人乳頭瘤病毒的致瘤性及機(jī)制

錢永紅，黃夏，蔣創(chuàng)

1. 南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院蘇州市立醫(yī)院母子保健中心，蘇州 215000；2. 常熟市第二人民醫(yī)院，常熟 215500

人乳頭瘤病毒(human papillomavirus，HPV)是雙鏈環(huán)狀DNA病毒，具有高度組織特異性和宿主特異性[1]，依據(jù)腫瘤發(fā)生的危險(xiǎn)性高低分為低危型和高危型。低危型病毒可能引起皮膚疣、口腔和喉乳頭瘤、陰道炎癥及肛門生殖器尖銳濕疣等。而高危型病毒除引起宮頸癌和宮頸上皮內(nèi)高度瘤變外，近年來還發(fā)現(xiàn)與頭頸部鱗癌、食管癌、乳腺癌等密切相關(guān)，本文對此進(jìn)行綜述。

1 HPV致瘤的類型

1.1 HPV與宮頸癌的發(fā)生

研究證實(shí)，HPV感染是宮頸癌及癌前病變的主要因素之一。約99.8%的宮頸癌可檢出HPV DNA，而正常人中檢出率<4%[2]。但并非所有感染HPV的女性都會得宮頸癌，一般認(rèn)為與所感染HPV的DNA型別、 感染時(shí)間及患者自身免疫狀況有關(guān)。de Sanjose等對全世界38個(gè)國家HPV與宮頸癌的關(guān)系進(jìn)行了流行病學(xué)調(diào)查，從14 249例患者中獲得22 661份石蠟組織標(biāo)本，10 575份來自宮頸癌患者，其中8 977份HPV DNA陽性，占總病例的85%。主要DNA型別為HPV16，其次為HPV18和HPV45[3]。張東紅等對1999年1月～2008年9月國內(nèi)發(fā)表的有關(guān)HPV在宮頸癌組織中感染及型別分布的論文做Meta分析，發(fā)現(xiàn)HPV DNA陽性率為87.69%，前5位常見高危型HPV依次為HPV16、HPV58、HPV18、HPV52和HPV33。盡管我國南方與北方主要型別分布有一定差異，但HPV16型均排列第1位[4]。

2008年，德國科學(xué)家Harald zur Hausen因證實(shí)HPV感染可誘導(dǎo)宮頸癌而獲諾貝爾生理學(xué)獎。他們從宮頸癌活檢標(biāo)本中檢測到HPV16、HPV18的基因序列，發(fā)現(xiàn)早期癌基因E6和E7可整合于宮頸癌宿主細(xì)胞染色體內(nèi)，證實(shí)HPV的E6、E7基因是誘發(fā)宮頸癌的關(guān)鍵基因。至此，高危型HPV感染可誘導(dǎo)宮頸癌的發(fā)生成為共識。因此，感染HPV者應(yīng)做DNA分型。對感染高危型HPV的患者，應(yīng)該至少1年內(nèi)隨訪1次[5]，及早發(fā)現(xiàn)，及時(shí)治療。

1.2 HPV與頭頸部鱗癌的發(fā)生

頭頸部鱗癌(head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC)包括不同來源的腫瘤，如口腔、口咽、下咽、喉、鼻咽部和中鼻道的鱗癌。目前，全球每年約650 000例診斷為HNSCC，其中約350 000例死于HNSCC。Syrj?nen等對1980～2010年在Pubmed上發(fā)表的34篇有關(guān)HPV與HNSCC的文章進(jìn)行Meta 分析〔33篇采用聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction，PCR)，1篇采用熒光原位雜交法〕。5 681例患者中，21.95%為HPV陽性；HPV陽性標(biāo)本中，86.69%為HPV16，其次為HPV18、HPV33、HPV31[6,7]。因此，繼煙草、乙醇濫用可誘導(dǎo)HNSCC后，HPV感染被認(rèn)為是誘導(dǎo)HNSCC的主要原因。

Munck-Wikland等對瑞典舌底癌的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其發(fā)病率從20世紀(jì)70年代的0.15/10萬增加到現(xiàn)在的0.47/10萬，而HPV檢測率亦增加到84% (P< 0.05)。同期，扁桃體腺癌的發(fā)病率由20世紀(jì)70年代的0.18/10萬上升到現(xiàn)在的1.27/10萬，HPV陽性檢出率逐年遞增 (P<0.0001)，2007年高達(dá)93%。兩者均以HPV16為主，其次為 HPV33。E6/E7 RNA的檢出率均>85%。同樣，美國1973～2004年的統(tǒng)計(jì)結(jié)果也表明，HNSCC每年遞增0.8%，提示HPV感染可能是誘導(dǎo)此類癌變的主要原因[8,9]。

HPV引起 HNSCC的機(jī)制尚不完全明了。由于種類眾多，致癌因素也各不相同，F(xiàn)arshadpour等[10]對患口咽鱗癌的HPV陽性、不抽煙不喝酒的患者與HPV陰性、既抽煙又喝酒的患者作比較，發(fā)現(xiàn) HPV陽性患者中p16INK4A均高表達(dá)，而HPV陰性患者僅1例高表達(dá)。Lajer等[11]對51 例口咽鱗癌患者與40例對照者的口腔上皮細(xì)胞進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，114例發(fā)生改變，其中最重要的是miR-375表達(dá)受抑制和 miR-31顯著升高。Hoang-Vu[12]等發(fā)現(xiàn)，在甲狀腺癌患者中端粒轉(zhuǎn)錄酶的活性顯著提高。

與HPV引起宮頸癌時(shí)病毒DNA經(jīng)常發(fā)生斷裂并整合到宿主染色體不同，HNSCC中少見。在扁桃體腺癌中，仍然能檢測到E2，且扁桃體基底樣癌變常與HPV16E6轉(zhuǎn)錄表達(dá)相關(guān)[13,14]。HPV DNA陽性的HNSCC腫瘤組織常有p53突變。相反，在HPV16E6轉(zhuǎn)錄高度表達(dá)的宮頸癌中，p53通常沒有突變[15,16]。因此，HPV致宮頸癌與致HNSCC的機(jī)制不盡相同。

1.3 HPV與食管癌的發(fā)生

食管癌的發(fā)病率有明顯的地區(qū)差異，亞洲特別是中國屬高發(fā)地區(qū)。目前，全世界每年發(fā)病人數(shù)超過30萬，其中半數(shù)在中國，這固然與飲食、生活習(xí)慣包括乙醇、煙草等有關(guān)，但Syrj?nen等[17]1982年在鱗癌病變細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)HPV抗原后，HPV 與食管癌的發(fā)生日趨引人注目。沈娜等采用PCR方法檢測食管癌患者中HPV感染狀況，進(jìn)行Solexa測序及生物信息分析。發(fā)現(xiàn)了796個(gè)差異基因，主要涉及腫瘤發(fā)生、免疫和炎性反應(yīng)、細(xì)胞生長和增殖以及細(xì)胞運(yùn)動等方面[18]。

1.4 HPV與乳腺癌的發(fā)生

自1992年Marcante等用PCR檢測到乳腺癌及其轉(zhuǎn)移的淋巴組織中約29.4%的標(biāo)本HPV16陽性后[19]，韓國、澳大利亞等多國科學(xué)家相繼報(bào)道陽性檢測率6%～60%不等。2000年，任占平等采用免疫組化法對乳腺中HPV16、HPV18的 E6蛋白進(jìn)行原位雜交檢測，發(fā)現(xiàn)乳腺癌組中HPV16、HPV18 E6陽性率高達(dá)53.3%，而正常對照均未檢出。同年Yu等對上海地區(qū)標(biāo)本的檢測發(fā)現(xiàn)，HPV16、HPV18陽性率為0，而HPV33陽性率為43.8%[20,21]。de Villiers等則報(bào)道檢測率最高為HPV11，其次為HPV6。提示不同國家、地區(qū)HPV引起乳腺癌的DNA 類型可能存在差異[22]。

但HPV究竟是否可引發(fā)乳腺癌還存在爭議。法國和印度等國的科學(xué)研究未發(fā)現(xiàn)HPV陽性病例[23,24]。這可能與檢測標(biāo)本的數(shù)量、檢測方法及其靈敏度等有關(guān)，也可能與地域有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。

1.5 HPV與其他癌癥的發(fā)生

另有HPV與其他癌癥如肺癌等的個(gè)別報(bào)道，但尚未達(dá)到共識。

一般認(rèn)為，HPV僅特異性感染人類上皮、黏膜細(xì)胞。 Sathish等對宮頸浸潤癌及宮頸上皮內(nèi)瘤變的宮頸活檢組織和血漿樣品進(jìn)行PCR檢測并測序，發(fā)現(xiàn)94.8%的宮頸浸潤癌和100%的宮頸上皮內(nèi)瘤變中HPV序列一致。提示HPV存在于血液，可流至各個(gè)器官。是否由于腫瘤脫落細(xì)胞隨血液流至乳腺、肺組織而導(dǎo)致HPV檢出，尚有待進(jìn)一步研究[25]。

2 HPV致瘤的分子機(jī)制

HPV E6可與多個(gè)宿主細(xì)胞蛋白結(jié)合，如形成E6-AP(E6相關(guān)蛋白)復(fù)合物，降解P53；也可能與含PDZ結(jié)構(gòu)域的MUPP-1、hDLG、hSCRIB等蛋白結(jié)合，降解PDZ蛋白，導(dǎo)致感染細(xì)胞喪失細(xì)胞間粘連，細(xì)胞功能紊亂、變異、失控，還可在轉(zhuǎn)錄水平激活 Myc原癌蛋白，從而誘導(dǎo)端粒酶活性增加，促使細(xì)胞生長無序化、永生化[26]。

E7可結(jié)合Rb相關(guān)蛋白P107、Pl30等，使PRb失活，上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子E2F表達(dá)，促使細(xì)胞周期從G1到S期，促進(jìn)細(xì)胞增殖；與細(xì)胞其他因子如AP1轉(zhuǎn)錄復(fù)合體、P27、P21等細(xì)胞周期蛋白依賴激酶(cyclin-dependent kinase，CDK)抑制劑結(jié)合；還可作用于有絲分裂期，誘導(dǎo)細(xì)胞染色體復(fù)制錯(cuò)誤[27]。

E6、E7蛋白與宿主細(xì)胞蛋白結(jié)合，可調(diào)控宿主細(xì)胞的正常周期，抑制細(xì)胞凋亡，激活端粒酶，引起細(xì)胞過度增殖；HPV的E2基因整合至宿主細(xì)胞染色體，或作為游離基因持續(xù)存在于細(xì)胞核內(nèi)，以逃避宿主免疫系統(tǒng)的監(jiān)視[28]。

綜上所述，HPV除公認(rèn)可致宮頸癌外，還與HNSCC關(guān)系密切，但與其他癌癥的關(guān)系均存在爭議。其致癌機(jī)制尚未完全明了，需進(jìn)一步加強(qiáng)研究，這對HPV導(dǎo)致的腫瘤治療具有重要意義。

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