恶性肿瘤严重危害人类健康，病死率较高。肿瘤患者的诊断需要明确肿瘤的性质及肿瘤的范围，强调早期发现、早期诊断和早期治疗的原则是提高患者生存时间的关键。近些年，虽然在头颈部肿瘤的诊断和治疗方面取得了很大进展，但总的生存率仍很低，预后不佳。寻找头颈肿瘤疾病诊断、治疗及预后评估相关的生物标志物，为肿瘤的个体化治疗和预后判断提供更有利的证据，是肿瘤防治从基础研究到临床转化应用过程中努力的方向。

早期发现头颈肿瘤是早期治疗的关键。常规的肿瘤诊断标志物，如CA-125、CEA等在多种恶性肿瘤中均有不同程度的表达，对肿瘤的诊断具有临床辅助意义。而肿瘤相关基因，目前研究较为明确与头颈部肿瘤诊断和预后相关的主要为Cyclin D1、RET和p53。Wang等在头颈部鳞癌的研究中发现，Cyclin D1的表达与TNM的分期以及颈部淋巴结转移有明显的正相关关系，且可影响肿瘤的复发和患者的生存率。p53异常表达和突变也与头颈肿瘤的发生有关。Pavelic等人分别对头颈部鳞癌及其癌旁组织测定了p53的表达，认为p53表达异常可在头颈部癌变早期出现，并与病程和转移有关 ^［75］。通过这些分子标志物的检测进行头颈肿瘤的筛查和早期诊断已显示出极大的发展潜力和空间。但是这些生物标记物对区分早期头颈癌和癌前病变的能力也是有限的。大多数生物标志物的检测对患者具有创伤性的，且检查费用昂贵，在一定程度上制约了其临床应用。

近年来，研究者发现miRNA表达谱的变化与头颈部肿瘤的发生发展密切相关。Chang等 ^［45］通过RNA芯片检测方法研究了头颈部鳞状细胞癌microRNA表达的特点，发现有8种miRNAs表达量有显著改变，其中表达上调的有mir-21、let-7、mir-18、mir-29c、mir-142-3p、mir-155和mir-146b，表达下调的mir-494。Hebert等 ^［46］对口腔鳞状细胞癌细胞系进行微阵列分析，发现有47种microRNA的表达异常增高，其中mir-98的表达增高最为显著。Pallante等 ^［76］研究发现，在甲状腺乳头状瘤中，miR-221、miR-222和miR-181异常高表达，而这3种miRNAs在正常甲状腺组织中的表达极弱，提示miR-221、miR-222和miR-181可能参与了甲状腺乳头状瘤的早期形成，是甲状腺乳头状瘤发生的一个信号分子。

此外，蛋白质组学技术的飞速发展和应用，为头颈部肿瘤早期诊断而进行的特异性生物标志物的筛选和检测提供了良好的平台。从单一的肿瘤标志物转向多种标志物的联合筛选，可明显提高肿瘤诊断的准确性。肖雪媛等采用SELDI蛋白芯片技术对33例喉癌患者血清和31例正常人血清蛋白质谱图进行检测，发现癌患者和正常人的血清蛋白质谱有16个差异蛋白，根据这16个蛋白标志分子可区分出95%以上的喉癌患者和正常人，为喉癌的早期筛选及诊断提供了有效、快速的新方法 ^［77］。He等应用二维凝胶和基质辅助激光解吸质谱技术研究了10例口腔癌患者手术切除的肿瘤组织及周边组织的蛋白质表达谱，发现热休克蛋白60，热休克蛋白27、αB-crystalline、ATP合酶b、钙粒蛋白B、肌球蛋白、原肌凝蛋白和半乳凝素1在口腔癌组织中表达明显改变，这些蛋白的表达异常可作为肿瘤筛选及早期诊断的生物标志物 ^［78］。Li等 ^［79］人利用芯片技术对32例口腔鳞癌患者及其健康对照的唾液标本进行检测，发现在1679个表达有差异的基因中，7个肿瘤相关基因的mRNA表达至少有3. 5倍的表达增高，包括IL8、IL1B、DUSP1、HA3、OAZ1、S100P和SAT。应用这7个基因诊断区分口腔鳞癌和健康人群，其灵敏度和特异度可达到91%。

放射治疗是恶性肿瘤治疗的主要手段之一，但放疗后肿瘤消退及局部控制率在个体间有明显的不同，在于不同肿瘤或同一肿瘤的不同病理类型其放射敏感性存在差异。研究者发现细胞周期调控、增殖活性、细胞乏氧、DNA损伤修及细胞凋亡等相关基因与头颈恶性肿瘤的放射治疗差异密切相关。

p53基因在头颈恶性肿瘤中具有较高的表达率，超过50%的头颈鳞状细胞癌患者有p53基因的突变，且突变型p53的阳性表达程度与头颈肿瘤的放射敏感性呈负相关。Skinner等研究报道，p53突变可通过抑制细胞的衰老过程而提高细胞抗辐射性，而增加了头颈鳞癌的复发率 ^［80］。表皮细胞生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）是原癌基因HER-1的表达产物，在血管生成、细胞衍生、肿瘤细胞转移及凋亡抑制等过程起重要作用。EGFR在头颈部鳞癌患者中90%以上表达阳性，大量资料证实EGFR信号通路是决定肿瘤细胞放射敏感性的重要因素 ^［81］。EGFR信号通路可修复放射线引起的肿瘤细胞亚致死性损伤和潜在致死性损伤，从而降低肿瘤细胞的放射敏感性。

缺氧是肿瘤的基本特征，与肿瘤的细胞增殖、免疫逃逸、侵袭转移等均有重要关系，影响着肿瘤治疗效果。研究发现，肿瘤乏氧能诱导多种基因转录及蛋白表达，增加肿瘤细胞对氧的适应能力及存活，直接或间接影响肿瘤的放射敏感性，同时促进细胞恶性转化。缺氧诱导因子-1（hypoxia-inducible factor-1，HIF-1）和及其下游调控基因血管内皮细胞生长因子（vascular endothelial cell growth factor，VEGF）等细胞因子的异常表达与肿瘤放射抗拒有关。Aebersold等以免疫组化的方法检测了98例口腔鳞癌组织中HIF-1α的表达，发现94%的肿瘤组织中都存在HIF-1α高表达，并且其表达与患者的淋巴结转移、放疗的效果和生存率相关 ^［82］，而沉默HIF-1α可增强口腔鳞癌细胞株对放射治疗的感受性。此外，也有研究报道，Ki-67和PCNA的过表达能影响头颈癌放疗效果，是头颈部肿瘤的重要的和独立的预后指标。

多药耐药（multidrug resistance，MDR）是目前肿瘤细胞免受化疗药物攻击的最重要的防御机制。因此，分析与MDR发生相关的效应分子，探索肿瘤耐药相关的特异性生物标志物，有利于评估肿瘤化疗疗效。目前已知与头颈癌化疗耐药相关的有P-gp、MRP、TopoⅡ等。

P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）是MDR1基因编码的一种跨膜蛋白，具有ATP依赖性的药物外排泵功能，能将药物泵出细胞膜外而降低胞内药物浓度。利显民等研究证明P-gp在喉癌多药耐药中起着重要作用，他们发现24例P-gp表达阴性患者中有21例对化疗敏感，而12例P-gp表达阳性者中对化疗药物敏感的仅有3例 ^［83］。多药耐药相关蛋白（multidrug resistance-associated protein，MRP）与P-gp类似，也属于转运蛋白的ATP结合体超家族。国内蒋磊等 ^［84］利用小干扰RNA沉默人舌癌耐药细胞MRP后发现，MRP siRNA组中顺铂对舌癌多药耐药Tca8113/CDDP细胞生长的抑制作用明显强于对照组，提示MRP的表达可能是肿瘤是否耐药的潜在标志物。TopoⅡ是目前许多抗癌药物的重要靶点，如阿霉素、米托蒽醌和依托泊苷等。这些药物通过形成稳定的药物-Topo-Ⅱ-DNA复合物，使DNA断裂，导致细胞死亡。当TopoⅡ基因发生点突变，可改变其特异的氨基酸序列，影响其与药物及DNA的结合，导致DNA裂解受抑制而形成耐药 ^［85］。此外，TopoⅡ的表达水平与肿瘤耐药情况呈负相关。Stathopoulos等研究103例头颈肿瘤患者的TopoⅡα表达情况，发现其在大部分头颈癌患者中都有较高的表达，且中、低分化癌组织较高分化癌组织表达显著增高，因而认为TopoⅡα的过表达对化疗药物敏感有显著关联 ^［86］。

此外，GST-π、蛋白激酶C、细胞色素P450、黏着斑激酶等也参与了酶介导的MDR过程，这些酶类在头颈部肿瘤确切的耐药生物学机制仍需进一步的深入阐明。

p53是迄今被发现的与肿瘤发生、发展密切相关的抑癌基因，在头颈部鳞癌患者的突变率极高。重组人p53腺病毒疫苗（rad-p53）能特异性引起肿瘤细胞的凋亡过程，已经进入了对多种肿瘤治疗的临床试验。Clayman等对17例不能手术切除的头颈部肿瘤患者局部瘤内注射rad-p53后进行评估，2例患者的肿瘤达到部分消退，6例患者肿瘤停滞生长超过3. 5年 ^［87］。

EGFR的过度表达被认为是头颈部肿瘤的重要特征之一，与其放疗抗拒和预后不良有关。Bonner等 ^［88］首次报道了能结合和阻断EGFR信号的单克隆抗体，即西妥昔单抗，其联合放疗治疗局部晚期头颈部肿瘤包括口咽、下咽和喉癌，结果显示联用西妥昔单抗能增强放疗敏感性，显著延长患者无病生存期，提高长期生存率。Vermorken发现西妥昔单抗联合铂类为基础的化疗用于复发或转移的头颈部鳞癌也有良好的疗效，且不良反应小，耐受性好，为局部晚期头颈鳞癌的患者提供了一种新的治疗选择 ^［89］。

大量研究表明，COX-2在头颈部鳞癌呈高水平表达，与淋巴结转移、放疗不敏感和预后差呈正相关。Terakado等研究发现，COX-2表达水平与口腔鳞癌放射敏感性负相关，使用选择性COX-2抑制剂可增加口腔鳞癌细胞的放射敏感性 ^［90］。而Chen等人的研究发现选择性COX-2和EGFR抑制剂能抑制头颈鳞癌血管内皮细胞形成肌细胞周期进程，诱导细胞凋亡，二者联合使用具有协同或附加的效应 ^［91］。

HPV病毒感染与头颈部肿瘤的关系已被证实，是引起肿瘤发病的重要危险因素。有意思的是，研究发现HPV阳性的口咽部鳞状细胞癌（OPSCC）患者，术后和放化疗后的生存率明显高于HPV阴性患者，提示HPV阳性OPSCC的肿瘤生物学行为，有别于致癌物质引起的肿瘤 ^［92］。资料显示，在HPV阳性的头颈部鳞癌常有p16表达水平的增加，是预后良好的重要原因 ^{［93，94］}。Weinberger等人发现，p16表达增高的HPV阳性OPSCC患者，其5年生存率为79%，而HPV阴性OPSCC、HPV阳性但p16表达正常患者的5年生存率分别为20%和18% ^［92］。Reimers等对96例OPSCC患者的研究结果发现，p16免疫组化染色阳性，而不是HPV感染，是改善患者无病生存时间的独立预后因素 ^［93］。这些结果提示，p16可能是一个比HPV更好的预测生存改善的指标。

肿瘤的生长离不开血管生成，当肿瘤达到一定体积时必须依赖肿瘤细胞分泌的血管生成因子诱导新生血管形成以支持肿瘤的进一步发展和转移。研究显示，EGFR在头颈部鳞癌患者中90%以上表达阳性，且EGFR的过度表达与头颈肿瘤的预后不良有关 ^［95］。最近，有日本学者通过一项回顾性的队列研究报道，磷酸化的EGFR，与头颈鳞癌的淋巴结转移和分期有关；磷酸化EGFR的患者肿瘤复发的时间提前，是头颈鳞癌预后不良的独立影响因子 ^［96］。此外，参与细胞代谢、免疫应激等途径的各种酶类和细胞因子，其异常表达在癌变进程发挥了重要的作用，在头颈肿瘤侵袭和转移也起到促进作用，因此与疾病的转归也有一定的联系。有文献已陆续报道，GST ^［97］、乙酰肝素酶 ^［98］、COX-2 ^［99］、IL-32 ^［100］等的异常表达与头颈肿瘤预后不良有关。

最近大量的研究表明，基因多态性不仅影响着肿瘤发病易感，也可作为肿瘤预后效应的独立生物标志物。有3个独立的研究证实XRCC1 Arg399Gln多态与头颈部肿瘤预后相关，399Gln变异基因型能改善头颈部鳞癌患者的预后，延长肿瘤的复发时间 ^{［101-103］}。Zhang等研究发现，GSTM1基因拷贝数变异及启动子区多态与头颈癌的复发预后存在关联 ^［104］。另外，ERCC2 Lys751Gln、Cyclin D1+870A＞G、CYP1A1 Ile462Val等基因的遗传变异也报道与头颈肿瘤的预后相关。对于候选基因遗传多态与头颈肿瘤预后的研究，由于其设计类型、样本量大小等的限制，有些研究结论并未达到一致。在此，我们并未一一列举和阐明。

近年来，miRNA与头颈部恶性肿瘤的发生、临床分期及患者的预后关系也受到了广泛的关注。Cervigne等 ^［105］利用TaqMan低密度微阵列芯片分析了口腔黏膜白斑和口腔癌中miRNA的表达差异，发现miR-21、miR-181b和miR-345在口腔黏膜病到口腔癌的转变中起到了重要的作用。Avissar等 ^［106］研究发现miR-21的表达与头颈癌患者的生存时间相关，高表达miR-21的患者，其5年生存率明显降低。Yang等 ^［107］研究显示，miR-181在口腔鳞癌组织及患者的外周血中表达增高，并且其表达水平与口腔鳞癌患者的淋巴转移以及预后相关，并且体外实验也证实该miRNA过表达可增加肿瘤细胞侵袭以及转移能力。此外，也有研究报道let-7d和miR-205的同时低表达与头颈部鳞癌患者的不良预后密切相关 ^［108］。最近，研究显示miRNA基因的多态性可以影响成熟miRNA的结构、表达水平及与靶基因的识别等，使miRNA的调控网络发生异常，从而参与肿瘤的发生发展，影响疾病的预后 ^［109］。Christensen等 ^［110］人报道，miR-196a2 rs11614913C＞T多态与头颈肿瘤的预后有关。携带rs11614913CC变异基因型的咽癌患者，其预后质量更差。Tu等 ^［111］人研究发现，miR-149在头颈鳞癌患者中的表达，明显低于健康人口腔黏膜中的表达量，且预示更差的生存率。同时，发现miR-149 rs2292832 C＞T遗传多态能影响自身的成熟表达，与肿瘤患者预后不良显著相关。