表达与OPMD异常增生程度呈平行增加。CCND1的P241P基因多态性和G870A变体A等位基因拷贝均与口腔癌前病变风险增加相关。另外，在口腔白斑中还发现CDK4/6抑制蛋白p16^INK4丢失。尽管目前OPMD和口腔癌中观察到增殖相关蛋白表达异常，但由于研究的样本量有限，尚无足够的证据来确定这些增殖相关蛋白是否可以作为OPMD进展风险的预警指标。因此，仍需进行大样本研究来明确这些维持细胞增殖的信号在口腔肿瘤发生发展中的作用，以及作为OPMD进展风险预警指标的潜能。

（二）多条信号转导途径共同促进口腔癌及口咽癌增殖信号的维持

在口腔黏膜恶性转化过程中，细胞内多条信号转导途径通过共同的节点分子相互作用，形成复杂的信号调控网络。许多生长因子通过诱导蛋白质酪氨酸激酶受体激活而发出信号，包括血小板源性生长因子（PDGF）、表皮生长因子（EGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）、神经生长因子（NGF）和转化生长因子-α（TGF-α）等。生长因子与其包膜受体EGFR结合激活下游PI3K/AKT和Ras/Raf/MAPK信号转导通路，促进肿瘤细胞恶性生长。口腔癌的生长和存活高度依赖于EGFR信号通路，且与患者的预后相关。在OPMD和口腔癌中均观察到EGFR和TGF-α表达增高，且EGFR拷贝数变异可能与恶性转化有关。

1.PI3K/AKT信号通路

PI3K是一种脂质激酶，可磷酸化细胞膜的结构成分，例如磷脂酰肌醇（PI）的肌醇，且与癌变密切相关。生长因子激活PI3K生成第二信使PIP2和PIP3，PIP3通过激活含PH结构域的蛋白AKT和PDK1-AKT上游激酶，从而使PI3K能够传递促细胞存活和增殖的信号。通过对比正常组织、异常增生（轻度、中度和重度）的口腔白斑和口腔癌的临床标本发现，PI合酶表达增加是口腔肿瘤发生的早期事件，且在口腔癌发生发展过程中进一步升高。AKT活化也被发现是口腔癌前病变中的早期事件，且其表达与口腔癌患者的不良预后相关。此外，通过PIK3CA体细胞突变和/或拷贝数改变激活PI3K信号通路是HPV阳性口咽癌癌变早期发生的一个关键特征。

2.Ras/Raf/MAPK信号通路

细胞外信号调节的激酶/促分裂原激活的蛋白激酶在促有丝分裂信号转导中起着核心作用，这是一系列涉及细胞表面受体Ras、Raf和MEK或蛋白激酶C、Raf和MEK的磷酸化反应。MAPK通过激酶结构域内两个位点的磷酸化而活化，并活化形成磷酸化的存在于效应子激酶上的丝氨酸/苏氨酸残基。MAPK包括两个哺乳动物同工型（ERK1和ERK2），它们在被EGF、NGF和PDGF等生长因子激活后易位至细胞核。ERK-MAPK途径的激活通常是刺激EGFR信号转导的结果。研究表明，在口腔癌中，Ras/Raf/MAPK途径可能是由于Ras基因功能突变而被组成性激活，或者在EGFR和其他生长因子受体（FGF）的持续自分泌或旁分泌刺激下激活。通过全基因组研究发现，口腔异常增生组织中有ERK/MAPK改变，且可以辅助鉴定增生性病变向口腔癌发展的潜力。

3.增殖信号负反馈调节机制的破坏

正常细胞通过增殖信号传递的负反馈回路，精密调节细胞内增殖信号传递的稳态，当这些负反馈调节机制出现缺陷则可导致增殖信号的持续增强。如PTEN磷酸酶可通过降解其产物PIP3来抑制PI3K/AKT通路介导的有丝分裂信号，然而在多种癌细胞中发现PTEN发生突变导致其功能丧失，从而放大PI3K/AKT信号转导，最终促进肿瘤的发生。在某些肿瘤中，mTOR激酶可通过负反馈抑制PI3K/AKT信号转导。当mTOR被雷帕霉素等药物抑制时，可增加PI3K及其效应子AKT/PKB的活性，从而减弱药物的抗增殖作用，导致耐药。

总之，促生长信号通路的持续激活和其负反馈回路的抑制在癌细胞中广泛存在，这是癌细胞实现持续增殖和耐药的重要手段。

二、生长抑制

除了诱导和维持生长刺激信号，癌细胞还具有规避负性调节细胞增殖的能力，这种能力主要取决于抑癌基因的作用。抑癌基因能够以多种方式限制肿瘤细胞的生长。Rb和TP53在调节细胞增殖和凋亡方面均具有举足轻重的地位，也是被研究得最为广泛的抑癌基因。它们是细胞内关键互补信号调节通路的中央控制节点，可响应多种细胞内外信号，并随着细胞类型以及细胞应激的严重性和持续性的不同而变化，从而决定细胞进入生长分裂周期还是激活衰老/凋亡程序。近年来，越来越多的抑癌基因被报道在肿瘤发生发展中具有重要作用。

（一）Rb和p16

Rb基因是第一个被鉴定的抑癌基因，其产物pRb在调节细胞周期停滞、凋亡和分化中起着关键作用，其表达失调与细胞生长失控和致癌直接相关。p16可抑制cyclin D1-CDK4/6复合体活性从而防止Rb磷酸化，是负性调节细胞周期蛋白家族的成员，其失活也是各种类型癌症中的常见事件，并且可能是口腔癌发生过程中首批失活的抑癌基因之一。

关于Rb蛋白在OPMD恶变中表达的报道较少。从增生到不典型增生的过程中发现pRb的损失，然而另一些研究则显示了Rb蛋白表达升高。关于口腔癌中p16蛋白表达也存在矛盾，p16表达随着异型增生程度的增加而增加；相反，也有研究者发现p16蛋白表达下降与组织异常增生相关。在与HPV感染密切相关的口咽癌中，HPV通过其E7癌蛋白使pRb失活，导致p16表达增加。有研究报道，在86.7%的HPV阳性口咽癌中存在p16过表达。总之，尚需要进一步的研究来更全面地定义Rb和p16在口腔癌及口咽癌发生发展中的作用。

（二）TP53

TP53位于染色体17p13，在细胞周期、分化、DNA损伤修复和凋亡中起重要作用，被认为是基因组的守护者。TP53通过感受来自细胞内的压力决定细胞的命运。当细胞遭遇压力或损伤（如DNA损伤、癌基因激活、促生长信号、核苷酸库、葡萄糖和氧含量不足等）时，TP53可终止细胞周期进程直到这些条件恢复正常为止。当损伤严重时，则可触发细胞凋亡。TP53功能丧失则减弱了对细胞周期停滞和凋亡的调节，改变了细胞对压力或损伤的反应能力，这些可能导致基因组不稳定和其他遗传变异的积累。

TP53是人类癌症（包括口腔癌）中最常见的抑癌基因，TP53基因突变失活是肿瘤发生发展中最常见的遗传事件之一，与继发肿瘤、早期复发、转移性扩散以及治疗抵抗相关。各种遗传事件均可使TP53失活，如与致癌HPV亚型的病毒蛋白（HPV16、HPV18）相互作用、或因LOH导致一个等位基因的丧失、吸烟和饮酒等。在正常细胞中，由于野生型p53蛋白的半衰期短且表达水平较低，基本上无法通过免疫组织化学（IHC）检测到，而肿瘤细胞中突变型p53蛋白因半衰期延长则可能导致表达增加。

有研究报道，p53蛋白在口腔白斑病损区域中表达，而在正常口腔黏膜中不表达，但尚不清楚该表达是突变型还是野生型p53蛋白。在对OLP病变中外显子突变的筛选中发现，p53突变广泛存在，同时p53在OLP基底层以及转移性口腔癌中的表达增加。p53阳性表达比例升高与OLP的异常增生和分化程度相关。同样具有高度恶变潜能的口腔黏膜下纤维性变病变基底上皮层也发现p53的异常表达。然而，鉴于实验室技术的异质性以及各种研究临床数据的有限性，p53作为OPMD和口腔癌患者生物标志物的价值有待进一步探讨。

HPV阳性口咽癌TP53基因突变较罕见，其与高危HPV亚型的感染直接相关，病毒癌蛋白E6可导致p53失活和降解，从而表现为p53表达下调。HPV阴性口咽癌与吸烟、饮酒密切相关，常表现为EGFR、RAS、PI3K等癌基因的突变激活或p53、p16、RB1等抑癌基因的功能丧失或两者兼有。

三、细胞死亡

细胞程序性死亡是一个非常复杂的过程，是抑制癌症发生发展的天然障碍。细胞死亡的方式也多种多样，根据触发因素、信号通路和细胞形态变化，可将细胞死亡分为凋亡、自噬和坏死，不同的应激压力均可导致细胞选择不同的死亡方式。肿瘤在发生发展过程中，为适应应激压力，调控程序性死亡的信号转导途径从而逃避死亡信号。细胞凋亡是指由基因控制的细胞自主的死亡方式，与细胞坏死不同，细胞凋亡是细胞主动实施的，在控制细胞的生长、发育和更新以维持体内平衡的生命过程中扮演重要角色。由于凋亡过程细胞内容物未外溢，因此不会引起周围组织的炎症反应。细胞凋亡过程一般包括接收凋亡信号、凋亡调控分子间的相互作用、半胱天冬氨酸酶蛋白水解酶（caspase）的活化、执行凋亡几个阶段。

目前已发现了多种在肿瘤发展中起关键作用的异常感受器可诱发细胞凋亡，如抑癌基因TP53起作用的DNA损伤感受器，生长因子信号不足，癌基因过度活跃等。TP53通过上调Noxa和Puma蛋白的表达来诱导细胞凋亡，从而对DNA断裂和其他染色体异常作出反应。生长因子信号不足，如淋巴细胞中IL-3不足或者上皮细胞中胰岛素样生长因子1/2（IGF1/2）不足时，可通过上调Bim诱导凋亡。癌基因（如Myc）过度活跃可激活促凋亡蛋白（如Bim），从而导致细胞凋亡。Bcl-2家族的促凋亡成员（Bax、Bak、Bad、Bid、Puma、Bim 和Noxa）和抗凋亡成员（Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Mcl-1、A1）是平衡凋亡信号的关键成分。当解除Bcl-2等抗凋亡信号的抑制作用时，嵌入线粒体外膜的Bax和Bak会破坏线粒体外膜的完整性，从而导致细胞凋亡信号蛋白（最重要的是细胞色素c）释放，细胞色素c可激活凋亡的启动子（caspase 8、caspase 9和caspase 10）或效应子（caspase 3、caspase 6和caspase 7）。

肿瘤细胞进化出多种策略来限制或规避细胞凋亡，最常见的是TP53肿瘤抑制功能的丧失，或者通过增加抗凋亡调节因子（Bcl-2、Bcl-x L）的表达或存活信号（IGF1/2），下调促凋亡因子（Bax，Bim，Puma）来达到相似的目的。实际上，逃避凋亡机制的多样性也反映了癌细胞在进化为恶性状态时遇到的凋亡诱导信号的多样性。

在OPMD中，凋亡细胞聚集在异常增生上皮的中下层，随着口腔黏膜组织异常增生程度增加，上皮细胞凋亡减少，在重度不典型增生和原位癌中凋亡细胞比例最低。然而，Vidya Viswanathan于2015年的研究显示，平均凋亡指数随着上皮异常增生程度的增加而逐渐升高。更多的研究是通过检测调节细胞凋亡的基因来判断其在OPMD恶变中的可能作用。学者发现，Bcl-2和Bax在OPMD和口腔癌患者中的表达异常。与周围异常增生上皮相比，Bcl-2在分化较差的口腔癌中呈强阳性表达，而Bax则在分化良好的口腔癌中表达最强。

这些结果表明，Bcl-2蛋白家族的表达改变可能在上皮癌变和口腔癌发育的早期阶段起作用。Survivin是凋亡抑制蛋白，有研究者发现其在异常增生上皮组织中呈阳性表达，而在相邻的正常口腔黏膜则不表达，因此，推测Survivin可作为口腔上皮异常增生的标志物。总之，目前关于凋亡及其调节分子在OPMD恶变中的作用尚存在较大争议，这些相互矛盾的结果说明凋亡在早期恶性病变的作用尚需进一步深入研究。

四、细胞永生化

正常细胞生长的分裂周期是有限的，而癌细胞具有无限复制的潜能。在二维培养环境下，当正常细胞繁殖时，细胞分裂的重复循环诱导衰老（即细胞进入不可逆地非增殖的状态），然后进入危机阶段，大多数细胞在该阶段死亡。在极少数情况下，细胞可跨越此危机阶段而具备无限复制的潜能，即永生化。研究发现，细胞的无限增殖潜能与保护染色体末端的端粒有关。

（一）端粒

端粒（telomere）是存在于线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体，由多个串联重复5′-TTAGGG-3′核苷酸序列组成，具有高度的保守性。在细胞分裂过程中，随着染色体半保留复制的进行，染色体末端丢失而逐渐缩短，最终导致染色体断端彼此融合，形成双中心染色体、环状染色体或其他不稳定形式，影响细胞活力。端粒短重复序列与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构，可以起到缓冲保护染色体的作用，保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。在永生化细胞繁殖过程中，端粒逐渐缩短，最终失去对染色体的保护作用。

端粒酶是一种指导端粒合成和维持的酶，由hTR（人端粒酶RNA，RNA模板）、hTEP1或TP1（端粒酶相关蛋白1）和hTERT（人端粒酶逆转录酶）组成，通过识别并结合于富含G的端粒末端，以自身为模板，逆转录合成端粒，从而将端粒重复片段添加到端粒DNA末端，延伸端粒DNA抵抗端粒破坏。端粒酶在非永生化细胞中几乎不表达，然而在绝大多数（约90%）自发的永生化细胞（如人类癌细胞）中高表达。

端粒缩短已被视为正常细胞有限复制潜能和癌细胞生长必须克服的检查点。已有证据表明，在肿瘤形成过程中，早期癌细胞由于不能大量表达端粒酶，常常会在较早的阶段经历端粒丢失引起的死亡危机，只有少数变异的细胞能通过上调端粒酶表达，或其他重组的端粒维持机制来维持端粒DNA的长度，避免触发衰老或凋亡从而获得永生化的能力，形成肿瘤。

（二）端粒与OPMD恶性进展

端粒在OPMD恶性转化中起着重要的调控作用。癌前病损如白斑中端粒酶mRNA表达水平和活性均增加，且端粒酶活性与异常增生的程度相关。从正常到口腔上皮异常增生再到口腔癌的进展过程中，细胞质hTERT表达逐渐增高，而细胞核hTERT在异常增生上皮中表达增加，但在癌组织中表达减少。然而，也有研究发现，端粒酶活性在异常增生组织和口腔癌中无明显差异。总之，目前尚无确切证据表明端粒酶活性增加是OPMD恶变的标志。

五、血管生成

在胚胎发育过程中，血管生成过程包括内皮细胞的生成并组装成管状，再从已有血管中萌芽产生新血管，当正常的血管形态形成后则停止血管生成。在伤口愈合和和女性生殖周期时，机体可短暂启动血管生成以维持生理活动的需求。然而，在肿瘤发生发展中，“血管生成开关”几乎保持持续开启状态，不断生成新血管，以满足肿瘤不断增长所需要的营养物质和氧气，并排出代谢废物和二氧化碳。

（一）肿瘤新生血管的特征

血管生成在癌症发生的早期阶段即存在，多种因素可触发血管生成开关，随后则根据肿瘤细胞和肿瘤微环境的变化而进行不同程度的血管化。在某些肿瘤中，主要致癌基因（如RAS、MYC）可通过上调促血管生成因子调节血管生成，而促血管生成信号同样可以由免疫炎症细胞间接产生。在肿瘤组织中，在这些慢性和不均衡的促血管生成信号的刺激下新生成的血管通常是异常的，如早熟的毛细血管出芽，血管分支过多，血管扭曲和扩张，导致血管内血流不畅、微出血、微渗出等。

（二）血管内皮生长因子（VEGF）促进血管新生

调节因子通过与血管内皮细胞膜表面刺激性或抑制性受体结合，调节血管生成，其中最广为人知的刺激性调节因子是VEGF。VEGF与其受体家族成员（VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3）的结合激活其生物学效率，包括增加血管通透性和促进内皮细胞增殖、迁移和分化。缺氧和一些癌基因信号均可上调VEGF基因表达。细胞外基质降解蛋白酶（MMP）也可促进VEGF配体在细胞外基质中的激活和释放。另外，其他促血管生成信号表达上调，也参与维持肿瘤血管生成，如成纤维细胞生长因子（FGF）家族的成员。

（三）血管生成与OPMD进展的关系

血管生成表型是口腔癌中最早被发现的变化表型之一。在口腔癌前病变中，主要通过检测VEGF的表达和计数微血管密度（MVD）来研究血管生成。然而，VEGF和MVD在正常口腔黏膜上皮、异常增生组织和口腔癌中的表达情况尚存在争议。研究表明，在正常的口腔上皮中，在基底层中检测到VEGF表达，至表层逐渐减少；在癌前病变不典型增生的基底层中检测到VEGF高表达，在重度不典型增生和浸润癌中VEGF的表达最低，但与MVD无关。同时，Johnstone在2007年的研究发现，从异常增生组织到口腔癌，VEGF表达显著上调，但与异常增生的程度没有相关性，异常增生组织的组织学恶性程度增加不一定伴随VEGF表达的增加。相反，有学者指出VEGF表达水平在癌前病变和口腔癌组织中低于正常口腔黏膜上皮组织。

在舌鳞状细胞癌中，血管数目与VEGF-C的表达相关。从正常上皮到异常增生上皮再到浸润性癌的发展过程中，血管数量急剧增加，VEGF-C的表达显著增加。在口腔癌发展的早期阶段，基质金属蛋白酶-11（MMP-11）和转录因子Ets-1的共同表达促进了癌前病变的发展，并且MMP-11和VEGF的共同表达与癌前病变到浸润癌的发展有关。在癌前病变的大多数病例中发现Ets-1、VEGF和MMP-11表达，这3个标志物均与肿瘤内的MVD相关。随着口腔上皮异常增生程度的增加，FGFBP-1和VEGF-A的表达水平也随之升高。总之，目前的数据表明，在OPMD和口腔癌中VEGF的表达存在异质性，单个血管生成因子生物标志物难以准确预测OPMD进展为口腔癌的潜能。

六、侵袭和转移

细胞黏附能力减弱和侵袭性增强也是上皮来源肿瘤发展的特征，通常与细胞形状、细胞连接、细胞外基质附着方面的改变密切相关。连接蛋白是广泛表达于细胞膜的蛋白质家族，通过形成间隙连接通道或半通道来介导细胞与细胞间、细胞与细胞外基质间的物质交换。最典型的改变是癌细胞丢失E-钙黏蛋白（E-cadherin），这是一种关键的细胞间黏附分子。细胞通过E-cadherin形成与相邻上皮细胞之间的紧密连接，维持正常的组织结构。研究显示，上调E-cadherin可抑制细胞侵袭，下调该蛋白则相反。另外，在一些高侵袭性肿瘤中也发现其他细胞-细胞连接分子和细胞-细胞外基质连接分子的表达下调。然而，与细胞迁移相关的黏附分子通常表达上调，如N-钙黏蛋白（N-cadherin），在组织形成过程中通常表达于迁移中的神经元和间充质细胞，在许多侵袭性肿瘤细胞中高表达。

在口腔癌、口咽癌发生发展中与激活侵袭和转移相关的机制如下。

（一）连接蛋白

膜联蛋白（annexins）是一类依赖钙离子的磷脂结合蛋白家族，涉及广泛的分子和细胞过程，包括磷脂酶A2的调节和信号转导的活性，细胞骨架和细胞外基质完整性的维持，组织生长和分化。与正常上皮相比，AnxA1蛋白在异常增生组织的表达显著降低。层粘连蛋白、Ⅳ型胶原和纤连蛋白在正常口腔黏膜、白斑和口腔癌中的表达逐渐升高，提示基底膜完整性的丧失与肿瘤发生发展相关。与正常上皮相比，钙黏蛋白（cadherins）和连环蛋白（catenins）在异常增生组织中的表达上调。此外，黏附分子CD44是细胞相互作用中的重要分子，其表达丧失可能是口腔癌发生的早期事件。

（二）Syndecans

Syndecans属于膜蛋白聚糖家族，参与细胞-基质相互作用和生长因子结合。Syndecan-1参与细胞外基质与细胞内基质受体信息传导。此外，它还作为碱性成纤维细胞生长因子的共受体，可能参与了生长因子反应的调节。在OPMD口腔上皮中Syndecan-1表达下调，提示Syndecan-1表达下调可能是口腔癌发生的早期事件。

（三）ERM家族

Moesin、Ezrin和Radixin构成了ERM家族，被认为是肌动蛋白和质膜之间的一般交联。Moesin在人表皮的基底细胞层中强表达，在上层细胞中逐渐减少。在异常增生的口腔上皮中，Moesin在上皮细胞染色局限于细胞膜，而在口腔癌中Moesin表达在细胞质。因此，Moesin作为上皮异常增生的分子标志物需进一步验证。整联蛋白是调节细胞间黏附的跨膜受体分子，α3β1和α6β4整合素的异常再分布以及laminin5的表达对上皮异常增生具有预后价值。

七、基因组不稳定性和突变

肿瘤细胞多种生物学行为的获得在很大程度上取决于细胞基因组的改变。比如，某些基因突变赋予细胞亚克隆选择优势，使其在局部组织环境中生长，最终成为优势群体。因此，肿瘤的多步骤进展可认为是一连串的克隆扩增，每个克隆扩增可由偶然的基因突变触发。因为可遗传的表型（例如抑癌基因的失活）也可以通过表观遗传机制（例如DNA甲基化和组蛋白修饰）获得，一些克隆生长可能是由影响基因表达的非突变调控机制触发的。

基因组本身具有非常强大的检测和修复DNA缺陷的能力，以确保在每次细胞分裂过程中自发突变率处于极低的水平。癌细胞通常会提高突变率从而获得启动肿瘤发生所需的突变型。这种变异可通过提高对突变诱导剂的敏感性，和/或打破基因组修复系统的平衡来实现。此外，发生遗传损伤的细胞在细胞内各种监督系统的作用下会进入衰老或凋亡，逃离该监督系统会加速突变的积累。

看守基因（caretaker gene）可以通过以下三种方式防止细胞增殖相关突变的积累：①检测DNA损伤并激活修复机制；②直接修复受损的DNA；③在诱变分子破坏DNA之前使其失活。从遗传学角度来看，这些看守基因的行为与肿瘤抑制基因非常相似，它们的功能在肿瘤发生发展过程中可能会丧失，这种丧失可以通过失活突变或表观遗传抑制来实现。如前所述，许多肿瘤中端粒DNA的丢失会导致核型不稳定性以及相关的染色体片段扩增和缺失，也是肿瘤基因组不稳定性的重要原因。由此可见，端粒酶不仅是使细胞获得无限复制潜力的标志，也是维持基因组完整性和稳定性的关键看护者。

随着高通量技术的发展，对正常、癌前病变和肿瘤组织的全基因组进行分子遗传学分析，证明基因组不稳定是肿瘤发生发展中的重要事件。通过检测各个肿瘤全基因组中突变和拷贝数的变异情况，发现基因组畸变是肿瘤细胞普通存在的情况，是破坏基因组完整性的重要因素。基因组中特定位点的特定畸变（扩增和缺失）反复发生，可能包含促进肿瘤进展的关键基因。尽管不同肿瘤类型之间基因组改变的差异很大，但在人类肿瘤中已经发现大量维持基因组稳定和修复的基因发生缺陷，基因拷贝数和核苷酸序列普遍不稳定，基因组的不稳定性是绝大多数人类肿瘤细胞所固有的。与此同时，基因组维持和修复中的缺陷使进化中的癌前细胞具有基因型选择优势，有利于肿瘤发生。OPMD和口腔癌基因组的不稳定性主要表现在非整倍性和杂合性缺失。

1.非整倍性

非整倍性是指在正常的染色体中，丢失或添加一条或几条完整的染色体。非整倍体的OPMD患者异常增生的风险比二倍体的患者高，非整倍体与OPMD异常增生相关，异常增生是恶性转化的重要预测因子。在一些回顾性研究中发现，相对于非进展性OPMD的异常增生组织，非整倍体的频率在恶性转化风险高的异常增生病变中显著升高，尤其是非整倍体的OPMD异常增生患者往往在较短的时间内即发展为癌，提示DNA倍体是进展时间的一个重要预测因子。

2.杂合性缺失

杂合性缺失（LOH）是指位于一对同源染色体上的相同基因座位的两个等位基因中的一个（或其中部分核苷酸片段）发生缺失，与之配对的染色体上仍然存在。现有研究表明，含有已知抑癌基因区域的LOH是癌前病变恶性转化的早期预测因子。在临床上具有正常外观的口腔黏膜，采用LOH检测仍可发现有癌前病变。大量的研究已经发现，在OPMD中高频的LOH主要出现在3p、9p、4q、8p、11q、13q和17p，与组织学进展、恶性转化风险呈正相关，尤其是17p13（TP53位点）的LOH与口腔癌的高发病率相关，表明染色体发生频繁的LOH是口腔癌早期事件，LOH在检测口腔黏膜上皮癌前病变和评估其预后方面具有潜在的临床应用价值。

八、炎癌转化

众所周知，肿瘤组织中存在大量先天性和适应性免疫细胞，这也反映了体内免疫系统对清除肿瘤细胞所进行的尝试。大量研究表明，持续性化学刺激、细菌或病毒制剂，以及某些自身免疫反应或持续性重复性软组织创伤引起的慢性炎症，均有助于在肿瘤形成初期使其获得恶性表型，因此均被视为癌症的危险因素。在某些情况下，炎症在肿瘤发展的最早阶段就很明显，并且可以促进早期肿瘤不断获得恶性表型。例如，慢性乙型或丙型病毒性肝炎与肝癌有关，幽门螺杆菌的慢性感染与胃癌有关，非特异性起源的慢性胰腺炎与胰腺癌有关。慢性炎症状态下的OPMD通常表现出较高的口腔癌发生率，表明炎性微环境失调会影响癌症的发生。

（一）肿瘤相关炎性微环境

肿瘤相关的炎性细胞包括髓样树突状细胞、巨噬细胞亚型（M1和M2）、表达TIE2的单核细胞亚群、肥大细胞、中性粒细胞、T淋巴细胞和B淋巴细胞。这些细胞分泌趋化因子、前列腺素、蛋白酶和补体成分，共同导致过度的炎症状态，并促进癌症生长、组织侵袭和转移。关于炎症与癌症发病机制的研究充分证明了免疫细胞对肿瘤发生发展具有重要的促进作用。

炎性细胞释放化学物质，在组织微环境中积累，特别是活性氧和活性氮，这些化学物质的持续存在可直接引起DNA损伤，导致基因组不稳定，有利于产生随机突变，诱变附近的细胞，加速其向恶性程度更高状态的进化。而在炎症状态下，肿瘤微环境中的生物活性分子能够促进肿瘤细胞获得多种恶性表型，包括维持增殖信号的生长因子、抑制细胞死亡的生存因子、促血管生成因子、促进侵袭和转移的细胞外基质修饰酶，以及其他具有标志性作用的信号分子等。

在肿瘤发生的初始阶段，炎症因子介导了肿瘤相关基质的发展。反过来，该基质中的活化细胞促进血管生成、癌症生长和转移等。因此，慢性感染、自身免疫性疾病的慢性炎症、反复化学创伤所激活的炎性途径不仅可促进癌症进展，而且可能构成初始细胞恶性转化的危险因素。

（二）OPMD及牙周病的炎性微环境

1.口腔黏膜下纤维化（OSF）

OSF组织炎性浸润主要包含淋巴细胞、浆细胞和巨噬细胞。槟榔是导致OSF的重要原因，可诱导炎症介质和生长因子（包括PGE-2、TNF-α、IL-8、IL-6、TGF-β、血小板衍生的生长因子、碱性成纤维细胞生长因子和活性氧等）的产生。黏膜下纤维化微环境中的炎症因子可通过驱动细胞克隆扩增而促进癌前上皮细胞恶性转化，在获得其他遗传改变后，部分增殖性癌前细胞可能经克隆分化并获得恶性表型。

2.口腔扁平苔藓（OLP）

OLP与口腔鳞状细胞癌的风险增加有关。有研究提出，引发OLP的细胞因子和趋化因子可能也是OLP向口腔鳞状细胞癌转化的一个因素。OLP的特征是T淋巴细胞介导的慢性炎症免疫反应，以及包括TGF-β、TNF-α、IL-6、COX-2和MMP-7在内的多种炎症介质的表达上调。在极少数OLP发展为口腔癌的情况下，局部炎性微环境可能提供激活转录因子的信号，这些转录因子不仅促进上皮细胞增殖，而且能促进血管生成，协助细胞获得侵袭和迁移的能力。

3.牙周疾病

流行病学研究表明，牙菌斑与慢性牙周病和口腔癌均相关。牙菌斑导致牙龈局部炎症反应，通过炎症因子及亚硝胺等触发口腔角质形成细胞的有丝分裂和抗凋亡途径。因此，与牙周疾病有关的口腔菌群和炎症介质可能是口腔癌起始和促进的辅助因素。尽管有报道显示，口腔菌群和慢性牙周炎与口腔癌风险增加有关，但考虑到在牙周疾病患者中牙龈癌的发生率非常低，临床经验尚并不足以支持他们之间的因果关系，需要进一步深入研究。

九、免疫逃逸

近十余年来，肿瘤免疫治疗取得了重大的进展，是当下肿瘤治疗领域最具前景的发展方向之一。越来越多的研究证实，体内细胞和组织受到免疫系统的持续监视，免疫系统在抵抗或根除原位和微转移肿瘤细胞的过程中起着关键作用。免疫系统负责识别和消除绝大多数处于早期的癌前细胞和新生肿瘤细胞，而这些非正常的细胞则设法逃避免疫系统的监视，限制免疫细胞对其杀伤的作用，避免被清除，最终生成肿瘤。

（一）肿瘤免疫反应

癌前病变细胞和浸润免疫细胞之间的相互作用在OPMD的进展中扮演着重要角色。一般来说，实现有效的抗肿瘤免疫需要以下几个步骤：首先，抗原呈递细胞（APC），如树突状细胞（DC）、巨噬细胞和肥大细胞，通过其表面的MHC-Ⅰ类和/或MHC-Ⅱ类分子识别、捕获肿瘤抗原并与其结合，形成肽-MHC分子复合物，从而启动MHC-Ⅰ类限制性细胞毒性效应性T细胞（CTL）反应和MHC-Ⅱ类限制性的CD4⁺ T辅助细胞（CD4⁺ Thl）反应。然后，载瘤抗原的APC进入淋巴器官产生CD8⁺细胞毒性效应性T细胞。最后，细胞毒性T细胞从淋巴结迁移到异常增生或肿瘤部位，产生细胞毒性效应物，如穿孔素和颗粒酶，杀死肿瘤细胞。在此过程中，DC可激活CD4⁺ Thl，支持T细胞启动，促进CTL效应器功能，帮助CTL克服记忆功能的负调控，确保T细胞应答扩增而不产生有害的自身免疫。

（二）免疫反应与口腔癌/口咽癌的恶性进展

肿瘤细胞与免疫系统的相互作用分为三个阶段：清除、平衡和逃逸。在早期阶段（癌前病变阶段），异常细胞可募集DC，释放炎症介质，增强异常细胞和免疫细胞之间的相互作用，促进免疫系统识别和清除异常细胞。在平衡阶段中，异常细胞不断进化产生新的抗原，免疫反应进一步加强以清除异常细胞，此时异常细胞的增殖与免疫反应达到平衡。在免疫逃逸阶段，异常细胞适应免疫微环境并逃避免疫系统的杀伤，以不受控制的方式增殖从而获得了恶性特征。

在OPMD恶性进展过程中，细胞逃避和抑制宿主免疫至关重要，主要通过抑制各种效应免疫细胞或刺激免疫抑制细胞来实现。19世纪70年代，口腔癌与肿瘤微环境中T淋巴细胞之间的关系首次被发现。与炎症促进肿瘤发生相反，一些临床关联分析结果提示免疫抑制与OPMD和口腔癌进展相关。在某些病毒感染的情况下，免疫系统可通过限制病毒感染口腔癌细胞而发挥其保护功能。如在对10余万名艾滋病（AIDS）患者进行流行病学分析发现，患者舌癌的发生率显著增高。

1.DC

DC通过主要组织相容性复合体Ⅰ类途径（MHC Ⅰ类）捕获、处理抗原，将抗原呈递给CD8⁺ T细胞，产生特异的细胞毒性效应T细胞，是适应性免疫反应的关键步骤。树突状朗格汉斯细胞（LC）是口腔黏膜上皮中存在的一种树突状细胞，通过T细胞之间的相互作用，为口腔组织区域提供免疫监视。异常增生的OLK可能是异常增生细胞增殖和免疫系统激活处于平衡阶段的结果。据文献报道，不典型增生白斑组织中LC和CD8⁺ T细胞数量增加。与不典型增生的OLK相比，树突状LC的数量在口腔癌中增加。DC除了高表达MHC-Ⅰ类和MHC-Ⅱ类分子，还通过其高表达的共刺激分子（CD80/B7-1、CD86/B7-2、CD40等）提供T细胞活化所必须的第二信号，启动了免疫应答。最近的一项研究表明，OPMD中高表达免疫抑制性检查点分子（PD-L1）使异常增生上皮细胞逃避了宿主的免疫攻击。此外，HPV阳性口咽癌患者中，PD-L1的上调频率高于HPV阴性口咽癌患者。

2.巨噬细胞

巨噬细胞在不同的生理条件时，可改变其极化状态，即经典型巨噬细胞（M1）和替代活化型巨噬细胞（M2）。激活M1型巨噬细胞后能产生炎症因子和迅速吞噬病原体，抑制细胞增殖，引起组织损伤，而激活M2型巨噬细胞则呈相反的功能。需要注意的是，尽管现在多数学者认为可将巨噬细胞分为两类，但此简单的分类并未完全体现出其激活的复杂性。目前尚不清楚巨噬细胞在从OPMD到口腔癌的发展过程中的功能作用。Stasikowska-Kanicka等2018年报道OPMD中的巨噬细胞主要呈M1抑制型。M1巨噬细胞数量在OLK中增加，且与Th1细胞数呈正相关。募集Th1细胞后，微环境中的IFN（IFN-γ和IFN-α）可进一步将口腔癌前病变中的巨噬细胞表型转换为M1型。然而，Weber等2020年的研究表明，OLK发生异常增生的过程中，M2型巨噬细胞显着增加，即从OPMD到口腔癌的发展过程中巨噬细胞表型转化为M2型。在口腔癌中的研究也发现M2型巨噬细胞的数量随着组织病理分级增加而增加。

3.髓系来源抑制细胞（MDSC）

MDSC来源于骨髓祖细胞和未成熟髓细胞（immature myeloid cell，IMC）。正常情况下，树突状细胞、巨噬细胞和粒细胞的前体，能迅速地分化为成熟的粒细胞、树突状细胞和巨噬细胞，并进入相应的器官、组织，发挥正常免疫功能。在肿瘤、感染、炎症等病理条件下，受细胞因子的作用，这些髓系来源的前体细胞成熟受阻，因而停留在各个分化阶段，成为具有免疫抑制功能的MDSC。MDSC通过阻止T细胞活化、抑制NK细胞的毒性作用和诱导调节性T细胞发挥免疫抑制功能，在促进肿瘤生长方面发挥重要作用。MDSC在正常组织中的含量较少，但在慢性炎症、高脂等疾病条件下，组织局部MDSC含量增加。本研究团队发现，高脂微环境通过CCL9/CCR1轴介导口腔黏膜病损局部募集MDSC，并通过促进细胞脂质摄取进一步增强MDSCs的免疫抑制功能，进而显著促进OPMD的发生发展；同时MDSC的耗竭能够抑制口腔癌的进展，在肥胖条件下这一特征尤为明显。此外，MDSC还增加了口腔癌患者外周血中CD57⁺ T细胞和Th2细胞比例。在4-硝基喹啉-1-氧化物（4-Nitroquinoline 1-oxide，4NQO）诱导的小鼠舌癌进展模型中，从口腔黏膜异常增生到口腔癌的发展过程中，脾脏和外周血中MDSC数目逐渐增加，且与CD3⁺CD8⁺ T细胞呈正相关。这些研究都提示MDSC的募集和活化在OPMD到口腔癌的发展过程中发挥着重要的调控作用。

4.Th17细胞/调节性T细胞（Treg）

与癌前病损相比，口腔癌中肿瘤浸润性淋巴细胞（tumor-infiltrating lymphocytes，TILs）数量增加，其中CD8⁺ T细胞增加，而CD4⁺ T细胞减少，Th17细胞和CD4⁺ Tregs细胞增加。Th17/Treg比例可以作为独立的预后因素，Th17/Treg比例越高的患者，总生存期（OS）越好。在OLK向口腔癌转化的过程中，Treg细胞逐渐增加。在OSF进展过程中，Th17表达逐渐增加，Treg表达逐渐减少，且Th17/Treg比例逐渐增加。与口腔癌或者OSF相比，由OSF恶性转化形成的口腔癌中Treg表达明显增加，Th17/Treg比例明显降低，且低的Th17/Treg比例与差的临床预后密切相关。以上研究提示肿瘤微环境中的Th17/Treg免疫失衡在OPMD的演变过程中发挥着非常重要的作用。

十、代谢重编程

肿瘤能量代谢的改变被认为是肿瘤的标志。有学者认为细胞能量代谢失衡是肿瘤其他核心特征的基础。事实上，代谢重编程在很大程度上参与了肿瘤其他核心特征的调控，从这个角度来看，有氧糖酵解只是通过诱导增殖的致癌基因进行重编程的另一种表型。

（一）有氧糖酵解

肿瘤细胞慢性的、不受控制的持续增殖需要相应的能量代谢以促进细胞的生长和分裂。在有氧条件下，正常细胞摄取葡萄糖后，首先在细胞质中通过糖酵解产生丙酮酸，然后在线粒体中经氧化磷酸化产生ATP，为细胞的生命活动供能。缺氧时，则主要利用糖酵解供能。奥托·沃伯格（Otto Warburg）首次观察到癌细胞能量代谢的异常特征：即使在氧气充足的情况下，癌细胞也主要采用糖酵解供能，被称为有氧糖酵解，即Warburg效应。在近几十年中，癌细胞这种代谢转换已在多种肿瘤中被证实。通过正电子发射体层成像（PET）和放射性标记的葡萄糖类似物（¹⁸F-氟代脱氧葡萄糖，FDG）观察到在多种人类肿瘤中均发现葡萄糖的摄取和利用显著增加。

（二）有氧糖酵解与肿瘤的发生

糖酵解已被证明与激活的癌基因（如RAS、MYC）和突变的肿瘤抑制因子（如TP53）有关，这些基因的改变赋予了细胞多种生长优势，如快速增殖、避免细胞生长抑制和细胞凋亡。在低氧条件下，缺氧反应系统上调糖酵解途径的葡萄糖转运蛋白和多种酶，从而使肿瘤细胞对糖酵解的依赖进一步增加。RAS癌基因和缺氧微环境均可上调HIF1α和HIF2α转录因子的水平，进而促进糖酵解。相对于线粒体氧化磷酸化而言，糖酵解产生ATP的效率较低，肿瘤细胞中能量转换的机制尚不清楚。一种假说认为，糖酵解中间产物可转移到各种生物合成途径中，包括产生核苷和氨基酸的途径，这反过来促进了生物大分子的合成，以方便组装新细胞所需的细胞器。在许多快速分裂的胚胎组织中，也存在类似Warburg样的新陈代谢，这也表明糖酵解在支持细胞增殖所需的大规模生物合成中起着重要作用。

有趣的是，一些肿瘤包含两个能量途径产生不同的细胞亚群。一个亚群由葡萄糖依赖性（Warburg效应）细胞组成，分泌乳酸；另一个亚群的细胞优先摄入并利用邻近细胞产生的乳酸作为主要能源，利用柠檬酸循环来完成能量代谢。这两个亚群可以共同存在。低氧肿瘤细胞依靠葡萄糖作为燃料，并分泌乳酸作为废物，乳酸被氧合好的其他细胞摄取利用。这种共生模式实际上并不是肿瘤细胞特有的，在运动中的肌肉也能见到这样的情况。此外，从正常氧到缺氧的氧合作用在肿瘤中不是静态的，而是在时间和区域上出现波动，这可能与肿瘤相关的血管系统的不稳定性和混乱有关。

在口腔癌的进展过程中，代谢重编程受多个基因和信号通路调控，是肿瘤持续进展的关键步骤。研究证实，IL-1β能增强口腔癌基质糖酵解，并诱导乳酸从肿瘤间充质向转化上皮的单向流动，从而促进口腔癌增殖。同时，肿瘤细胞分泌的乳酸作为免疫抑制介质，将巨噬细胞转化为M2型巨噬细胞。M2型巨噬细胞减少炎症反应和适应性Th1免疫，并促进血管生成和组织重塑。肿瘤相关巨噬细胞（TAM）极化为M2表型并抑制宿主抗癌免疫反应，进一步导致肿瘤进展。口腔癌来源的微囊泡能诱导正常人牙龈成纤维细胞表型改变，并通过激活ERK1/2途径降解微囊蛋白1（CAV1）。CAV1的降解使得成纤维细胞代谢转变为有氧糖酵解，从而促进了口腔癌的迁移和侵袭。此外，B7-H3通过PI3K/AKT/mTOR通路上调HIF-1α表达及其下游靶标Glut1和PFKFB3来增强口腔癌糖酵解。PTEN也被证实在口腔癌的代谢重编程中与TP53/AKT/IGF/mTOR信号通路高度相关。另外，吸烟作为口腔癌的危险因素，能将肿瘤基质代谢转变为糖酵解，并通过分解代谢物转运蛋白和氧化应激相关的线粒体特征诱导肿瘤侵袭性。有关化疗耐药的研究显示，mitomiR-2392、mitomiR-5787通过影响氧化磷酸化和糖酵解来重编程代谢，从而调节舌鳞癌细胞的化学抗性。MCT1/4、CD147、Glut1和CAIX可以作为生物标志物来预测口腔癌患者的临床病理分期及预后。HIF-1α的过表达与口腔癌及口咽癌患者的低生存期显著相关。

十一、表型可塑性

在器官发生过程中，为了维持体内平衡的功能，细胞发育并在其成组织的过程中进入终末分化，祖细胞在这些过程中达到顶峰时便停止生长，有时是不可逆转的。因此，细胞分化大多数情况下的最终结果是抗增殖的，形成了肿瘤发生所必需的持续增殖的屏障。越来越多的证据表明，解锁表型可塑性，以逃避或逃离终末分化状态，是癌症发病机制的关键组成部分之一。这种可塑性有3种表现形式：细胞去分化、细胞分化中断和细胞转分化。

（一）细胞去分化（dedifferentiation）

从接近或处于完全分化状态的正常细胞发展而来的新生癌细胞，可能会通过去分化回到类似祖细胞的状态来逆转它们的进程。从注定会发展至终末分化的祖细胞而产生的肿瘤细胞可使这一过程短路，使正在扩张的癌细胞保持在部分分化的祖细胞样状态。已有研究表明，结肠癌、侵袭性恶性黑色素瘤的发生以及胰岛细胞瘤向转移癌的恶性进展与细胞去分化相关。

（二）细胞分化中断（blocked differentiation）

在某些情况下，不完全分化的祖细胞可能会受到分化调节剂调控变化的影响，这些变化会有效阻止它们继续进入完全分化的、典型的非增殖状态。例如，急性早幼粒细胞白血病（APL）是由染色体易位引起的，该易位基因融合了维A酸α核受体（RARα）基因，携带这种易位基因的髓系祖细胞不能按照其正常的进程继续向粒细胞的终末分化，导致细胞陷入增殖的早幼粒系祖细胞阶段。

（三）细胞转分化（transdifferentiation）

转分化即最初进入一条分化途径的细胞转变为完全不同的发育程序，从而获得并非由正常来源细胞所预先决定的组织特异性的特征。Barrett食管就是一个例子，食管复层鳞状上皮的慢性炎症诱导其转分化为具有肠道特征的简单柱状上皮，从而促进腺癌的后续发展，而不是预期由鳞状上皮引起的鳞状细胞癌。

（四）解锁表型可塑性与口腔癌/口咽癌发生发展的关系

上皮间充质转化（EMT）是指上皮细胞向间充质细胞转化的过程。研究发现，在肿瘤组织中，EMT非常活跃，表现为肿瘤上皮细胞连接松解，上皮特异性标志物E-cadherin表达下降，细胞外基质降解，细胞逐渐开始游离并可进入邻近组织，运动能力增强，上皮细胞极性消失，同时间充质细胞的分子标志物表达增加，如Vimentin、N-cadherin、Fibronectin等。在异常增生的口腔黏膜上皮中可观察到EMT的现象，且上皮异常增生程度越高，E-cadherin的表达越低。同样，随着病变的进展，在正常口腔黏膜、异常增生上皮和口腔癌组织中，Vimentin的表达整体呈升高趋势，说明在口腔癌的发生过程中就已经出现了EMT。此外，发生EMT的肿瘤细胞由于黏附能力显著降低，促进了肿瘤的侵袭和转移，增加了肿瘤复发的风险，降低了患者的预后和生存率。有研究表明，E-cadherin低表达与口咽癌患者的低生存率显著相关。

十二、表观遗传重编程

非突变表观遗传重编程是一种明显独立的基因组重编程模式，其调控基因表达，被认为是肿瘤发生机制的重要组成部分。

（一）诱导表观重编程的微环境机制（microenvironmental mechanisms of epigenetic reprograming）

肿瘤微环境的异常物质特征可引起表观基因组的广泛变化，如果变化有利于表型选择的标志性能力的改变，则可导致癌细胞克隆生长，增殖能力增强。肿瘤内的一个共同特征是缺氧，从而导致血管形成不足。例如，缺氧会降低TET（ten-eleven translocation）去甲基化酶的活性，导致甲基化组发生显著变化，特别是超甲基化。不充分的血管化也可限制关键的血源性营养物质的生物利用度，例如，营养剥夺会改变翻译水平调控，从而增强乳腺癌细胞的恶性表型。

（二）表观调控异质性（epigenetic regulatory heterogeneity）

越来越多的研究正在提高对肿瘤内异质性在产生表型多样性中的重要性的认识。在表型多样性中，最适合增殖和侵袭的细胞超出其同胞，因此被选择为恶性进展。当然，这种表型异质性的一个方面是建立在慢性或者在肿瘤细胞中偶发性的基因组不稳定性和随之而来的遗传异质性。此外，越来越明显的是，可以存在非突变基础的表观遗传异质性。例如组蛋白连接子H1.0，它在许多肿瘤的癌细胞亚群中动态表达和受抑制，从而分别隔离或连接百万碱基的区域，包括表达肿瘤标志性特征的结构域。值得注意的是，拥有抑制性组蛋白连接子H1.0的癌细胞群被发现具有干细胞样特征，驱动肿瘤发生能力增强，并与患者的不良预后有关。

（三）肿瘤微环境基质细胞的表观调控（epigenetic regulation of the stromal cell types populating the tumor microenvironment）

一般来说，肿瘤微环境中的基质细胞并不是通过遗传不稳定或基因突变来获得其促癌的标志性特征。这些肿瘤相关的成纤维细胞、固有免疫细胞、内皮细胞和肿瘤血管周细胞会被实体肿瘤微环境的可溶性物质募集后，更倾向于发生表观遗传重编程。目前应用于癌细胞的多组学分析技术将越来越多地用于检测肿瘤中的基质细胞，以阐明正常细胞如何被破坏，从而在功能上支持肿瘤的发展。

（四）非突变表观遗传重编程与口腔癌发生发展的关系

在口腔鳞状细胞癌中，表观遗传调控异常非常普遍。肿瘤抑制基因的启动子甲基化是导致口腔癌发生的重要因素。m6A RNA修饰在口腔癌中也起着重要作用。失调的DNA甲基化可能作为口腔鳞癌潜在的诊断、预后生物标志物。

翻译后修饰（PTM）是指蛋白质氨基酸侧链上小化学基团的共价结合，是蛋白质功能调控的重要途径，也是表观遗传学的研究热点。近年来，已经发现肿瘤的发生往往伴随着PTM的异常，乙酰化、甲基化、糖基化等几种主要蛋白PTM类型都参与口腔癌的发展。最近，新发现的赖氨酸2-羟基异丁基化（Khib）的翻译后修饰已被证明在生物调节中起关键作用，参与口腔癌的发生或恶化。研究表明，表观遗传抑制剂5-阿扎胞苷（5-Aza）和曲古抑菌素A（trichostatin A，TSA）可增加口腔癌细胞系的凋亡和DNA损伤反应，同时降低肿瘤侵袭基因的表达，这进一步揭示了两种表观遗传修饰剂在口腔癌中的潜在治疗价值。笔者课题组研究发现，蛋白质精氨酸甲基转移酶5（PRMT5）催化的H3R2me2s，通过募集WDR5来促进Twist1启动子区域中H3K4me3的富集，并随后激活Twist1的转录。抑制PRMT5可以减少H3K4me3介导的Twist1转录，延缓头颈部鳞癌的发生和转移。

十三、多态微生物组

微生物群与胃肠道黏膜、肺等直接或间接与外部环境连通的身体屏障组织和器官共生，人们越发意识到由常驻细菌和真菌所建立的生态系统对健康和疾病有着深远的影响。越来越多的证据表明，群体中个体间微生物组的多态性可对癌症表型产生深远影响。

（一）肠道微生物群的多种调节作用（diverse modulatory effects of the gut microbiome）

长期以来，人们认识到肠道微生物组作为代谢稳态的一部分，对结肠降解和吸收营养物质的功能至关重要，肠道微生物群失调可导致一系列疾病，并且结肠癌的易感性、病变发生和发展可受肠道微生物群的影响。近年来，有说服力的功能研究，例如将结肠肿瘤患者和小鼠的粪便移植到易于发展结肠癌的受体小鼠体内，已经确立了一个原则，即肠道内既有防癌微生物群，也有促肿瘤微生物群，这涉及特定的细菌种类，它们可调节结肠肿瘤的发生和发病机制。

此外，据报道，细菌结合到结肠上皮细胞的表面，并产生刺激上皮细胞增殖的模拟配体，促进肿瘤细胞增殖信号的标志能力。特定细菌促进肿瘤发生的另一种机制涉及产生丁酸盐的细菌，其丰度在结直肠癌患者中升高。丁酸代谢物的产生具有复杂的生理作用，包括诱导上皮细胞和成纤维细胞衰老。有丁酸生成菌的结肠癌小鼠模型比没有丁酸生成菌的小鼠产生更多的肿瘤。丁酸盐诱导的衰老和结肠肿瘤增殖之间的联系通过使用一种杀死衰老细胞的抗衰老药物得到证实，这种药物会损害肿瘤的生长。

事实上，多态微生物组通过多种途径调节适应性和先天免疫系统，并产生广泛影响，包括细菌产生“免疫调节”因子，激活上皮细胞或常驻免疫细胞上的损伤传感器，导致一系列趋化因子和细胞因子的表达，这些因子可以募集和影响结肠上皮、底层基质和引流淋巴结的免疫细胞的丰度和特征。此外，某些细菌可以同时破坏结肠上皮的生物膜和黏液层，进而破坏上皮细胞-细胞紧密连接，这些连接共同维持了分隔肠道微生物群的物理屏障的完整性。在入侵基质时，细菌可以触发先天和适应性免疫反应，引发细胞因子和趋化因子的分泌。

（二）肠道以外：其他屏障组织中独特的微生物组（beyond the gut：implicating distinctive microbiomes in other barrier tissues）

几乎所有直接或间接暴露于外部环境的组织和器官也是共生微生物的储存库，在这些位置的常驻微生物群的正常和致病作用不断有新的发现。在稳态、衰老和癌症中，这些微生物不仅与结肠的微生物群落重叠，不同状态下还具有独特的种类和丰度。此外，越来越多的研究证据表明，类似于肠道微生物群，这些组织局部肿瘤拮抗/保护或促肿瘤的微生物群，可以调节相关器官发生癌症的易感性和致病机制。

（三）肿瘤内微生物群的影响（impact of intratumoral microbiota）

病理学家较早之前已认识到，细菌可以在实体肿瘤中被检测到，这一观察结果已经被证实。在一项对包括7种人类癌症类型（骨、脑、乳腺、肺、黑色素瘤、卵巢和胰腺）的1 526个肿瘤的调查研究发现，每种类型都有一个独特的微生物组，主要分布在癌细胞和免疫细胞内。在每种癌症类型中，可以检测到癌症微生物组的变异，并推断其与临床病理特征有关。在基因工程小鼠的肺癌和胰腺癌模型中也发现了类似的微生物菌群，无菌小鼠中没有微生物菌群和/或抗生素的使用均可明显削弱肿瘤的发生，说明肿瘤微生物群可促进肿瘤炎症和恶性进展。

（四）多态的微生物组与口腔癌发生发展的关系

口腔中有超过700种细菌定植，是人体内最复杂的微生物群落之一。越来越多的证据表明，口腔微生物组或许与口腔鳞状细胞癌的发生相关，但机制尚未完全阐明。Zhang等2020年的研究发现，颊癌患者肿瘤部位细菌的丰富性和多样性明显高于正常对照组织。特定细菌（例如牙龈卟啉单胞菌、具核梭杆菌、链球菌属）和真菌（尤其是念珠菌属）相对丰度的变化与口腔癌相关。口腔微生物群通过多种机制参与肿瘤发生，包括刺激细胞增殖、肿瘤侵袭、血管生成，抑制细胞凋亡，诱导慢性炎症或产生癌代谢物。口腔共生微生物群落的改变对于预测口腔癌具有潜在价值，可作为口腔癌早期诊断和预后的生物标志物。

十四、细胞衰老

细胞衰老是一种典型的不可逆的增殖抑制形式，是维持组织稳态的保护机制，也是一种程序性细胞死亡的补充机制，用于灭活并在适当的时候清除病变的、功能失调的或不必要的细胞。除了关闭细胞分裂周期，衰老程序还可引起细胞形态和代谢的变化，最显著的是，衰老相关分泌表型（SASP）的激活，包括释放大量生物活性蛋白，如趋化因子、细胞因子，其特性取决于发生衰老的细胞和组织类型。细胞衰老可由多种条件诱导，包括微环境压力，如营养剥夺和DNA损伤，以及细胞器和细胞结构的破坏，细胞信号网络的失衡，所有这些都被证实与各种器官中衰老细胞丰度的增加有关。

细胞衰老长期以来被认为是一种对抗肿瘤的保护机制，通过这种机制，癌细胞被诱导发生衰老。以上提到的大多数衰老程序的始动因子与恶性肿瘤有关，如异常增生导致的DNA损伤，癌基因诱导的衰老，以及放化疗导致治疗性衰老。衰老在抗肿瘤方面的作用已得到很好的证实，然而，越来越多的证据揭示了在某些情况下，衰老细胞以各种方式刺激肿瘤的发生和恶性进展。对衰老小鼠的衰老细胞进行药物消融，尤其是针对具有细胞周期抑制因子p16（INK4a）特征的衰老细胞，结果表明耗尽衰老小鼠体内的衰老细胞后，除了延迟多种与年龄相关的症状，还可以降低自发肿瘤的发生率和癌症相关的死亡率。

衰老细胞促进肿瘤的主要机制是SASP能够以旁分泌的方式向邻近的癌细胞及微环境中的其他细胞传递肿瘤标志能力。因此，衰老的癌细胞具有增殖、避免凋亡、诱导血管生成、刺激侵袭和转移，以及抑制肿瘤免疫的作用。然而，衰老细胞状态是短暂的、可逆的，衰老癌细胞可以从SASP表达和非增殖状态逃逸，恢复细胞增殖和致癌细胞相关能力的表现。这种短暂的细胞衰老体现在治疗抵抗中，代表了一种休眠形式，绕过了增殖的癌细胞的靶向治疗，被证明在肿瘤发生、恶性进展和转移中发挥作用。由CDK4/6抑制剂诱导的SASP对癌症治疗具有双重作用。在CDK4/6抑制剂的临床应用中，解决SASP是一个严峻的挑战。研究发现，二甲双胍可作为一种抗衰老药物，通过重新编程SASP的模式来增强CDK4/6抑制剂的抗癌功效。

肿瘤相关成纤维细胞（CAF）也会经历衰老，衰老的CAF可向癌细胞传递肿瘤标志能力。在正常组织中，部分由自然老化或环境损害产生的衰老成纤维细胞也通过其SASP参与重塑组织微环境，从而为邻近肿瘤的局部侵袭和远处转移提供旁分泌支持。此外，大量的基质细胞在特定的肿瘤微环境中也会经历衰老，从而调节癌症特征和表型。例如，在乳腺癌中，治疗衰老肿瘤内皮细胞可以促进肿瘤增殖、侵袭和转移。当然需要进一步研究评估纤维母细胞、内皮细胞和其他基质细胞衰老作为肿瘤演化驱动力的普遍性。

十五、小结

目前，口腔癌及口咽癌的病因与发病机制尚未完全明确，但大量临床与基础研究成果已为其本质的揭示提供了重要的证据支持，引领及拓展了生命医学的科学前沿。随着口腔癌及口咽癌发生发展病因及机制研究的突破，患者的临床诊疗管理体系也不断重构，促进了患者全生命周期诊疗与康复医疗理念的进展。物理刺激、化学刺激、生物刺激、全身系统性疾病等发病因素的揭示将疾病管理扩展至健康干预阶段，注重人们的自我保健，使人们的行为方式及生活方式科学健康化，如戒除烟酒、口腔局部及全身健康状况的常规体检及早期干预、接种人乳头状瘤病毒疫苗等。同时，对口腔及口咽癌发生发展中重要生物分子事件的深入认识，为阻断OPMD恶性转化进程提供了防治新靶点及策略。肿瘤发生发展中基因组和表观遗传组的畸变、细胞正常分裂增殖及程序性死亡进程的失调、肿瘤微环境组织结构、炎症微环境、能量代谢重编程等机制的探究，促进了从微观上对疾病进行干预策略的研发，如基因靶向药物、基因编辑技术等，从而修复基因缺陷，重构机体微环境稳态，实现精准化医疗，故具有巨大的应用前景。但是，基因组工程理论及技术还未成熟，目前处于基础研究阶段，其临床实际转化以及所涉及的伦理问题均是生命医学研究领域尚需突破的瓶颈。此外，目前的机制认知大多数来源于数量有限的临床样本和体内外实验模型，未来仍需要扩大研究人群范围，以更多的流行病学数据及体内外模型基础研究来明确口腔黏膜癌变及口腔癌进展中的影响因素和机制。

（夏娟　程斌）