口腔与口咽鳞状细胞癌血浆细胞因子谱分析：sFasL、PECAM-1及PDGFs作为潜在诊断标志物的研究

《BMC Oral Health》：Plasma cytokine profiles in oral and oropharyngeal squamous cell carcinoma

本研究针对口腔癌(OC)与口咽癌(OPC)早期诊断生物标志物匮乏的难题，研究人员通过LEGENDplex?多重检测技术分析了40例血浆样本中的49种细胞因子。结果发现sFasL显著下调，而PECAM-1、FGF-basic、EPO、PDGF-AA和PDGF-BB显著上调。PDGF-AA与PDGF-BB联合诊断OC的灵敏度达98.38%，PECAM-1对OPC的诊断灵敏度为100%。这些细胞因子谱为头颈癌的早期筛查提供了新策略。

　　

头颈部癌症，特别是口腔和口咽部的鳞状细胞癌(Squamous Cell Carcinoma, SCC)，是全球范围内一个重大的公共卫生挑战。根据GLOBOCAN 2020的数据，头颈癌是全球第三大常见癌症，占所有癌症发病率的7.6%和癌症相关死亡的4.8%。在泰国，口腔癌和口咽癌的发病率虽然相对较低，但对患者的生活质量造成了毁灭性影响，涉及呼吸、吞咽、言语、外貌以及深远的心理社会影响。目前，手术、化疗、放疗、靶向治疗和免疫治疗是主要的治疗手段，但早期诊断工具的缺乏限制了治疗效果的提升。传统的诊断方法往往依赖于临床症状和影像学检查，发现时多为中晚期，错过了最佳治疗时机。因此，寻找可靠、非侵入性的早期诊断生物标志物成为当务之急。

在这一背景下，免疫治疗已成为头颈癌治疗的一个重要方向。肿瘤微环境中充满了免疫细胞和复杂的促炎及抗炎细胞因子网络，这些因子调节免疫反应并影响治疗结局。细胞因子是一类低分子量蛋白质，在细胞信号传导中起着核心作用，包括白细胞介素、单核因子、淋巴因子、趋化因子和生长因子等。它们调控着免疫反应、炎症、神经发生和肿瘤发生等多种生物学过程。在许多恶性肿瘤中，如乳腺癌、肾癌、胃癌和胰腺癌，都观察到了循环细胞因子水平的改变。然而，对于口腔和口咽鳞状细胞癌，其血浆细胞因子谱的特征及其诊断潜力尚不清楚。为了填补这一知识空白，Patnarin Mahattanasakul等研究人员在《BMC Oral Health》上发表了一项研究，旨在评估健康捐赠者与口腔癌和口咽癌患者血浆细胞因子谱的差异，以探索潜在的诊断生物标志物。

为了开展这项研究，研究人员主要运用了几个关键技术方法。首先，他们从朱拉隆功大学医学院附属国王朱拉隆功纪念医院的头颈外科招募了18名健康捐赠者、11名口腔癌患者和11名口咽癌患者，构成了研究队列。其次，他们采用EDTA抗凝管采集血浆样本，并通过离心进行分离和冷冻保存。最关键的技术是使用LEGENDplex?多重检测试剂盒（一种基于流式细胞术的高通量蛋白定量技术），同时定量分析了49种与癌症相关的细胞因子和炎症蛋白。最后，利用SPSS和GraphPad Prism软件进行统计学分析，包括Mann-Whitney U检验、Kruskal-Wallis检验、Tukey's多重比较检验以及受试者工作特征(ROC)曲线分析，以评估各细胞因子的诊断效用。

研究结果

参与者特征

本研究是一项横断面研究，共纳入三组参与者：18名健康捐赠者（中位年龄55.5岁）、11名口腔癌参与者（中位年龄59岁）和11名口咽癌参与者（中位年龄60岁）。各组在年龄和性别分布上无显著差异。口腔癌参与者的临床分期从I期到IV期均有分布，口咽癌参与者则主要集中在II期和IV期。所有参与者的TNM分期和分化程度也无显著差异，这有助于减少混杂因素对细胞因子水平分析的影响。

口腔癌参与者中的细胞因子浓度

通过对49种细胞因子标志物面板的分析，研究人员发现，在口腔癌参与者与健康捐赠者之间，炎症细胞因子面板中的标志物水平无显著差异。然而，在定制面板中，可溶性Fas配体(sFasL)的水平在口腔癌参与者中显著低于健康捐赠者。在粘附分子面板中，血小板内皮细胞粘附分子-1(PECAM-1)的水平显著升高。在生长因子面板中，碱性成纤维细胞生长因子(FGF-basic)、促红细胞生成素(EPO)、血小板衍生生长因子-AA(PDGF-AA)和血小板衍生生长因子-BB(PDGF-BB)的浓度也显著上调。这些结果表明，口腔癌参与者表现出独特的细胞因子谱，其特征是sFasL的下调以及PECAM-1、FGF-basic、EPO、PDGF-AA和PDGF-BB的上调。

口咽癌参与者中的细胞因子浓度

与口腔癌类似，口咽癌参与者的炎症标志物面板与健康捐赠者相比无显著差异。同样，定制面板中的sFasL水平显著降低。在粘附分子面板中，PECAM-1水平显著升高。在生长因子面板中，FGF-basic、EPO、PDGF-AA和PDGF-BB的浓度也显著高于健康捐赠者。这表明口咽癌也拥有一个特征性的细胞因子谱，与口腔癌有相似之处，均涉及sFasL的下降和PECAM-1及几种生长因子的上升。

细胞因子浓度水平作为口腔癌的诊断指标

为了评估这些差异细胞因子的诊断潜力，研究人员进行了ROC曲线分析。结果显示，sFasL、PECAM-1、EPO、FGF-basic、PDGF-AA和PDGF-BB均表现出一定的诊断价值。其中，sFasL和PDGF-AA显示出较高的灵敏度（分别为90.91%）、特异性（分别为77.78%和88.89%）和曲线下面积(AUC)，表明它们可能适用于口腔癌的早期检测。为了进一步提高诊断准确性，研究人员尝试了细胞因子组合。令人印象深刻的是，PDGF-AA和PDGF-BB的组合诊断模型达到了98.38%的灵敏度和73.87%的特异性，显示出作为口腔癌筛查工具的巨大潜力。

细胞因子浓度水平作为口咽癌的诊断指标

在口咽癌中，对上述六种细胞因子的ROC分析表明，它们的灵敏度在80%到100%之间。特别值得注意的是，PECAM-1表现出100%的灵敏度，特异性为72.22%，AUC为0.94。这表明PECAM-1单独使用即可作为口咽癌非常敏感的筛查指标。鉴于PECAM-1的卓越表现，研究人员未对口咽癌进行细胞因子组合分析。

健康捐赠者、口腔癌和口咽癌之间细胞因子浓度的比较

为了探究口腔癌和口咽癌在生物学上是否存在显著差异，研究人员比较了三组之间所有细胞因子的浓度。结果显示，任何细胞因子在三组之间均未观察到统计学上的显著差异。这表明，在本研究的检测范围内，口腔癌和口咽癌可能共享相似的血浆细胞因子失调模式。

研究结论与讨论

本研究通过对血浆细胞因子谱的系统分析，初步揭示了口腔和口咽鳞状细胞癌患者体内存在的特异性细胞因子失调。核心发现是sFasL的显著下调，以及PECAM-1、FGF-basic、EPO、PDGF-AA和PDGF-BB的显著上调。这些改变不仅为了解这些癌症的病理生理学提供了新的视角，更重要的是，其中多个分子显示出作为诊断生物标志物的巨大潜力。

sFasL属于肿瘤坏死因子(TNF)超家族，通过诱导凋亡在免疫调节和肿瘤监视中发挥作用。本研究发现在头颈癌中sFasL水平降低，这与一些关于胃癌的研究结果一致，提示其可能反映了肿瘤免疫逃逸的机制。PECAM-1（又称CD31）是一种重要的粘附分子，参与血管生成、肿瘤转移和免疫细胞调节。其在血浆中的水平升高与胃癌和乳腺癌的不良预后相关，本研究首次将其定量 cutoff 值用于口咽癌筛查，并展现出100%的灵敏度，意义重大。FGF-basic（FGF-2）是参与血管生成和细胞增殖的关键生长因子，其在多种癌症中的升高与疾病进展和治疗反应差相关，本研究结果支持其作为头颈癌的潜在标志物。EPO除了众所周知的促红细胞生成作用外，其受体(EPOR)在多种肿瘤细胞上表达，EPO/EPOR信号通路可促进肿瘤细胞侵袭、增殖和对化疗药物（如顺铂）的耐药性。本研究观察到EPO水平升高，为理解其在头颈癌中的作用增添了新证据。PDGF-AA和PDGF-BB是重要的促有丝分裂和趋化因子，在肿瘤微环境中通过招募和激活癌症相关成纤维细胞(CAF)等方式促进肿瘤进展。本研究不仅证实了它们在癌患中升高，更发现两者的组合对口腔癌诊断具有极高的灵敏度（98.38%），这可能是由于它们在肿瘤血管生成和基质重塑中具有协同作用。

然而，本研究也存在一些局限性。样本量较小，且参与者多为晚期患者，限制了研究结果在早期诊断中的推广性。缺乏关于吸烟、饮酒等关键混杂因素以及人乳头瘤病毒(HPV)感染状态的数据，尽管泰国人群的HPV相关口咽癌发病率相对较低，但这一因素仍可能对结果产生影响。最重要的是，缺乏独立的外部验证队列，这使得研究结论的稳健性和普遍性需要未来更大规模的研究来证实。

综上所述，这项探索性研究成功识别出了一组在口腔和口咽鳞状细胞癌中发生显著改变的血浆细胞因子。这些发现为开发基于血液的非侵入性早期诊断工具提供了有希望的候选标志物，特别是PDGF-AA/BB组合对于口腔癌以及PECAM-1对于口咽癌展现出的优异诊断性能。未来的研究需要在更大规模、多中心、包含各分期患者的队列中验证这些标志物，并深入探讨其在肿瘤发生发展中的具体机制，以期最终将其转化为临床实用的筛查和监测策略，改善头颈癌患者的预后。