口腔癌相关唾液肿瘤生物标志物的分析检测研究进展

doi:10.6023/A18100414

摘要/Abstract

口腔癌系头颈部癌，癌组织均位于口腔内，其非侵入性早期诊断是减少该病死亡的有效手段.唾液系口腔癌变相关物质首先释放进入的体液，取材方便，安全无创，是口腔癌普查筛选、早期诊断的首选指标.本文对唾液肿瘤生物标志物的种类、目前国内外常用的检测方法进行概述，重点阐述新型电化学生物传感方法在口腔癌相关唾液肿瘤生物标志物检测方面的相关应用及其最新研究进展.并对口腔癌相关唾液肿瘤生物标志物电化学传感技术的未来发展方向提出展望，拟为其深入研究与应用提供参考.

关键词: 口腔癌, 唾液, 肿瘤生物标志物, 检测方法, 电化学生物传感器

Oral cancer is head and neck cancer, and cancer tissue is located in the oral cavity. The non-invasive early diagnosis is an effective method to reduce the death of the disease. The oral cancer-related substances are first released into the saliva, which is convenient, safe and non-invasive, and is the first choice for screening and early diagnosis of oral cancer. In this paper, the specific types and the commonly used detection methods of the salivary tumor biomarkers at home and abroad were summarized and compared. Specifically, the latest application of new electrochemical biosensor in the detection of the salivary tumor biomarkers associated with oral cancer was mainly described. Futhermore, the summary of its future directions and the potential applications was proposed, which provided reference for the further research and application of the salivary tumor biomarkers in oral cancer.

Key words: oral cancer, saliva, tumor biomarker, detection technology, electrochemical biosensor

引用此文

金鑫, 王晓英. 口腔癌相关唾液肿瘤生物标志物的分析检测研究进展[J]. 化学学报, 2019, 77(4): 340-350.

Jin Xin, Wang XiaoYing. Progress in Analysis and Detection of Salivary Tumor Biomarkers Associated with Oral Cancer[J]. Acta Chim. Sinica, 2019, 77(4): 340-350.

导出引用 EndNote|Reference Manager|ProCite|BibTeX|RefWorks

分享此文

参考文献

[1] Radhika, T.; Jeddy, N.; Nithya, S.; Muthumeenakshi, R. M. Jobcr. 2016, 6, S51.
[2] Kaczor-Urbanowicz, K. E.; Martin Carreras-Presas, C.; Kaczor, T.; Tu, M.; Wei, F.; Garcia-Godoy, F.; Wong, D. T. J. Cell. Mol. Med. 2017, 21(4), 640.
[3] Sannam Khan, R.; Khurshid, Z.; Akhbar, S.; Faraz Moin, S. Proteomes. 2016, 4(4), 41.
[4] Saxena, S.; Sankhla, B.; Sundaragiri, K. S.; Bhargava, A. Adv. Biomed. Res. 2017, 6, 90.
[5] Aps, J. K.; Martens, L. C. Forensic Sci. Int. 2005, 150(2-3), 119.
[6] Jensdottir, T.; Nauntofte, B.; Buchwald, C.; Bardow, A. Caries Res. 2005, 39(6), 468.
[7] Kurgan, S.; Kantarci, A. Periodontol 2000 2018, 76(1), 51.
[8] Prasad, S.; Tyagi, A. K.; Aggarwal, B. B. Exp. Biol. Med. 2016, 241(8), 783.
[9] Yang, S. F.; Huang, H. D.; Fan, W. L.; Jong, Y. J.; Chen, M. K.; Huang, C. N.; Chuang, C. Y.; Kuo, Y. L.; Chung, W. H.; Su, S. C. Oral Oncol. 2018, 77, 1.
[10] Arantes, L.; De Carvalho, A. C.; Melendez, M. E.; Lopes Carvalho, A. Expert Rev. Mol. Diagn. 2018, 18(1), 85.
[11] Zhang, Y.; Sun, J.; Lin, C.-C.; Abemayor, E.; Wang, M. B.; Wong, D. T. W. Periodontol 2000, 2016, 70(1), 38.
[12] Rosas, S. L. B.; Koch, W.; Carvalho, M. D. D.; Wu, L.; Califano, J.; Westra, W.; Jen, J.; Sidransky, D. Cancer Res. 2001, 61(3), 939.
[13] Zhang, L.; Rosin, M. P. J. Oral Pathol. Med. 2001, 30(9), 513.
[14] Rosin, M. P.; Cheng, X.; Poh, C.; Lam, W. L.; Huang, Y. Q.; Lovas, J.; Berean, K.; Epstein, J. B.; Priddy, R.; Le, N. D.; Zhang, L. W. Clin. Cancer Res. 2000, 6(2), 357.
[15] Wang, Y.; Springer, S.; Mulvey, C. L.; Silliman, N.; Schaefer, J.; Sausen, M.; James, N.; Rettig, E. M.; Guo, T.; Pickering, C. R.; Bishop, J. A.; Chung, C. H.; Califano, J. A.; Eisele, D. W.; Fakhry, C.; Gourin, C. G.; Ha, P. K.; Kang, H.; Kiess, A.; Koch, W. M.; Myers, J. N.; Quon, H.; Richmon, J. D.; Sidransky, D.; Tufano, R. P.; Westra, W. H.; Bettegowda, C.; Diaz, L. A., Jr.; Papadopoulos, N.; Kinzler, K. W.; Vogelstein, B.; Agrawal, N. Sci. Transl. Med. 2015, 7(293), 293ra104.
[16] Vielba, R.; Bilbao, J.; Ispizua, A.; Zabalza, I.; Alfaro, J.; Rezola, R.; Moreno, E.; Elorriaga, J.; Alonso, I.; Baroja, A.; de la Hoz, C. Laryngoscope, 2003, 113(1), 167.
[17] Li, Y.; St John, M. A. R.; Zhou, X. F.; Kim, Y.; Sinha, U.; Jordan, R. C. K.; Eisele, D.; Abemayor, E.; Elashoff, D.; Park, N. H.; Wong, D. T. Clin. Cancer Res. 2004, 10(24), 8442.
[18] Park, N. J.; Zhou, H.; Elashoff, D.; Henson, B. S.; Kastratovic, D. A.; Abemayor, E.; Wong, D. T. Clin. Cancer Res. 2009, 15(17), 5473.
[19] St John, M. A. R.; Li, Y.; Zhou, X. F.; Denny, P.; Ho, C. M.; Montemagno, C.; Shi, W. Y.; Qi, F. X.; Wu, B.; Sinha, U.; Jordan, R.; Wolinsky, L.; Park, N. H.; Liu, H. H.; Abemayor, E.; Wong, D. T. W. Arch. Otolaryngol. 2004, 130(8), 929.
[20] Nagler, R.; Bahar, G.; Shpitzer, T.; Feinmesser, R. Clin. Cancer Res. 2006, 12(13), 3979.
[21] Wang, Y.; Gao, X.; Wei, F.; Zhang, X.; Yu, J.; Zhao, H.; Sun, Q.; Yan, F.; Yan, C.; Li, H.; Ren, X. Tumor Biol. 2015, 36(2), 1029.
[22] Shintani, S.; Hamakawa, H.; Ueyama, Y.; Hatori, M.; Toyoshima, T. Int. J. Oral Surg. 2010, 39(1), 68.
[23] Franzmann, E. J.; Reategui, E. P.; Pereira, L. H.; Pedroso, F.; Joseph, D.; Allen, G. O.; Hamilton, K.; Reis, I.; Duncan, R.; Goodwin, W. J.; Hu, J. J.; Lokeshwar, V. B. Head & Neck, 2012, 34(5), 687.
[24] Awasthi, N. Indian J. Pathol. Bacteriol. 2017, 60(4), 464.
[25] Zhang, X. Y.; Huang, Z. Q.; Hu, Y. J.; Liu, L. J. Oral Pathol. Med. 2016, 45(10), 740.
[26] Kang, M.-S.; Oh, J.-S.; Kim, H.-J.; Kim, H.-N.; Lee, I.-K.; Choi, H.-R.; Kim, O.-J.; Ko, Y.-J.; Lim, W.-B.; Park, H.-J.; Yu, M.-G.; Chung, K.-Y.; Kim, S.-M.; Lim, H.-S. J. Bacteriol. Virol. 2009, 39(4), 277.
[27] Sugimoto, M.; Wong, D. T.; Hirayama, A.; Soga, T.; Tomita, M. Metabolomics, 2010, 6(1), 78.
[28] Peres, J. C.; Rouquette, J. L.; Miocevic, O.; Warner, M. C.; Slowey, P. D.; Shirtcliff, E. A. Clin. Ther. 2015, 37(3), 515.
[29] Hasnis, E.; Reznick, A. Z.; Pollack, S.; Klein, Y.; Nagler, R. M. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2004, 36(5), 826.
[30] Chiappin, S.; Antonelli, G.; Gatti, R.; De Palo, E. F. Clin. Chim. Acta.2007, 383(1-2), 30.
[31] Granger, D. A.; Kivlighan, K. T.; Fortunato, C.; Harmon, A. G.; Hibel, L. C.; Schwartz, E. B.; Whembolua, G.-L. Physiol. Behav. 2007, 92(4), 583.
[32] Gaykalova, D. A.; Vatapalli, R.; Wei, Y.; Tsai, H. L.; Wang, H.; Zhang, C.; Hennessey, P. T.; Guo, T.; Tan, M.; Li, R.; Ahn, J.; Khan, Z.; Westra, W. H.; Bishop, J. A.; Zaboli, D.; Koch, W. M.; Khan, T.; Ochs, M. F.; Califano, J. A. PLoS One, 2015, 10(11), e0142148.
[33] Schussel, J.; Zhou, X. C.; Zhang, Z.; Pattani, K.; Bermudez, F.; Jean-Charles, G.; McCaffrey, T.; Padhya, T.; Phelan, J.; Spivakovsky, S.; Brait, M.; Li, R.; Bowne, H. Y.; Goldberg, J. D.; Rolnitzky, L.; Robbins, M.; Kerr, A. R.; Sirois, D.; Califano, J. A. Clin. Cancer Res. 2013, 19(12), 3268.
[34] Hung, K. F.; Liu, C. J.; Chiu, P. C.; Lin, J. S.; Chang, K. W.; Shih, W. Y.; Kao, S. Y.; Tu, H. F. Oral Oncol. 2016, 53, 42.
[35] Xie, Z.; Chen, G.; Zhang, X.; Li, D.; Huang, J.; Yang, C.; Zhang, P.; Qin, Y.; Duan, Y.; Gong, B.; Li, Z. PLoS One 2013, 8(4), e57502.
[36] Katakura, A.; Kamiyama, I.; Takano, N.; Shibahara, T.; Muramatsu, T.; Ishihara, K.; Takagi, R.; Shouno, T. The Bulletin of Tokyo Dental College, 2007, 48(4), 199.
[37] Franzmann, E. J.; Reategui, E. P.; Pedroso, F.; Pernas, F. G.; Karakullukcu, B. M.; Carraway, K. L.; Hamilton, K.; Singal, R.; Goodwin, W. J. Cancer Epidemiol., Biomarkers Prev. 2007, 16(7), 1348.
[38] Hu, S.; Arellano, M.; Boontheung, P.; Wang, J.; Zhou, H.; Jiang, J.; Elashoff, D.; Wei, R.; Loo, J. A.; Wong, D. T. Clin. Cancer Res. 2008, 14(19), 6246.
[39] Dowling, P.; Wormald, R.; Meleady, P.; Henry, M.; Curran, A.; Clynes, M. J. Proteomics 2008, 71(2), 168.
[40] Jou, Y. J.; Lin, C. D.; Lai, C. H.; Tang, C. H.; Huang, S. H.; Tsai, M. H.; Chen, S. Y.; Kao, J. Y.; Lin, C. W. Clin. Chim. Acta 2011, 412, 1357.
[41] Jessie, K.; Jayapalan, J. J.; Ong, K. C.; Abdul Rahim, Z. H.; Zain, R. M.; Wong, K. T.; Hashim, O. H. Electrophoresis, 2013, 34(17), 2495.
[42] Hernández-Arteaga, A.; de Jesús Zermeño Nava, J.; Kolosovas-Machuca, E. S.; Velázquez-Salazar, J. J.; Vinogradova, E.; José-Yacamán, M.; Navarro-Contreras, H. R. Nano Res. 2017, 10(11), 3662.
[43] Schapher, M.; Wendler, O.; Groeschl, M.; Schaefer, R.; Iro, H.; Zenk, J. Clin. Chem. 2009, 55(5), 914.
[44] Shpitzer, T.; Hamzany, Y.; Bahar, G.; Feinmesser, R.; Savulescu, D.; Borovoi, I.; Gavish, M.; Nagler, R. M. Br. J. Cancer, 2009, 101(7), 1194.
[45] Elashoff, D.; Zhou, H.; Reiss, J.; Wang, J.; Xiao, H.; Henson, B.; Hu, S.; Arellano, M.; Sinha, U.; Le, A.; Messadi, D.; Wang, M.; Nabili, V.; Lingen, M.; Morris, D.; Randolph, T.; Feng, Z.; Akin, D.; Kastratovic, D. A.; Chia, D.; Abemayor, E.; Wong, D. T. W. Cancer Epidemiol., Biomarkers Prev. 2012, 21(4), 664.
[46] Nagler, R.; Bahar, G.; Shpitzer, T.; Feinmesser, R. Clin. Cancer Res. 2006, 12(13), 3979.
[47] Ma, C. Y.; Zhang, C. P.; Zhong, L. P.; Pan, H. Y.; Chen, W. T.; Wang, L. Z.; Andrew, O. W.; Ji, T.; Han, W. Oncol. Rep. 2011, 26(4), 813.
[48] Sawant, S. S.; Zingde, S. M.; Vaidya, M. M. Oral Oncol. 2008, 44(8), 722.
[49] Yang, Y.; Rhodus, N. L.; Ondrey, F. G.; Wuertz, B. R.; Chen, X.; Zhu, Y.; Griffin, T. J. PLoS One 2014, 9(4), e95389.
[50] de Jong, E. P.; Xie, H.; Onsongo, G.; Stone, M. D.; Chen, X.-B.; Kooren, J. A.; Refsland, E. W.; Griffin, R. J.; Ondrey, F. G.; Wu, B.; Le, C. T.; Rhodus, N. L.; Carlis, J. V.; Griffin, T. J. PLoS One 2010, 5(6), e11148.
[51] Mager, D. L.; Haffajee, A. D.; Devlin, P. M.; Norris, C. M.; Posner, M. R.; Goodson, J. M. J. Transl. Med. 2005, 3, 27.
[52] Wang, X.; Wang, Y.; Shan, Y.; Jiang, M.; Gong, M.; Jin, X.; Wang, X.; Cheng, J. Talanta 2018, 187, 179.
[53] Wang, X.; Wang, Y.; Shan, Y.; Jiang, M.; Jin, X.; Gong, M.; Xu, J. J. Electroanal. Chem. 2018, 823, 368.
[54] Tan, Y.; Wei, X.; Zhao, M.; Qiu, B.; Guo, L.; Lin, Z.; Yang, H. H. Anal. Chem. 2015, 87(18), 9204.
[55] Wei, F.; Wang, J.; Liao, W.; Zimmermann, B. G.; Wong, D. T.; Ho, C. M. Nucleic Acids Res. 2008, 36(11), e65.
[56] Wei, F.; Liao, W.; Xu, Z.; Yang, Y.; Wong, D. T.; Ho, C. M. Small 2009, 5(15), 1784.
[57] Wang, Z.; Zhang, J.; Guo, Y.; Wu, X.; Yang, W.; Xu, L.; Chen, J.; Fu, F. Biosens. Bioelectron. 2013, 45, 108.
[58] Li, H.; Zhang, W.; Zhou, H. Anal. Biochem. 2014, 449, 26.
[59] Choudhary, M.; Kumar, V.; Singh, A.; Singh, M. P.; Kaur, S.; Reddy, G. B.; Pasricha, R.; Singh, S. P.; Arora, K. Biosens. Bioelectron. 2013, 4, 4.
[60] Ojeda, I.; Moreno-Guzman, M.; Gonzalez-Cortes, A.; Yanez-Sedeno, P.; Pingarron, J. M. Anal. Bioanal. Chem. 2014, 406(25), 6363.
[61] Martínez-García, G.; Serafín, V.; Agüí, L.; Yáñez-Sedeño, P.; Pingarrón, J. M. Electroanalysis. 2015, 27(5), 1119.
[62] Kumar, S.; Sharma, J. G.; Maji, S.; Malhotra, B. D. Biosens. Bioelectron. 2016, 78, 497.
[63] Braiek, M.; Yang, Y.; Farre, C.; Chaix, C.; Bessueille, F.; Baraket, A.; Errachid, A.; Zhang, A.; Jaffrezic-Renault, N. Electroanalysis 2016, 28(8), 1810.
[64] Aydin, E. B.; Sezginturk, M. K. Anal. Biochem. 2018, 554, 44.
[65] Verma, S.; Singh, A.; Shukla, A.; Kaswan, J.; Arora, K.; Ramirez-Vick, J.; Singh, P.; Singh, S. P. ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9(33), 27462.
[66] Aydin, E. B.; Aydin, M.; Sezgintürk, M. K. Sens. Actuators, B. 2018, 270, 18.
[67] Choudhary, M.; Yadav, P.; Singh, A.; Kaur, S.; Ramirez-Vick, J.; Chandra, P.; Arora, K.; Singh, S. P. Electroanalysis 2016, 28(10), 2565.
[68] Kumar, S.; Sharma, J. G.; Maji, S.; Malhotra, B. D. RSC Adv. 2016, 6(80), 77037.
[69] Kumar, S.; Kumar, S.; Tiwari, S.; Srivastava, S.; Srivastava, M.; Yadav, B. K.; Kumar, S.; Tran, T. T.; Dewan, A. K.; Mulchandani, A.; Sharma, J. G.; Maji, S.; Malhotra, B. D. Adv. Sci. 2015, 2(8), 1500048.
[70] Garcia, P. T.; Guimarães, L. N.; Dias, A. A.; Ulhoa, C. J.; Coltro, W. K. T. Sens. Actuators, B 2018, 258, 342.
[71] Aydin, E. B.; Aydin, M.; Sezginturk, M. K. Biosens. Bioelectron. 2017, 97, 169.
[72] Chen, Q.; Hu, W.; Shang, B.; Wei, J.; Chen, L.; Guo, X.; Ran, F.; Chen, W.; Ding, X.; Xu, Y.; Wu, Y. Microchim. Acta 2018, 185(3), 202.
[73] Pasha, S. K.; Kaushik, A.; Vasudev, A.; Snipes, S. A.; Bhansali, S. J. Electrochem. Soc. 2013, 161(2), B3077.
[74] Cullum, B. M.; McLamore, E. S.; Vabbina, P. K.; Kaushik, A.; Tracy, K.; Bhansali, S. Pala N. 2014, 9107, 91070U.
[75] Cullum, B. M.; McLamore, E. S.; Vabbina, P. K.; Kaushik, A.; Tracy, K.; Bhansali, S. Anal. Chem. 2017, 89(3), 2107.
[76] Wang, X.; Wang, Y.; Jiang, M.; Shan, Y.; Jin, X.; Gong, M.; Wang, X. Anal. Biochem. 2018, 548, 15.
[77] Ahmed, A.; Rushworth, J. V.; Wright, J. D.; Millner, P. A. Anal. Chem. 2013, 85(24), 12118.
[78] Wei, F.; Lin, C. C.; Joon, A.; Feng, Z.; Troche, G.; Lira, M. E.; Chia, D.; Mao, M.; Ho, C. L.; Su, W. C.; Wong, D. T. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2014, 190(10), 1117.
[79] Serafin, V.; Martinez-Garcia, G.; Agui, L.; Yanez-Sedeno, P.; Pingarron, J. M. The Analyst. 2014, 139(18), 4556.
[80] Martínez-García, G.; Agüí, L.; Yáñez-Sedeño, P.; Pingarrón, J. M. Electrochim. Acta 2016, 202, 209.
[81] Sanchez-Tirado, E.; Salvo, C.; Gonzalez-Cortes, A.; Yanez-Sedeno, P.; Langa, F.; Pingarron, J. M. Anal. Chim. Acta 2017, 959, 66.
[82] Lee, P. T.; Compton, R. G. Sens. Actuators, B 2015, 209, 983.
[83] Torrente-Rodriguez, R. M.; Campuzano, S.; Ruiz-Valdepenas Montiel, V.; Gamella, M.; Pingarron, J. M. Biosens. Bioelectron. 2016, 77, 543.