王安训

中山大学附属第一医院口腔颌面外科，广东广州（510080）

肿瘤遗传学是研究基于基因序列改变所致的表达水平变化的学科，如基因突变、基因杂合丢失和微卫星不稳定等；而肿瘤表观遗传学是研究基于非基因序列改变所致的基因表达水平变化，包括：DNA 甲基化（DNA methylation）、RNA 甲基化（RNA methylation）、非编码RNA（no-coding RNA）、组蛋白修饰（histone modification）、染色质重塑（chromatin remodeling）、基因组印记（genomic imprinting）等。长期以来，人们普遍认为恶性肿瘤是一种“遗传性”疾病，即主要由若干基因突变累积导致靶细胞的持续增殖、凋亡失控、侵袭能力增强，最终导致癌变。然而，近几十年来的研究发现恶性肿瘤相关基因的激活或失活，并不一定要通过DNA 序列改变，表观遗传调控失常也可产生与基因突变一样的致癌后果，即表观遗传的改变在癌症的发生发展中同样起重要作用。本文将综合评述表观遗传在口腔鳞状细胞癌（oral squamous cell carcinoma，OSCC）发生发展中的作用及其在OSCC 诊断、治疗和预防中的价值。

1 表观遗传与OSCC 的发生发展

1.1 DNA 甲基化

DNA 甲基化是指在DNA 甲基转移酶（DNA methyltransferase，DNMT）的催化下，以S-腺苷甲硫氨酸为甲基供体，在DNA 序列上的CpG 二核苷酸胞嘧啶上第5 位碳原子甲基化的过程，其产物称为5-甲基胞嘧啶（5-mC）。DNA 甲基化是最早被发现、研究最深入的表观遗传调控机制之一。在基因组中CpG 序列密度较高的区域称为CpG 岛，主要位于基因的启动子区，通常处于非甲基化状态，当其发生甲基化时，可导致基因转录沉默及功能丧失［1］。大量研究显示在恶性肿瘤的发生发展过程中常常出现DNA 的异常甲基化改变，主要表现为肿瘤细胞呈现全基因组的低甲基化，并伴随特定基因（抑癌基因、DNA 修复基因）的高甲基化；同时肿瘤细胞中DNA 甲基化酶的表达明显增高［2-3］。

目前研究显示OSCC 的发生发展同样存在抑癌基因、DNA 修复基因的高甲基化现象，如CRABP2、p16、RUNX3 等基因的高甲基化，它们与细胞的转录、凋亡、DNA 修复等密切相关［2-3］。Foy等［2］研究显示扁平苔藓（oral lichen planus，OPL）恶变或不恶变的患者之间存在86 个差异甲基化基因，而在正常组织中这86 个基因绝大部分为非甲基化，进一步研究显示血管紧张素Ⅱ1 型受体（angiotensin Ⅱtype1 receptor，AGTR1）基因，叉头框基因家族（forkhead box，FOX）成员FOXI2 和前脑啡肽（proenkephalin，PENK）基因启动子甲基化和长散布核元件-1（long spread nuclear element-1，LINE1）基因启动子低甲基化与扁平苔藓恶变密切相关，该研究提示OSCC 发生早期即存在异常的DNA 甲基化现象。Don 等［3］对OSCC 的DNA 甲基化研究的Meta 分析显示：43%的患者存在P16 启动子的高甲基化，39.7%的患者存在死亡相关蛋白激酶基因（death-associated protein kinase，DAPK）启动子的高甲基化，39.8%的患者存在O～6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶基因（O～6-methylguanine-DNA methyltransferase，MGMT）启动子的高甲基化；由此可见P16、DAPK 和MGMT 等基因启动子高甲基化有望成为OSCC 的分子标志物。Basu 等［4］的研究也发现了多个OSCC 相关的DNA 甲基化基因，如Latexin（LXN）、锌指蛋白154（ZNF154）、Runt 相关转录因子1（Runt-related transcription factor 1，RUNX1）、CD28 和CD80 基因。另外，DNMT、Tet 蛋白等的突变或失活已被证实与多种恶性肿瘤密切相关，包括OSCC［5-6］。Supic 等［6］发现OSCC 组织中DNMT1（36.9%），DNMT3A（26%）和DNMT3B（23%）存在高表达，其中DNMT1 高表达与5 年生存率密切相关，可作为OSCC 患者独立的预后因素。

1.2 RNA 甲基化

RNA 甲基化修饰约占所有RNA 修饰的60%以上，最常见的是6-甲基腺嘌呤（N～6-methyladenosine，m6A）和尿苷化修饰。m6A 甲基化修饰位于mRNA 终止密码子附近和3′非翻译区；涉及RNA 的所有生物过程，包括RNA 的加工、剪切、出核、翻译和降解，可影响生物的昼夜节律、细胞有丝分裂、胚胎干细胞的增殖等［7］。m6A 甲基化修饰同时受到甲基化转移酶［如：甲基化转移酶3（methyltransferase-like protein 3，METTL3）、METTL14、肾母细胞瘤1 关联蛋白（Wilms’tumour 1-associated protein，WTAP）等］，去甲基化酶［如：肥胖相关蛋白（fat mass and obesity-associated protein，FTO），AlkB 同源蛋白5（alkylation repair homologue 5，ALKBH5）等］以及m6A 修饰结合蛋白［如：YTH结构域家族蛋白（YTH domain containing family，YTHDF）/核不均一核糖核蛋白（heterogeneous nuclear ribonucleoprotein，hnRNP）等］的共同调控［7-8］。在细胞核中hnRNP C 和hnRNP A2B1 分别负责识别m6A 甲基化mRNA 前体的选择性剪接和促进甲基化原miRNA（primary miRNA，pri-miRNA）加工成前体miRNA（precursor miRNA，pre-miRNA），在细胞质中YTHDF1/3 和YTHDF2 分别识别m6A 甲基化mRNA 的翻译和降解［8］。RNA m6A 甲基化修饰与肿瘤的发生发展密切相关，可影响肿瘤细胞的增殖、侵袭迁移、肿瘤干细胞的自我更新、肿瘤免疫、放疗抵抗和化疗耐药等［9-12］。研究显示甲基转移酶样蛋白3（methyltransferase-like 3，METTL3）siRNA 转染可显著抑制肝细胞癌m6A 甲基化水平、抑制体外细胞增殖、侵袭迁移能力以及体内成瘤和肺转移能力［9］。METTL3 在非小细胞肺癌组织中高表达并可调控肿瘤的增殖和侵袭，METTL3 可催化EGFR 等癌基因的m6A 修饰，并直接调控这些基因的翻译［10］。Vu 等［11］研究显示m6A 甲基化水平对保持肿瘤细胞的干性起重要作用，METTL3 siRNA转染人造血干/祖细胞可促进细胞分化，相反过表达METTL3 可抑制细胞分化。另外，m6A 甲基化修饰还与肿瘤放疗抵抗和化疗耐药密切相关，Taketo等［12］采用METTL3 siRNA 转染胰腺癌细胞，可见m6A 甲基化水平下降，同时显示对化疗（5-氟尿嘧啶、顺铂）和放疗敏感性增高。

目前国内外有关m6A 甲基化修饰与OSCC 的报道很少，笔者课题组研究发现：头颈鳞癌组织中（TCGA 数据库）m6A 甲基化相关基因METTL3、WTAP 和YTHDF1 的表达显著升高，而其他m6A 甲基化相关基因未见表达差异；OSCC 组织中m6A 甲基化相关基因（qRT-PCR 检测）METTL3/METTL14/WTAP、FTO、YTHDF1/2 等基因的表达均显著升高；METTL3 在OSCC 中显著高表达，且与肿瘤大小、淋巴结转移、预后密切相关，METTL3 可作为OSCC 患者独立的预后预测因素；体外实验结果显示METTL3 的过表达或敲低均与OSCC 细胞的增殖、克隆形成、侵袭迁移密切相关；另外，体内裸鼠移植瘤模型、肺转移模型、足垫淋巴结转移模型以及转基因动物模型等研究均显示METTL3 与OSCC 的发生、发展、转移密切相关；RNA m6A 甲基化测序、蛋白质和RNA 稳定性实验、核糖体新生肽链复合物（RNC）技术等机理研究显示：METTL3 可通过m6A甲基化原癌基因BMI1（B-cell-specific moloney murine leukemia virus insertion site 1），靶向调控BMI1翻译，最终调控OSCC 的发生发展及转移。

1.3 非编码RNA

在人类基因组中编码蛋白质的基因仅占总基因的2%～3%，而90%以上的基因转录的RNA 不具有蛋白质编码功能，这些RNA 称为非编码RNA；长度小于200 个核苷酸的RNA 称为短链非编码RNAs，包括：小干扰RNA（small interfering RNAs，siRNAs），PIWI 相 互 作 用RNA（PIWI-interacting RNAs，piRNAs）和微小RNA（microRNA，miRNA）等；长度大于200 个核苷酸的RNA 称为长链非编码RNA（LncRNAs），常由RNA 聚合酶Ⅱ转录形成，少数由RNA 聚合酶Ⅲ转录形成［13］。

1.3.1 miRNA miRNA 为长度18～25 个核苷酸的单链非编码RNA，通过靶向结合靶基因的3′-UTR，抑制靶基因的翻译和（或）促进mRNA 降解；一个miRNA 可以有多个靶基因，而一个靶基因可受多个miRNA 调控，据推测，miRNA 调节着人类1/3 基因。编码miRNA 的基因一般成簇转录，转录出来的pri-miRNA 经过Drosha 酶切形成pre-miRNA，再经Dicer 酶切形成成熟miRNA［14］。大量研究已显示miRNA 表达异常在多种恶性肿瘤的发生发展中起重要作用，笔者课题组对与OSCC 相关的miRNA开展了一系列的临床及基础研究［15-30］。首先应用miRNA 表达谱芯片检测OSCC 组织样本［15］和细胞株［16］，同时meta 分析有关OSCC miRNA 芯片检测文献［17］，初步筛查出多个与OSCC 发生发展、侵袭转移相关的异常miRNA；同时对这些异常表达miRNA 调控OSCC 增殖、侵袭转移及耐药机制作进一步研究，结果显示：①miR138 作为抑癌基因可靶向调控波形蛋白（vimentin，Vim）/Zeste 基因增强子同源物2（enhancer of Zeste homolog 2，EZH2）/Ras 同源物基因家族成员A（Ras homolog gene family，member A，RhoA）/Rho 相关蛋白激酶1（Rho-associated oiled-coil containing protein kinase 1，ROCK1）等基因，从而逆转OSCC 细胞上皮间质转化（epithelialmesenchymal transition，EMT）和 抑 制 侵 袭 转移［16，18-21］；②miR222 通过靶向超氧化物歧化酶2（superoxide dismutase 2，SOD2）抑制OSCC 细胞的侵袭能力，靶向三磷酸腺苷结合盒蛋白G2 基因（ATPbinding cassette superfamily G2 gene，ABCG2）抑 制OSCC 细胞的增殖和肺转移能力，同时提高顺铂的化疗敏感性［22-23］；③miR-181a 可通过靶向Twist 家族bHLH 转 录因 子1（Twist family bHLH transcription factor 1，Twist1）逆转OSCC 细胞顺铂化疗耐药、抑制EMT 和转移潜能［24］；④miR99a/100 和miRNA-7 可通过靶向调控胰岛素样生长因子1 受体（insulin-like growth factor 1 receptor，IGF1R）/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）等基因，抑制OSCC 细胞的增殖，并诱导细胞凋亡［17，26］；⑤miR21 和miR-24 可分别通过靶向15-羟基前列腺素脱氢酶（15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase，HPGD）和Deadend 1（DND1）/细 胞周期依赖性激酶阻滞基因1B（cyclin-dependent kinase inhibitor 1B，CDKN1B）促进OSCC 细胞的增殖［27-28］。见图1。

Figure 1 Mechanism of miRNAs regulating the proliferation, invasion, metastasis and drug resistance of OSCC图1 miRNA 调控口腔鳞状细胞癌增殖、侵袭转移及耐药机制的研究

目前miRNA 已有望成为许多恶性肿瘤的诊断和治疗标志物，笔者课题组根据以上研究结果开展了两项临床研究：①采用qRT-PCR 检测口腔黏膜脱落细胞miRNAs 的表达水平，结果显示OSCC脱落细胞miR-21、miR-100、miR-375 和miR-125b 等呈现异常表达，随机森林法和分类回归树（classification and regression trees，CART）模型分析均显示miR-21 和miR-375 可作为OSCC 的诊断标记物，该组合预测口腔癌的敏感度为100%，特异度为64%，因此miR-21/miR-375 组合可作为筛查OSCC 的方法，该检测手段具有快捷、微创，可替代传统的活检方法［29］；②采用qRT-PCR 检测OSCC 血清miRNAs 的表达水平，结果显示血清miR-31 在OSCC 患者和健康人群中存在显著性差异，术前和术后之间也存在显著性差异，逻辑回归模型显示5 个候选miRNAs 组合可有效区分OSCC 与正常健康人，其ROC 曲线下面积（AUC）为0.776，诊断模型为：logit［oral cancer］=-5.816+（0.608×△CtmiR-99a）-（0.659×△CtmiR-31）+（0.228× △CtmiR-138）-（0.475× △CtmiR-21）+（0.349×△CtmiR-375），其诊断灵敏度和特异度分别为76.8%和73.6%；进一步应用人源肿瘤异种移植（patient-derived xenograft，PDX）模型动物模型验证miR-31 的靶点治疗作用，结果显示miR-31 可显著抑制移植瘤的生长，2 例PDX 模型的抑瘤率分别为37.5%和49.5%；该研究提示血清标志物miR-31 可作为OSCC 的独立标志物，用于OSCC 诊断和疗效监测，同时miR-31 可作为OSCC 的治疗靶点［30］。

1.3.2 siRNA/shRNA siRNA 是一类20～25 个核苷酸长度的双链RNA（dsRNA），主要参与RNA 干扰（RNAi）现象，以专一的方式抑制特定基因的表达。shRNA（short hairpin RNA）是一段具有紧密发卡环的RNA 序列，常被用于RNA 干扰沉默靶基因的表达。目前siRNA/shRNA 主要作为一种研究工具，用于研究特定基因在肿瘤发生发展中的作用［31，32］，同时还可应用于各种载体介导特定基因的靶向治疗［33］。笔者课题组应用该技术开展了多个基因在OSCC 发生发展中的作用及其机制的研究，包括肝再 生 磷 酸 酶3（phosphataseof regenerating liver，PRL）、催化素（chemerin）等。

1.3.3 piRNA piRNA 是一类长度为26～31 nt 的非编码RNA，可与PIWI 蛋白结合，形成核酸诱导的沉默复合物（RISC）调控转录基因沉默、修饰异染色质和维持生殖系和干细胞功能等。近年来研究发现piRNA 在多种癌组织中表达异常，与肿瘤的发生发展、预后密切相关，有望成为肿瘤诊断和治疗的新靶点［34］。目前有关OSCC piRNAs 的研究较少，Wu 等［35］应用二代测序研究4-硝基喹啉-1-氯化物（4NQO）诱导的OSCC 模型，发现了14 个已知的piRNAs 和435 个新发现的piRNAs 差异表达，其中260 个下调和189 个上调。目前还未发现有piRNAs 在口腔癌发生发展中的功能研究。

1.3.4 LncRNA LncRNAs 可分为正义lncRNA、反义lncRNA、双向lncRNA、基因内lncRNA 和基因间lncRNA；具有重要的生理功能，包括：①通过抑制RNA 聚合酶Ⅱ和（或）诱导染色质重构促进或抑制下游基因的表达；②与pre-mRNA 杂交，干扰剪接体对剪接位点的识别，从而产生不同的mRNA 剪接转录物；③与miRNA 结合，导致miRNA 功能沉默；④可加工成siRNAs，等。lncRNAs 可以在转录、转录后以及表观遗传水平等多层次调控基因表达，进而参与机体生长发育以及影响疾病发生发展［36］。近年来大量研究证实lncRNA 表达水平与多种恶性肿瘤的发生、发展密切相关［37］。Tang等［38］发现OSCC 组织HOTAIR 呈高表达，且与肿瘤TNM 分期及预后相关，患者唾液中HOX 转录反义RNA（HOX transcript antisense RNA，HOTAIR）和肺癌转移相关转录本1（metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT-1）也呈高表达，且HOTAIR 的表达与转移密切相关，因此，HOTAIR 有望成为OSCC 诊断和预后的标志物与治疗靶点，同时唾液lncRNAs 检测也可作为OSCC 无创和迅速的诊断方法。研究显示尿路上皮癌相关基因1（Urothelial carcinoma associated 1，UCA1）可作为miR-184 的分子海绵，调控SF1 表达，促进OSCC 细胞的增殖、诱导顺铂化疗耐药［39］。

1.3.5 环状RNA（circular RNA，circRNA） circRNA是一类不同于miRNA 和lncRNA 的共价闭合环状非编码RNA，可分为3 类：①存在于细胞质中，由外显子构成的circRNA；②存在于细胞核中，由内含子构成的circRNA；③包含外显子之间的内含子的circRNA。circRNA 可作为miRNA 的“分子海绵”，竞争性结合miRNA，解除miRNA 对其靶基因的抑制作用，从而在疾病调控中发挥重要作用。目前，已有许多关于circRNA 在肿瘤发生发展中作用的研究，为肿瘤的预防、诊断和治疗提供一种全新的理论依据［40］。近年来的研究也显示circRNA 在OSCC 发生发展中起重要作用，Li 等［41］研究显示OSCC组织中circ0004491 表达显著下降，低表达与淋巴结转移密切相关，circ000449 过表达可抑制OSCC细胞的侵袭和迁移能力。Fan 等［42］研究也显示circMAN1A2 可作为OSCC 的复发和预后血清标志物。

1.4 组蛋白修饰

组蛋白是染色质中的基本结构蛋白，组蛋白修饰是指组蛋白在相关酶作用下发生乙酰化、甲基化、磷酸化、腺苷酸化、泛素化以及ADP 核糖基化等修饰的过程，其中以乙酰化和甲基化最为重要。组蛋白修饰调控DNA 的转录、复制以及损伤修复，迄今已发现数百种蛋白酶参与组蛋白修饰［43］。肿瘤细胞普遍存在组蛋白修饰异常，尤其是组蛋白乙酰化酶和甲基化酶的异常［43，44］。

1.4.1 组蛋白乙酰化 组蛋白乙酰化最关键的酶为组蛋白乙酰化酶（histone acetyltransferases，HAT）和去乙酰化酶（histone deacetylase，HDAC），二者决定着组蛋白的乙酰化程度。HATs 催化乙酰基转移至组蛋白赖氨酸侧链，减弱了DNA 与组蛋白的亲和力，使染色质结构变松散，从而促进相关基因的转录；HDACs 则能逆转赖氨酸残基的乙酰化，稳定染色质的致密结构。组蛋白乙酰化修饰的异常与许多恶性肿瘤、代谢性疾病或炎症等疾病密切相关［44］。目前有关OSCC 组蛋白修饰的研究主要集中在HDAC 异常［45，46］。Rastogi 等［45］研究显示OSCC患者HDAC9 表达显著升高，HDAC9 高表达患者5年生存率明显下降，HDAC9 可靶向调控肌细胞增强因子2（myocyte enhancer factor 2，MEF2）家族成员MEF2D，从而导致OSCC 的发生发展。笔者课题组研究显示，HDAC 抑制剂——丁酸钠可显著抑制OSCC 细胞的增殖，诱导细胞周期G1 期阻滞［46］。

1.4.2 组蛋白甲基化 组蛋白甲基化修饰是发生在精氨酸和赖氨酸上的共价修饰作用。组蛋白甲基化过程由含SET 结构域的组蛋白甲基转移酶（histone methyltransferases，HMTs）催化，包括组蛋白赖氨酸甲基转移酶（HKMTs）和组蛋白精氨酸甲基转移酶（PRMTs）。组蛋白去甲基化过程也有两种酶催化：赖氨酸特异性的组蛋白去甲基化酶LSD和Jumonji 家族去甲基化酶（Jumonji domain-containing protein，JMJD）。目前许多组蛋白甲基化酶和去甲基化酶已被发现与癌症发生发展相关［1］，其与OSCC 的发生发展及预后密切相关，如Zeste 基因增强子同源物2（enhancer of zeste homolog 2，EZH2），JMJD1A［47-49］。笔者课题组发现miR138 可靶向调控EZH2，逆转OSCC 细胞EMT 和抑制其侵袭转移［18］。

1.5 染色质重塑

染色质重塑是指在没有DNA 和组蛋白共价修饰变化的情况下，染色质结构发生的变化，包括核小体的解体（DNA 和组蛋白的分离）、移位、DNA-组蛋白之间亲和力的变化以及染色质三维结构的变化。染色质重塑复合物包括酵母交配型转换/蔗糖不发酵复合物（switch/sucrosenonfermentable，SWI/SNF）、Imitation Switch（ISWI）等，它们通过影响染色质结构而调控转录、复制、DNA 甲基化、DNA 损伤修复等等。大量研究显示染色质重塑复合物，尤其是SWI/SNF 复合物与多种恶性肿瘤相关［50，51］。SWI/SNF、染色质重塑因子1（remodeling and spacing factor 1，RSF-1）、染色质重塑因子Brahma（BRM）、染色质重构复合物核心催化亚基（Brahma-related gene 1，Brg1）等基因的异常在OSCC 中已被证实［52，53］。BRM 为SWI/SNF 染色质重塑复合物的调节关键因子，BRM 启动子多态性（BRM-741 和BRM-1321）可导致BRM 功能缺失和诱发癌症的发生，Wang 等［53］发现25%的头颈癌细胞株和16%头颈癌样本中BRM 表达缺失，BRM 启动子多态性（BRM-741 和BRM-1321）可显著提高头颈癌的发病风险，可作为头颈癌的易感性标志物，在筛查、预防和治疗中具有潜在的应用价值。

1.6 基因组印记

基因组印记是指来自父方和母方的等位基因在通过精子和卵子传递给子代时发生了修饰，使带有亲代印记的等位基因具有不同表达特性，这种修饰常为DNA 甲基化修饰，也包括组蛋白乙酰化、甲基化等修饰。这类基因称作印记基因，其表达与否取决于它们所在染色体的来源（父系或母系）以及在其来源的染色体上该基因是否发生沉默。目前认为印记缺失是引起肿瘤的常见因素之一。Goovaerts 等［54］认为基因组印记丢失在恶性肿瘤中普遍存在，他们在乳腺组织中鉴定出30 个印记基因，同时发现乳腺癌组织中印记基因HM13 具有印记丢失和表达上调的特征，表现为HM13 基因去甲基化，而其他印记基因则为低表达。目前有关OSCC 印记基因研究较少，Hsu 等［55］研究发现印记丢失与头颈鳞癌的发病相关，头颈鳞癌中多个印记基因的表达改变，包括羧肽酶A4 基因（carboxypeptidase A4，CPA4）、PPP1R9A、PEG3-AS1、反转录转座子1 基因（retrotransposon-like-1，RTL1）、IGF2基因、γ 氨基丁酸A 受体基因（gamma-aminobutyric acid A receptor β3，GABRB3）等，其中PPP1R9A 和GABRB3 表达下降与肿瘤进展相关，PEG3-AS1 和GABRB3 表达下降与淋巴结转移相关，CPA4 高表达或PEG3-AS1/IGF2 低表达与预后不佳相关；同时还发现化疗可影响印记基因表达。

2 表观遗传与OSCC 诊断、治疗和预后

2.1 诊断价值

研究显示许多表观遗传的改变可作为OSCC诊断、预后、疗效及复发监测的标志物［56-60］。①诊断应用，利用与OSCC 发生发展相关的DNA 甲基化、miRNA 等表观遗传标志物，开发出简单、快速、灵敏、可靠的诊断试剂盒，用于早期筛查OSCC 或监测OSCC 的侵袭转移能力等［29，56］，采用qRT-PCR检测口腔黏膜脱落细胞miRNAs（miR-21 和miR-375）的表达水平用于筛查OSCC，该检测手段快捷、微创，可替代传统活检方法［29］；②癌症的预后分析对确定治疗策略和选择治疗强度至关重要，目前已发现多种表观遗传调控因子和OSCC 预后相关［6，57］，Supic 等［6］发现DNA 甲 基 化转移酶DNMT1 高表达与OSCC5 年生存率密切相关，可作为OSCC 患者独立的预后因素；Imai 等［57］发现SALL2基因DNA 甲基化与OSCC 预后密切相关；③疗效监测和评估，许多表观基因改变可应用于化疗、放疗、手术疗效的预测评估［30，59］，例如：OSCC 患者术后miR-31 血清水平显著下降，可用于手术疗效的评估［30］；OSCC 患者MGMT 启动子甲基化状态可用于预测其化疗敏感性［59］；OSCC 患者miR-222、miR-181a 的表达水平可用于预测其化疗敏感性［22，24］；④OSCC 的许多表观遗传标志物，不仅在血清和组织中表现异常，在唾液中也常常表达异常，因此可应用于OSCC 的诊断、疗效复发监测及预后等［38，60］，Tang 等［38］研 究 显 示OSCC 患 者 唾 液lncRNAs 的 检测可作为OSCC 的诊断方法，由于获取唾液简单、快速、无创，因此对OSCC 唾液表观遗传标志物的研究，应成为未来的研究方向。

2.2 靶向治疗

表观遗传在肿瘤发生发展过程中起相当重要的作用，研发表观遗传靶向药物已成为肿瘤治疗的新途径。目前国内外均投入了大量的研发经费，并已开发出大量的靶向药物，部分已进入了Ⅲ期临床试验，少量已应用于临床。

目前表观遗传药物的研究热点主要集中在针对DNA 甲基化和组蛋白异常修饰的潜在药物。国内外已研发出许多针对DNA 甲基化的DNMT 抑制剂，如阿扎胞苷（Vidaza）和地西他滨（Decitabine）［61］，以及针对组蛋白去乙酰化HDAC 酶，如伏立诺他（vorinostat）、罗米地辛（Romidepsin）、贝利司他（Belinostat）以及西达本胺（Chidamide），以上这些药物均已进入临床应用，其中西达本胺是中国首个授权美国等发达国家专利使用的原创新药，主要应用于复发及难治性外周T 细胞淋巴瘤，它的出现意味着中国药物研发从仿制、高仿，逐步走入与发达国家同水平甚至超前的独立创新阶段。

目前针对其他表观遗传调控因子的靶向药物的研发也初现端倪，包括：①研发特异性更强的DNMT 抑制剂、HDAC 酶的药物［62］；②研发针对新一代组蛋白甲基化酶和去甲基化酶（例如EZH2［63］、MLL［64］、DOT1［65］）活性的抗癌药物；③研发针对miRNA 靶点的药物，如miRNA 类似物MRX34，它包裹于NOV40 的纳米脂质载体，目前已进入临床研究阶段［66］。由于传统的观点认为化学治疗在OSCC 治疗中获益较少，因此OSCC 化学治疗，包括靶向治疗的研究远远滞后，目前有关表观遗传药物在OSCC 的临床应用少之又少，大部分处于实验阶段，因此必须开展更多的临床和基础研究，以造福患者。Bundela 等［67］对OSCC 具有潜在治疗作用的288 个新合成的靶向药物进行研究，发现以下靶向药物具有潜在治疗作用，包括vorinostat（HDAC 抑制试剂）、nimbolide/andrographolide（NFκB 抑制剂）、deguelin（Akt 抑制剂）、bortezomib（蛋白酶体抑制剂）、lovastatin（甲基羟二戊酰辅酶A 还原酶抑制剂）、resveratrol/pterostilbene（抗氧化剂）等。笔者课题组应用PDX 动物模型也证实了miR-31 可作为OSCC 潜在的治疗靶点［30］。

2.3 预防应用

许多研究表明在癌变过程中，表观遗传变化先于DNA 序列变化，且表观遗传相对容易调控和逆转，这为预防癌症提供了新思路。很多致癌因素，如吸烟、酗酒、高脂饮食均可导致DNA 甲基化的变化［68］；慢性炎症，如幽门螺杆菌、乙型/丙型肝炎病毒、人感染埃博拉病毒导致的慢性炎症也可通过表观遗传的改变导致食道癌、肝癌、结直肠癌、宫颈癌、淋巴瘤等的发生［69-72］。由于口腔黏膜长期处于暴露状态，易于受到各种致癌因素的影响，导致表观基因的改变和OSCC 的发生，因此通过干预口腔致癌因素可有效地预防口腔癌的发生。研究发现吸烟和饮酒均可导致OSCC 组织中表观遗传的改变，包括：①抑癌基因启动子高甲基化、全基因组低甲基化、非编码RNAs 以及组蛋白修饰的改变；②吸烟可通过DNA 损伤、抑癌基因启动子高甲基化和癌基因（FGF3）启动子低甲基化增加OSCC 的发病风险；③饮酒诱发OSCC 的机制包括：诱发DNA 损伤、影 响DNA 甲 基化 和DNMT 活性，低剂量饮酒可导致全基因组低甲基化而高剂量饮酒则可诱导多个抑癌基因启动子的DNA 高甲基化（P16、DAPK 和MGMT），诱发组蛋白异常修饰，如组蛋白H3K9/14、H3K27 乙 酰 化和H3K27、H3K9 甲基化，组蛋白异常修饰与OSCC 患者预后不良、转移和复发密切相关；诱发口腔上皮角化细胞lncRNAs（lnc-PSD4-1 和lnc-NETO1-1）和miRNAs（miR-30a，miR-934，miR-3164 和miR-3178）的异常表达；④吸烟和饮酒导致的表观遗传改变具有剂量依赖性，戒烟和戒酒可逆转其异常的表观遗传改变，但并非完全可逆，因此尽早戒烟酒具有重要意义［73］。饮食营养也可以改变机体的表观遗传［74-75］，研究发现褪黑素具有抑癌作用，它的抑癌作用与以下表观遗传机制有关：DNA 甲基化，染色质重塑和非编码RNA［75］。Sannigrahi 等［76］研究也显示人乳头瘤病毒可影响头颈鳞癌细胞的表观遗传，包括miRNA、DNA 甲基化和组蛋白修饰。

3 总结与展望

近年来表观遗传学的研究进展为肿瘤的研究提供了新的思路，随着对OSCC 表观遗传异常的深入研究，包括：染色质重塑、基因组印记、DNA 甲基化、组蛋白异常修饰、RNA 甲基化和非编码RNA（miRNA、siRNA、lncRNA 等），OSCC 表观遗传发病机理逐步呈现（图2），并将其应用于临床，如：利用OSCC 表观遗传标志物进行OSCC 的早期筛查、转移复发监测、治疗疗效评价；开发更为简捷、敏感、微创/无创的检测手段，如研究口腔黏膜脱落细胞、血液/唾液表观遗传标志物的检测；研发OSCC 的表观遗传靶向药物，目前OSCC 最有希望的表观遗传药物是组蛋白去乙酰化抑制剂；由于饮食营养、烟酒、压力、感染、咀嚼槟榔等均可导致表观遗传的异常和OSCC 的发生，因此，通过改变这些不良的生活状态可逆转异常的表观遗传改变，从而达到防癌、治癌目的。

Figure 2 The genetics and epigenetics of OSCC图2 口腔鳞状细胞癌遗传与表观遗传