Identification of potential therapeutic targets in human head & neck squamous cell carcinoma

Jing Han; Mitomu Kioi; Wei-Sing Chu; Jan L Kasperbauer; Scott E Strome; Raj K Puri

doi:10.1186/1758-3284-1-27

头颈癌。2009; 1: 27.

2009年7月14日在线发布。数字对象标识：10.1186/1758-3284-1-27

预防性维修识别码：下午719634

PMID：19602232

人头颈部鳞癌潜在治疗靶点的确定

京汉,¹ Mitomu Kioi公司,¹ 魏圣楚,² Jan L Kasperbauer公司,^三斯科特·斯特罗姆,⁴和拉杰·克普里¹

作者信息文章注释版权和许可信息 PMC免责声明

关联数据

补充资料: 附加文件1与正常扁桃体相比，HNSCC的基因表达变化数据显示上调基因第页-与正常扁桃体组织相比，HNSCC值<0.01，log2比值≥1。
1758-3284-1-27-S1.doc年（245K）
指南：7F84E856-E723-437A-AF28-B811BB766FD8

摘要

背景

人类头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）是一种侵袭性和复发性恶性肿瘤。识别独特或过表达的细胞相关或细胞表面抗原对于诊断和开发肿瘤疫苗以及针对HNSCC的靶向治疗至关重要。我们使用高通量微阵列技术搜索HNSCC中的候选靶点。

方法

用微阵列技术对17例HNSCC肿瘤和3例正常扁桃体组织进行基因表达谱分析。进行QRT-PCR分析以验证微阵列结果。在手术样本和组织阵列中，通过免疫组织化学技术对五个候选基因进行了进一步表征。

结果

共有192个上调基因具有统计学意义第页与正常组织相比，HNSCC肿瘤中的log2比率≥1且<0.01。这些基因属于免疫反应、细胞生长、细胞周期调控、致癌基因、代谢等。确定了5个潜在的新靶基因（FABP5、CD24、CD44、CD74和HSP27），它们在HNSCC肿瘤样本和组织芯片中高度表达。CD24、CD44和CD74蛋白在细胞表面表达，FABP5和HSP27蛋白主要在HNSCC的细胞质中表达。

结论

五个基因及其产物可作为HNSCC的诊断生物标志物或治疗靶点。虽然还需要进一步研究来阐明这些蛋白的生物学意义，但CD24和CD74仅在小部分细胞中表达，表明HNSCC中存在肿瘤异质性和肿瘤起始细胞（CD24+/CD44+）的亚型。

背景

在美国，估计每年新诊断出40000例头颈癌[1]. 90%以上的头颈部癌症是鳞状细胞癌，起源于不同的解剖部位，包括唇/口腔、鼻咽、口咽、喉和下咽[1,2]. 尽管许多研究报告了肿瘤发生的机制，但肿瘤发展、肿瘤进展和肿瘤侵袭性的确切细胞机制尚不清楚。尽管进行了包括手术、放射治疗和化疗在内的综合治疗，头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）患者的生存率并没有显著提高。最近的研究集中在新的治疗方法和识别治疗的分子靶点上[三,4].

微阵列方法已被广泛用于识别与肿瘤发生、转移潜能、临床不同肿瘤亚群、预后生物标记物和新型治疗药物的潜在靶点相关的基因。识别独特或过度表达的抗原或细胞表面蛋白对于开发癌症疫苗和靶向免疫毒素或细胞毒素至关重要，这可能为癌症治疗提供替代方法。

此前，我们小组已确定白细胞介素-13受体α2（IL13Rα2）是人类头颈癌的一种独特标记物，可用于区分HNSCC的一个亚群，并可作为免疫毒素或细胞毒素治疗的靶点[5]. 为了确定治疗HNSCC的新治疗靶点，在本研究中，我们分析了来自临床样本的HNSCC肿瘤中的差异表达基因，并使用微阵列技术与正常组织进行了比较。选择HNSCC中显著上调的基因作为进一步评估的候选基因。基于文献和抗体的可用性，IHC在蛋白质水平上评估了编码细胞表面受体的高表达基因（CD24、CD44和CD74）和编码细胞质蛋白的（FABP5和热休克蛋白Hsp27）。对这些候选基因组织阵列中的基因表达和蛋白表达的深入分析表明，它们可能作为潜在的预后生物标记物或靶向治疗或抗原导向免疫治疗的治疗靶点。

方法

组织样本采集

梅奥诊所癌症中心共收集了20名患者的17例HNSCC和3例正常组织（扁桃体切除术后）。梅奥诊所的机构审查委员会（IRB）批准了样本采集，美国食品药品监督管理局的人体研究委员会（RIHSC）批准了美国食品药品监督管理局实验室的样本接收。通过在手术室中的液氮中冷冻，样品立即稳定下来。所有样本均经病理证实。组织样本的临床特征总结见表表1。1在FDA实验室，标本被切成两块，一块用于RNA分离，另一块用于石蜡包埋。Histoserv公司（Germantown，MD）对石蜡包埋组织切片进行H&E染色。

表1

肿瘤患者人口统计学和病理学

患者#	性别	年龄（岁）	肿瘤位置和级别	ETOH或吸烟史	病理亚型
*正常组织*
答9	F类	32	扁桃体切除术	不	滤泡增生
B9公司	F类	30	扁桃体切除术	ETOH/吸烟	滤泡增生
C9级	M（M）	40	扁桃体切除术	不	滤泡增生

肿瘤
A1类	/	/	舌根等级3	/	主要SCCA
A6级	/	/	舌根等级3	/	主要SCCA
E1级	F类	68	舌根4级	ETOH/吸烟	经常性SCCA
I1类	M（M）	38	舌根	ETOH/吸烟	主要SCCA
一层楼	F类	65	喉，2级	ETOH/吸烟	主要SCCA
C1类	M（M）	53	喉，3级	ETOH/吸烟	主要SCCA
第1页	F类	40	喉，3级	不	转移，未知主
A3号	/	/	颈部淋巴结	/	主要SCCA
第5页	/	/	淋巴结-颈部	/	主要SCCA
上半年	F类	44	淋巴结-颈部，3级	不	主要SCCA
地下一层	M（M）	72	扁桃体，3级	禁止ETOH，吸烟	主要SCCA
地下二层	M（M）	60	Tonsil公司	ETOH/吸烟	主要SCCA
B5公司	M（M）	62	Tonsil公司	ETOH/吸烟	主要SCCA
B4类	M（M）	53	颊粘膜	ETOH，最低限度吸烟	经常性SCCA
G1号	M（M）	72	颊粘膜	最低ETOH/吸烟	主要SCCA
A2类	M（M）	60	舌上的	/	主要SCCA
B3层	F类	72	舌上4级	ETOH/吸烟	经常性SCCA

在单独的窗口中打开

/：患者信息不可用

SCCA：鳞状细胞癌

微阵列实验

根据制造商的说明（Invitrogen），使用Trizol试剂从用于微阵列实验的组织样品中提取总RNA。简单地说，将组织悬浮在Trizol试剂（Invitrogen）中，均质，并按照制造商的指示分离RNA。人类通用RNA（huRNA）（Strategene）被用作所有实验的通用参考。我们使用了我们实验室生产的含有约17000个寡核苷酸的人类微阵列。有关阵列打印、打印后处理和测试阵列质量的详细信息在其他地方描述[6]. 靶点制备、微阵列杂交、图像量化和数据分析已在前面描述过，但有修改[7]. 简而言之，使用带有氨基烯丙基-dUTP的5’-氨基修饰引物反转录5μg总RNA。用Cy5染料标记从HNSCC组织样品合成的cDNA，用Cy3染料标记来自通用RNA的cDNA。将标记和组合的cDNA探针变性，混合在SlideHyb#1杂交缓冲液（Ambion，Austin，TX）中，并放置在微阵列载玻片上。阵列在42°C的MAUI杂交系统（BioMicro Systems）中杂交16–18小时，然后用1×SSC和0.05%SDS清洗4分钟，0.1×SSC清洗4分钟。快速旋转干燥载玻片。

数据分析与统计

微阵列载玻片在GenePix 4000B扫描仪（Axon Instruments，Inc.，Foster City，CA）上进行扫描，分辨率为10μm。使用GenePix Pro 5.1（Axon）软件分析扫描的原始图像并生成数据文件。为了进行分析，数据文件被上传到mAdb（微阵列数据库），并使用NIH信息技术中心（CIT）提供的软件工具进行分析。在数据分析之前，使用先进的滤光片，滤光片尺寸至少为30μm，Cy3和Cy5通道中的最小荧光强度均为100。每个实验都使用了标准的全局归一化方法。使用50对所有提取的数据进行标准化^第个百分位（中位数）归一化方法。进行统计分析和组间比较t吨-用test方法比较正常和肿瘤标本的基因表达差异。根据以下标准选择基因：第页HNSCC肿瘤与正常组织的平均表达log2倍差异≥1。

QRT-PCR的基因特异性确认

对通过基因表达谱鉴定的选定基因进行QRT-PCR。根据制造商规范，使用Superscript II逆转录酶（Invitrogen，Carlsbad，CA）从1μg总RNA合成第一链cDNA。使用基因特异性引物扩增得到的cDNA。引物序列如下：FABP5公司向前，5'-agcagctggaaggaagagat-3'，反向，5'-gatacattggcttggc-3'；CD24型向前，5'-aggatggtgtggaat-3'，反向，5'-Attagtgcgcgaaaca-3'；EIF4G2型向前，5'-gcagaagatgcacaaac-3'，反向，5'-atgctctctgttcctcc-3'；吉尔吉斯斯坦共和国18向前，5'-gtagatgccccaaatct-3'，反向，5'-cactgtggtgctcctc-3'；LGALS1公司向前，5'-tggactcaatcatggctt-3'，反向，5'-ggttgttgctctctgtgc-3'；RPLP0型向前，5'-gacggataccttccc-3'，反向，5'-tggctcaaccttagtg-3'；GAPDH公司，向前5'-aagtgaaggtcggagtcaa-3'，反向5'-gatctccctggaagagagg-3'。引物的特异性首先通过RT-PCR和凝胶电泳验证。根据制造商协议，使用SYBR Q-PCR主混合物（Stratagene，La Jolla，CA）进行QRT-PCR反应，反应在StratageneMx3000P机器中进行。每个分析运行中都包含缓冲液和无模板对照。所有样品和对照品一式三份。

HNSCC的免疫组织化学

在患者的福尔马林固定石蜡包埋组织切片和从Biomax Inc.购买的HNSCC组织阵列上对选定的基因进行免疫组织化学研究。通过H和E染色确认头颈部鳞状细胞癌活组织的组织诊断。HNSCC组织阵列包含16例原发性HNSCC和8例癌旁正常组织，一式两份，并安装在载玻片上。组织切片或组织阵列用二甲苯脱蜡，然后用100%、75%和50%乙醇和PBS的顺序洗涤液重新水化。为了提取抗原，将载玻片放在50 mM柠檬酸缓冲液pH6.0（加利福尼亚州向量实验室）中，在微波炉中加热5分钟，然后在缓冲液中停留15分钟。PBS中3%的过氧化氢酶抑制内源性过氧化物酶活性。2.5%的正常血清和1%的牛血清白蛋白（BSA）阻断非特异性结合1小时。然后用各种抗体CD24、CD44和HSP27（Chemicon；Temecular，CA）、CD74（Santa Cruz Biotech；加州圣克鲁斯）、FABP5（ProteinTech；伊利诺伊州芝加哥）或同型控制（IgG）（Sigma）在4°C下过夜。根据制造商的说明，使用ABC染色系统进行免疫检测（加州圣克鲁斯生物技术公司）。所有切片均用苏木精进行复染。用95%和100%乙醇和二甲苯洗涤脱水后，用玻璃盖玻片覆盖具有永久性固定介质的组织切片和组织阵列，并用光学显微镜观察。

结果

HNSCC差异表达基因的鉴定

该研究人群是HNSCC一般人群的代表，目前的中位年龄为60岁。所有17个肿瘤组织均为来自不同位置的鳞状细胞癌，三个扁桃体样本均显示滤泡增生（表（表1）。1). 对所有肿瘤和正常组织进行基因表达谱分析。为了确定HNSCC的潜在治疗靶点，我们主要关注HNSCC中的上调基因。共有192个基因显著上调（第页与正常扁桃体组织相比，发现HNSCC肿瘤至少为<0.01和log2倍（≥1）。对一些上调基因进行了分类，这些基因属于各种生物过程，包括细胞生长和增殖、蛋白质翻译和合成、代谢、信号传递和免疫反应（表（表2，2，并参阅附加文件1).

表2

HNSCC中确定的部分上调基因*

GeneBank访问ID	基因符号与注释	对数2折差**
*免疫应答*
L19686号	巨噬细胞移动抑制因子	3.1
M13560型	CD74、CD74抗原	2.6
M63438型	IGKC，免疫球蛋白κ常数	1.9
J03909号	IFI30、干扰素、γ诱导蛋白30	1.5
AJ251549型	IL26、白细胞介素26	1.4
L33930型	CD24、CD24抗原	1.4
X16302型	IGFBP2，胰岛素样生长因子结合蛋白2	1.4
S75725号	IGFBP7，胰岛素样生长因子结合蛋白7	1.4

*细胞生长、维持/细胞周期调节*
Y00503型	KRT19，角蛋白19	3.9
U43901型	LAMR1，层粘连蛋白受体1	3.2
AL031670型	FTL、铁蛋白、轻多肽	2.5
J00124	KRT14，角蛋白14	2.5
X07696型	KRT 15，角蛋白15	2.4
X95404型	CFL1，cofilin 1	2.3
D13627号	CCT8，伴侣蛋白亚基8	2.1
AF026291型	CCT4，伴侣蛋白亚基4	2
Z68228号	JUP，连接斑球蛋白	1.9
M26326型	KRT18，角蛋白18	1.8
L42583号	KRT6C，角蛋白6C	1.7

*翻译与蛋白质合成*
AK001313号	RPLP0，核糖体蛋白LP0	4.1
106499英镑	RPL37A，核糖体蛋白L37A	3.9
U73824型	EIF4G2，平移起始因子4γ2	3.2
M64241型	RPL10，核糖体蛋白L10	3.2
X69150像素	RPS18，核糖体蛋白S18	3.1
M84711型	RPS 3A，核糖体蛋白S3A	3
NM_000996号	RPL35A，核糖体蛋白L35A	3
U25789号	RPL21，核糖体蛋白L21	2.9
L11566线	RPL18，核糖体蛋白L18	2.8
Z21507号	EEF1D，真核生物翻译延伸因子1D	2.3
AL117412号机组	EIF4A2，真核翻译起始因子4A	2.2
AC002544型	EIF3S8，真核生物翻译起始因子3，亚单位8	2.1

*新陈代谢*
Z23090号	HSPB1，热休克27 kDa蛋白	4.2
M94856型	FABP5，脂肪酸结合蛋白5	3.7
NM_021130号	PPIA，肽基脯氨酸异构酶A（亲环素A）	2.9
M26252型	PKM2，丙酮酸激酶，肌肉	2.6
NM_001679号	ATP1B3，ATP合成酶Na+/K+转运，β3	2.6
非洲061735	ATP5H、ATP合成酶H+转运亚基	2.1
Y00483号	GPX1，谷胱甘肽过氧化物酶1	2
AL021546号	COX6A1，细胞色素c氧化酶亚基VI a1	1.9
X13923型	COX6B，细胞色素c氧化酶亚基VI b	1.8
X13794号	乳酸脱氢酶B	1.7
Z85996号	CDKN1A，细胞周期素依赖性激酶抑制剂1A	1.7
M60483型	PPP2CA，蛋白磷酸酶2催化亚单位	1.7
13936日元	PPM1G，蛋白磷酸酶1G	1.6
U09813型	ATP5G3，ATP合成酶H+转运亚基	1.6
D29011号	PSMB5，蛋白酶体亚单位，β5	1.6
AF047181型	NDUFB5，NADH脱氢酶β亚复合物5	1.5

*离子结合蛋白质类*
Y07755号	S100A2、S100钙结合蛋白A2	3.6
第35883页	S100A11、S100钙结合蛋白A11	2.4
NM_020672号	S100A14、S100钙结合蛋白A14	1.9
X99920型	S100A13、S100钙结合蛋白A13	1.2

其他
M14328型	ENO1，烯醇化酶1	3.3
M26880型	UBC、泛素C	3.2
54005英镑	TMSB10、胸腺肽、β10	2.8
D87953号	NDRG1，M-myc下游调控基因1	2.4
M36981号	NME2，非转移细胞2蛋白	2.3
AF055008型	GRN，粒蛋白	2.3
X57348型	SFN，层流	2.3
U46751号机组	SQSTM1，隔离体1	2.2
X67951型	PRDX1，过氧化物酶原1	2.1
X65607型	MT1X，金属硫蛋白1X	1.5
X84709个	FADD，Fas相关死亡域	1.2

在单独的窗口中打开

*所有选择的基因第页-值<0.01。

**通过从HNSCC组织与uRNA的基因比率中减去正常组织与uRNA的基因比率来确定肿瘤与正常组织之间的Log2比率fold-差异。（Log2比率1等于HNSCC与正常组织的2倍差异；Log2比值2等于HNSCC和正常组织之间4倍的差值，依此类推）

HNSCC中一个显著的上调基因表达特征包括与炎症和免疫反应相关的基因，如MIF、CD74和CD24，这些基因以前在HNSCC没有发现（表（表2）。2). 上调基因的另一个显著特征包括FABP5、HSP27、S100A2、EIF4G2和RPLP0，这些基因与代谢、离子结合、蛋白质翻译和合成等多种生物功能相关（表（表22).

为了确认基因芯片在HNSCC中发现的过表达基因，选择了6个基因，包括CD24、FABP5、EIF4G2、LGALS1、KRT18和RPLP0，并进行QRT-PCR分析。微阵列测定的基因表达水平的对数转换测量值与QRT-PCR分析呈正相关（图（图1）。1). 微阵列和QRT-PCR结果均证实HNSCC中所选基因的基因表达谱具有相似的趋势。

在单独的窗口中打开

图1

所选基因的实时PCR确认开条表示与微阵列实验中的huRNA对照相比的表达比率，实心条表示QRT-PCR实验中的比率。结果表明，芯片和QRT-PCR实验中的基因表达趋势相似。

选择性基因产物在HNSCC中的表达

为了缩小HNSCC样本中192个上调基因的潜在治疗靶点范围，我们主要关注编码细胞表面受体和一些细胞质蛋白的基因。在这些基因中，我们选择了五种基因产物（CD24、CD44、CD74、FABP5和HSP27），因为这些产物的抗体可用于石蜡包埋组织切片。IHC在组织切片和组织阵列中确认了所选基因产物的表达。由于CD24、CD44和CD74是细胞表面蛋白，作为粘附分子发挥作用，因此它们主要在细胞表面表达。组织阵列中16例HNSCC肿瘤中有9例CD24表达阳性。然而，它只在肿瘤内的小细胞簇中表达（图（图2A2安培和和2B）。第2页). CD44在所有HNSCC样本的所有肿瘤细胞的细胞表面都有强烈表达（图（图2D二维和和2E）。第二版). CD74阳性细胞也在HNSCC组织阵列中被发现（图（图2G2G（2G）和和2H）。2小时). 相反，CD24、CD44或CD74阳性细胞在组织阵列中的邻近正常组织中未检测到（图2C、F，以及和2I第二阶段).

在单独的窗口中打开

图2

HNSCC标本中CD24、CD44、CD74、FABP5和Hsp27的免疫组织化学分析HNSCC组织阵列包含来自不同位置和不同阶段的16个肿瘤样本。A和B是肿瘤样品，并对CD24进行染色。CD44的D和E染色，并且在大多数肿瘤细胞中显示出强烈的阳性反应。CD24+和CD44+均显示细胞表面染色，CD24+细胞出现在大肿瘤中的小细胞簇中。（放大倍数：×200）。CD74的G和H染色。部分肿瘤细胞显示CD74+。FABP5的J和K染色，Hsp27的M和N染色。FABP5和Hsp27呈强细胞质染色。C、 F、I、L、O：肿瘤邻近正常组织。正常组织中CD24、CD44、CD74、FABP5和Hsp27呈阴性，尽管FABP5在真皮基底层呈阳性染色（图2L），但在其他区域呈阴性；（放大倍数：×200）。IgG用作阴性对照（数据未显示）。

由于FABP5和HSP27是细胞质内蛋白，因此在细胞质室中检测了它们的表达。在HNSCC组织阵列的大多数病例中，这两种蛋白都显示出强烈的细胞质阳性染色（图（图2J2J型和2K，百万和和2N）。2牛). 相反，在邻近正常组织中仅观察到FABP5或HSP27的背景染色（图（图2L2升和和2O），2亿)除正常组织真皮基底层可见FABP5阳性染色外（图（图2L）。2升). 同位素对照抗体在任何部分均未显示染色（数据未显示）。

讨论

人类HNSCC肿瘤的全球基因表达谱研究已确定与肿瘤发生和转移潜能相关的基因[8-13]. 此外，还根据基因表达模式提出了HNSCC的分子分类[11-13]. 据报道，基因表达谱可以区分临床上不同的HNSCC亚群，识别与疾病晚期潜在相关的基因，并预测治疗结果[9,11,14]. 在我们的研究中，为了确定诊断或治疗的新治疗靶点，我们将HNSCC与正常组织中的基因表达进行了比较，并进一步表征了HNSCC样本中过度表达基因的蛋白表达。与正常组织相比，我们在HNSCC中鉴定了192个上调的基因。根据我们的结果、已发表的文献和抗体的可用性，选择了五个候选基因（CD24、CD44、CD74、FABP5和HSP27），以进一步表征HNSCC样本。这些基因产物在大多数肿瘤样本中表达，但在正常组织中不表达。虽然各种研究已经报道了这些基因在不同组织中的表达，但我们的研究表明它们在HNSCC肿瘤中的意义。

在选定的基因中，CD24、CD44和CD74是在各种癌症中过度表达的细胞表面粘附分子[15-21]. 其中，CD44在组织阵列中的所有HNSCC样本中表达最强。有趣的是，在HNSCC和各种其他类型的癌症中发现了具有肿瘤干细胞特性的CD44+细胞亚群[21-25]. CD24也被证明在各种肿瘤中表达。其表达已被用作乳腺癌、非小细胞肺癌和前列腺癌生存率低的预后指标[15-18]. 然而，与CD44相反，在我们的研究中，只有一小部分CD24+细胞在HNSCC癌细胞中呈阳性。这些结果表明，存在CD24+/CD44+细胞的亚群，其可能代表HNSCC中的癌症干细胞。这一假设得到了一份报告的支持，该报告显示胰腺癌细胞的高度致瘤亚群表达细胞表面标记CD44、CD24和上皮特异性抗原（ESA）[23]. 与其他癌细胞相比，具有CD44+/CD24+/ESA+表型的胰腺癌细胞亚群（仅占胰腺癌细胞的0.2-0.8%）的致瘤潜能增加了100倍[23]. 未来的研究将集中于从HNSCC中分离和鉴定CD24+/CD44+和其他标记物阳性肿瘤亚群。

CD74是本研究中确定的另一种细胞表面膜蛋白，之前未在HNSCC中报道。然而，CD74在许多不同的恶性肿瘤中都有过表达，包括胃癌、肾上皮性肿瘤、胰腺癌、某些类型的肉瘤和皮肤癌以及非小细胞肺癌[26-30]. CD74已被确定为巨噬细胞迁移抑制因子的高亲和力受体[31]. 在本研究中，巨噬细胞迁移抑制因子在各种癌症中也有过表达，包括肺癌、乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、结直肠癌和HNSCC肿瘤（表（表2）2) [30,32-35]. 实体肿瘤中肿瘤细胞衍生巨噬细胞迁移抑制因子（MIF）的过度表达与肿瘤生长、进展和血管生成有关[32-34,36]. 最近对非小细胞肺癌的研究表明，MIF及其受体CD74的共同表达与肿瘤血管和血管生成性CXC趋化因子的增加有关[30]. 体外抑制MIF或其受体导致肺癌细胞生成血管生成CXC趋化因子的减少[30]. 此外，对结直肠癌患者的临床研究发现，癌症患者的血清MIF水平显著升高，表明MIF可以作为结直肠癌的诊断标志物[35]. 在我们的研究中，由于MIF及其受体CD74在HNSCC中高度表达，这些结果表明MIF和CD74可能是HNSCC的有价值的生物标记物。此外，CD74作为一种细胞膜蛋白，可能成为HNSCC抗癌治疗的新靶点。另一方面，MIF可作为HNSCC的新诊断标志物。

FABP5是一种脂肪酸结合蛋白，在不同器官微血管的表皮和内皮细胞中表达[37]. FABP5也被确定为一种肿瘤相关抗原，在各种癌症中高度表达[38,39]. 早期癌症患者血清中检测到FABP5[40]. 患者中FABP5特异性抗体显著增加，表明FABP5可能是HNSCC的潜在诊断生物标志物[40]. 由于与正常组织相比，FABP5在HNSCC中的mRNA和蛋白质水平均高表达，我们的结果支持先前的建议，即FABP5可能是HNSCC的生物标记物。

HNSCC中另一个有趣的基因是热休克蛋白（HSP27）。HSP27在HNSCC中的过表达以前没有报道，尽管有报道称HSPs在多种人类癌症中过表达，这表明HSPs可能是治疗的有效靶点[41,42]. 此外，HSP的过度表达与特定癌症类型的生存率和治疗反应方面的不良预后相关[41,43,44]. HSP27与胃癌、肝癌、前列腺癌和非小细胞肺癌的不良预后相关[41,44]. HSP27还与乳腺癌的化疗耐药有关[41]. 一些以HSP27为靶点的小分子药物已被确定为潜在的抗癌药物[45]. 因此，我们目前的研究发现，HSP27在HNSCC肿瘤中的上调为疾病监测的新生物标志物和HNSCC新靶向治疗的开发提供了机会。

结论

在本研究中，全球基因表达谱方法已被用于识别HNSCC肿瘤与正常组织相比的大量差异表达基因。在差异表达基因中，我们确定了五个潜在的有价值的治疗和监测靶点。这些基因在原发性肿瘤中表达。未来的研究将集中于这些靶基因在HNSCC原发灶和转移灶中的表达，以及常规治疗（如化疗或放疗）对这些基因表达的影响。虽然正在进行更多的工作来阐明其生物学意义，但我们的结果表明CD24、CD44、CD74和HSP27可能成为治疗HNSCC的新的有价值的治疗靶点；FABP5和MIF可能是HNSCC的潜在诊断标志物。我们的结果还表明，在HNSCC中可能存在一个潜在的新的肿瘤起始细胞亚群（CD24+/CD44+）。

竞争性利益

作者声明，他们没有相互竞争的利益。

作者的贡献

JH进行了实验工作、数据分析并起草了手稿。MK和WSC进行了一些实验。JLK和SES提供了临床样本并参与了研究设计。RKP构思并设计了这项研究，进行了数据分析，修订了草稿，介绍了手稿，并协商出版了本文。所有作者阅读并批准了最终手稿。

补充材料

附加文件1：

与正常扁桃体相比，HNSCC的基因表达变化数据显示基因上调第页-与正常扁桃体组织相比，HNSCC值<0.01，log2比值≥1。

单击此处获取文件^{（245K，文档）}

致谢

我们感谢CBER/FDA的Amy X.Yang博士打印并提供人类寡核苷酸微阵列幻灯片和科学讨论；NIH信息技术中心的John Powell及其同事负责阵列数据库支持，Pamela Dover负责一般实验室支持，Steven Bauer博士和Syed R.Husain博士负责阅读和评论这份手稿。

工具书类

Marur S，Forastiere AA。头颈癌：改变流行病学、诊断和治疗。梅奥临床程序。2008;83:489–501. doi:10.4065/83.4489。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Argiris A、Karamouzis MV、Raben D、Ferris RL。头颈癌。柳叶刀。2008;371:1695–1709. doi:10.1016/S0140-6736（08）60728-X。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Leibowitz MS、Nayak JV、Ferris RL。头颈癌免疫治疗：临床评估。当前Oncol代表。2008;10:162–169. doi:10.1007/s11912-008-0025-8。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Shurau K，O'Brien PE。头颈部鳞状细胞癌的分子靶点。当前处理选项。2008;8:239–251. doi:10.1007/s11864-007-0030-4。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
川崎M、川崎K、卡斯珀鲍尔JL、欣克利LL、筑田M、Strome SE、Puri RK。人类头颈癌中的白细胞介素-13受体a2链是一种独特的诊断标记物。临床癌症研究。2003;9:6381–6388.[公共医学][谷歌学者]
Yang AX，Mejido J，Bhattacharya B，Petersen D，Han J，Kawasaki ES，Puri RK。接触针制备的寡核苷酸微阵列的质量分析。分子生物技术。2006;34:303–316. doi:10.1385/MB:34:303。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Han J，Lee H，Nguyen NY，Beaucage SL，Puri RK。DNA微阵列的新型多重5’-氨基修饰引物。基因组学。2005;86:252–258. doi:10.1016/j.ygeno.2005.04.009。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Järvinen AK、Autio R、Haapa Paananen S、Wolf M、Saarela M、Grénmam R、Leivo I、Kallioniemi O、Mäkitie AA、Monni O。通过高分辨率拷贝数和基因表达微阵列分析鉴定喉鳞状细胞癌中的靶基因。致癌物。2006;25:6997–7008. doi:10.1038/sj.onc.1209690。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Cromer A、Carles A、Millon R、Ganguli G、Chalmel F、Lemaire F、Young J、Dembele D、Thibault C、Muller A、Poch O、Abecassis J、Wasylyk B。通过微阵列分析鉴定与下咽癌肿瘤发生和转移潜能相关的基因。致癌物。2004;22:2484–2498. doi:10.1038/sj.onc.1207345。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Jeon GA、Lee JS、Patel V、Gutkind JS、Thorgeirsson SS、Kim EC、Chu IS、Amornphimoltham P、Park MH。人类头颈部鳞癌细胞系的全球基因表达谱。国际癌症杂志。2004;112:249–258. doi:10.1002/ijc.20399。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Ginos MA、Page GP、Michalowicz BS、Patel KJ、Volker SE、Pambuccian SE、Ondrey FG、Adama GL、Gaffney PM。与头颈部鳞状细胞癌复发疾病相关的基因表达特征的鉴定。癌症研究。2004;64：55–63。doi:10.1158/0008-5472.CAN-03-2144。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Belbin TJ、Singh B、Barber I、Socci N、Wenig B、Smith R、Prystowsky MB、Childs G。使用cDNA微阵列对头颈部鳞癌进行分子分类。癌症研究。2002;62:1184–1190.[公共医学][谷歌学者]
Chung CH、Parker JS、Karaca G、Wu J、Funkhouser WK、Moore D、Butterfoss D、Xiang D、Zanation A、Yin X、Shockley WW、Weissler MC、Dressler LG、Shores CG、Yarbrough WG、Perou CM。利用基因表达模式对头颈部鳞癌进行分子分类。癌细胞。2004;5:489–500. doi:10.1016/S1535-6108（04）00112-6。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Pramana J、Brekel MWM Van den、Veltysen MLF、Wessels LFA、Nuyten DS、Hofland I、Atsma D、Pimentel N、Hoebers FJP、Rasch CRN、Begg AC。基因表达谱预测头颈癌放化疗后的结果。国际放射肿瘤生物学杂志。2007;69:1544–1552.[公共医学][谷歌学者]
Kristiansen G，Schluns K，Yongwei Y，Denkert C，Dietel M，Peterson I。CD24表达是乳腺癌新的预后标志物。临床癌症研究。2003;9:4906–4913.[公共医学][谷歌学者]
Kristiansen G、Schluns K、Yongwei Y、Denkert C、SchlunsK、Dietel M、Peterson I。CD24是非小细胞肺癌患者生存率的独立预后标志物。英国癌症杂志。2003;88:231–236. doi:10.1038/sj.bjc.6600702。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Kristiansen G、Pilarsky C、Pervan J、Sturzbecher B、Stephan C、Jung K、Loening S、Rosenthal A、Dietel M.CD24的表达是低级别或器官局限性前列腺癌PSA复发和预后不良的重要预测因子。前列腺。2004;58:183–92. doi:10.1002/pros.10324。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Baumann P、Cremers N、Kroese F、Orend G、Chiquet-Ehrismann R、Uede T、Yagita H、Sleeman J.CD24表达导致获得与肿瘤生长和转移相关的多种细胞特性。癌症研究。2005;65:10783–10793. doi:10.1158/0008-5472.CAN-05-0619。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Stein R、Mattes MJ、Cardillo TM、Hansen HJ、Chang CH、Burton J、Govindan S、Goldenberg DM。CD74：B细胞肿瘤免疫治疗的新候选靶点。临床癌症研究。2007;13:5556–63. doi:10.1158/1078-0432.CCR-07-1167。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Lazova R，Moynes R，May D，Scott G.鉴别非典型纤维黄色瘤和恶性纤维组织细胞瘤的标志物。癌症。1997;79:2115–24. doi:10.1002/（SICI）1097-0142（19970601）79:11<2115:：AID-CNCR8>3.0.CO；2-N号。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
ME王子、Sivanandan R、Kaczorowski A、Wolf GT、Kaplan MJ、Daleba P、Weissman IL、Clarke MF、Ailles LE。头颈部鳞状细胞癌中具有肿瘤干细胞特性的细胞亚群的鉴定。美国国家科学院。2007;104:973–978. doi:10.1073/pnas.0610117104。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Bapat SA、Mali AM、Koppikar CB、Kurrey NK。干细胞和祖细胞样细胞有助于人类上皮性卵巢癌的侵袭行为。癌症研究。2005;65:3025–29.[公共医学][谷歌学者]
Li C、Heidt DG、Daleba P、Burant CF、Zhang L、Adsay V、Wicha M、Clarke MF、Simeone DM。胰腺癌干细胞鉴定。癌症研究。2007;67:1030–1037. doi:10.1158/0008-5472.CAN-06-230。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Collins AT、Berry PA、Hyde C、Stower MJ、新泽西州梅特兰。致瘤前列腺癌干细胞的前瞻性鉴定。癌症研究。2005;65：10946–51。doi:10.1158/008-5472.CAN-05-2018。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Ponti D、Costa A、Zaffaroni N、Pratesi G、Petrangolini G、Coradini D、Pilotti S、Pierotti MA、Daidone MG。具有干/祖细胞特性的致瘤性乳腺癌细胞的分离和体外增殖。癌症研究。2005;65:5506–11. doi:10.1158/0008-5472.CAN-05-0626。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
石加木S、Natsugoe S、德田康夫K、中田康夫A、岩崎H、Aridome K、Hokita S、Aikou T。胃癌中的不变链表达。癌症快报。2001;168:87–91. doi:10.1016/S0304-3835（01）00503-1。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Young AN、Amin MB、Moreno CS、Lim SD、Cohen C、Petros JA、Marshall FF、Neish AS。肾上皮性肿瘤的表达谱分析：肿瘤分类和诊断分子标记物发现的方法。美国病理学杂志。2001;158:1639–51. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
Hustinx SR、Cao D、Maitra A、Sato N、Martin ST、Sudhir D、Iacobuzio-Donahue C、Cameron JL、Yeo CJ、Kern SE、Goggins M、Mollenhauer J、Pandey A、Hruban RH。通过基因表达序列分析确定胰腺导管腺癌中的差异表达基因。癌症生物治疗。2004;三:1254–1261.[公共医学][谷歌学者]
Cooper JZ，Newman SR，Scott GA，Brown MD。转移性非典型纤维黄瘤（皮肤恶性组织细胞瘤）：五例报告。皮肤外科。2005;31:221–225.[公共医学][谷歌学者]
McClelland M，Zhao L，Carskadon S，Arenberg D。非小细胞肺癌中巨噬细胞迁移抑制因子受体CD74的表达。Am J路径。2009;174:638–646. doi:10.2353/ajpath.2009.080463。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Leng L，Metz CN，Fang Y，Xu J，Donnelly S，Baugh J，Delohery T，Chen Y，Mitchell RA，Bucala R.通过结合CD74启动MIF信号转导。《实验医学杂志》。2003;197:1467–76. doi:10.1084/jem.20030286。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Xu X，Wang B，Ye C，Yao C，Lin Y，Huang X，Zhang Y，Wang S。巨噬细胞迁移抑制因子过度表达诱导人类乳腺癌血管生成。癌症快报。2008;261:147–157. doi:10.1016/j.canlet.2007.11.028。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Meyer-Siegler KL、Iczkowski KA、Leng L、Bucala R、Vera PL。巨噬细胞迁移抑制因子或其受体（CD74）的抑制可减弱DU-145前列腺癌细胞的生长和侵袭。免疫学杂志。2006;177:8730–9.[公共医学][谷歌学者]
Hagemann T、Robinson SC、Thompson RG、Charles K、Kulbe H、Balkwill FR.卵巢癌细胞衍生迁移抑制因子促进肿瘤生长、进展和血管生成。摩尔癌症治疗。2007;6:1993–2002. doi:10.158/1535-7163.MCT-07-0118。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Lee H，Rhee H，Kang HJ，Kim HS，Min BS，Kim NK，Kim H。巨噬细胞迁移抑制因子可作为结直肠癌的早期诊断标志物。美国临床路径杂志。2008;129:772–779. doi:10.1309/GFCLLRH8A68XKMJN。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Nishihirs J、Ishibashi T、Fukushima T、Sun B、Sato Y、Todo S.巨噬细胞迁移抑制因子（MIF）：其在肿瘤生长和肿瘤相关血管生成中的潜在作用。Ann N Y科学院。2003;995:171–82. doi:10.1111/j.1749-6632.2003.tb03220.x。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Masouye J，Hagens G，Van Kuppevelt TH，Madsen P，Saurat JH，Veerkamp JH，Pepper MS，Siegenthaler G.人类微血管内皮细胞表达表皮脂肪酸结合蛋白。圆形Res。1997;81:297–303.[公共医学][谷歌学者]
齐默尔曼AW，维尔坎普JH。脂肪酸结合蛋白结构和功能的新见解。细胞分子生命科学。2002;59:1096–1116. doi:10.1007/s00018-002-8490-y。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Adamson J、Morgan EA、Beesley C、Mei Y、Foster CS、Fujii H、Rudland PS、Smith PH、Ke Y.前列腺癌中皮肤脂肪酸结合蛋白的高水平表达及其对致瘤性的影响。致癌物。2003;22:2739–2749. doi:10.1038/sj.onc.1206341。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Rauch J、Ahlemann M、Schaffrik M、Mack B、Ertonger S、Andratschke M、Zeidler R、Lang S、Gires O。同种抗体介导的头颈癌抗原鉴定。生物化学-生物物理研究委员会。2004;323:156–162. doi:10.1016/j.bbrc.2004.08.071。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Ciocca DR，Calderwood SK。癌症中的热休克蛋白：诊断、预后、预测和治疗意义。细胞应激伴侣。2005;10:86–103. doi:10.1379/CSC-99r.1。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Soti C、Nagy E、Giric Z、Vigh L、Csermely P、Ferdinandy P。热休克蛋白是新兴的治疗靶点。英国药理学杂志。2005;146:769–780. doi:10.1038/sj.bjp.0706396。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Pick E、KLuger Y、Giltnane JM、Moeder C、Camp RL、Rimm DL、KLuger HM。HSP90高表达与乳腺癌生存率降低相关。癌症研究。2007;67:2932–2937. doi:10.1158/0008-5472.CAN-06-4511。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
Malusecka E、Krzyzowska GS、Gawrychowski J、Fiszer KA、Kolosza Z、Krawczyk Z。应激蛋白HSP27和HSP70预测非小细胞肺癌的生存率。抗癌研究。2008;28:501–6.[公共医学][谷歌学者]
Hadaschik BA、Jackson J、Fazli L、Zoubeidi A、Burt HM、Gleave ME、So AI。膀胱内注射靶向热休克蛋白27的反义寡核苷酸抑制非肌肉浸润性膀胱癌的生长。北京大学国际。2008;102:610–16. doi:10.1111/j.1464-410X.2008.07669.x。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]

文章来自头颈肿瘤由以下人员提供BMC公司