宮頸癌的病因及發(fā)病機制研究進展

史紅娟，邵婷婷，李群鋒，祝美姣，趙華，劉瑞芳，劉星，姚水洪★

（1.衢州職業(yè)技術(shù)學(xué)院醫(yī)學(xué)院，浙江 衢州；2.衢職院病毒致瘤科技創(chuàng)新團隊，浙江 衢州；3.柯城區(qū)人民醫(yī)院，浙江 衢州）

0 引言

宮頸癌（cervical cancer）是女性生殖系統(tǒng)常見的惡性腫瘤，發(fā)病率僅次于乳腺癌排名第二，嚴(yán)重危害女性健康，其病原體主要為高危型人乳頭瘤病毒（high-risk human papillomavirus, HPV）[1]。高危型人乳頭瘤病毒（HPV）可以產(chǎn)生E6和E7蛋白影響細(xì)胞周期而導(dǎo)致宮頸癌及其癌前病變的發(fā)生[2]。隨著早期篩查的普及和治療手段的豐富，對降低宮頸癌的發(fā)病率和死亡率頗有功效，然而宮頸癌的發(fā)生不僅僅依賴于HPV的單一作用，而且細(xì)胞學(xué)診斷易受主觀因素影響，很大程度上取決于診斷醫(yī)生的經(jīng)驗和細(xì)胞學(xué)制片的技術(shù)，其本身靈敏度低以及可能會出現(xiàn)漏診等缺點，限制了細(xì)胞學(xué)的全面推廣與應(yīng)用。對于就診時已處于進展期或發(fā)生耐藥的宮頸癌者而言，總體預(yù)后仍不樂觀，大約有近三分之一的患者在一期治療后發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移患者的生存率更低[3]。此外，甄別宮頸癌高危個體較困難，無法準(zhǔn)確確定重點對象，從而錯失干預(yù)的最佳時期，因此，明確宮頸癌發(fā)生及進展中的潛在分子機制，尋找宮頸癌的診斷和治療潛在分子靶點，對改善宮頸癌患者的生存質(zhì)量及預(yù)后有著極其重要的現(xiàn)實意義。本文就近年來宮頸癌的研究進展作一綜述。

1 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在宮頸癌的研究

1.1 自噬相關(guān)PI3K-Akt-mTOR 信號通路

自噬是真核生物中的一種保守的分解代謝過程，在缺氧、饑餓等營養(yǎng)不足和外界壓力等應(yīng)激條件下，在復(fù)雜的因子和通路調(diào)控下，通過溶酶體系統(tǒng)降解細(xì)胞內(nèi)受損、變形、失去功能的蛋白質(zhì)、細(xì)胞器、大分子物質(zhì)以及病原微生物，從而維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及基因的穩(wěn)定性。細(xì)胞周期是細(xì)胞生命活動的基本過程，是在內(nèi)源性和外源性因素的控制下，以一定的順序完成細(xì)胞分裂和繁殖過程。自噬相關(guān)途徑，PI3K/Akt/mTOR信號通路介導(dǎo)細(xì)胞增殖、分化、遷移、凋亡、自噬和其他針對mTOR的生理功能,在多種惡性腫瘤中發(fā)現(xiàn)PI3K/Akt/mTOR信號通路被激活，被認(rèn)為參與腫瘤細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化，是腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的重要原因之一[4-5]。Feng等在PI3K/Akt/mTOR信號通路對宮頸癌轉(zhuǎn)化和進展的研究中，發(fā)現(xiàn)激活PI3K/Akt/mTOR信號通路能促進宮頸癌的發(fā)生[6]。金萬虎等將PI3K和mTOR雙重靶向抑制劑BEZ235作用于人宮頸癌細(xì)胞，研究發(fā)現(xiàn)體外抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路可抑制Hela和SiHa細(xì)胞的增殖、遷移[7]。此外，鄭迎奧等研究雙PI3K/mTOR抑制劑NVPBEZ235對宮頸癌Hela細(xì)胞的放射增敏作用時，發(fā)現(xiàn)雙PI3K/mTOR抑制劑NVPBEZ235在體外能夠抑制宮頸癌Hela細(xì)胞的生長，并且其作用效果呈時間劑量依賴性[8]。

1.2 自噬相關(guān)基因Ambra1

自噬是由一些特殊基因調(diào)控和多條信號通路傳導(dǎo)的極其復(fù)雜的過程，這些調(diào)控基因被稱為自噬相關(guān)基因，Ambra1是一個與自噬相關(guān)的重要基因，顧聞等實驗研究證明腫瘤細(xì)胞通過自噬抵抗外部環(huán)境給予的壓力，Ambra1可以通過結(jié)合Beclin1正性調(diào)控自噬，與此同時負(fù)性調(diào)控凋亡[9]。Ambra1通過調(diào)節(jié)自噬活性，在多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中起到作用[10]。彭成清在探討自噬基因Ambra1在宮頸癌組織中的表達(dá)研究中發(fā)現(xiàn)，宮頸癌組織中Ambra1陽性表達(dá)率顯著低于非癌性宮頸組織中，表明自噬基因Ambra1可能參與了宮頸癌的發(fā)生[11]。

1.3 VEGF 信號通路

腫瘤新血管的生成對腫瘤的轉(zhuǎn)移和侵襲是必需的，可為腫瘤提供營養(yǎng)和氣體交換[12-13]。血管內(nèi)皮因子VEGF對新血管的生成起著至關(guān)重要的作用，能夠促進細(xì)胞血管內(nèi)皮增生，促進血管生成，增加血管通透性，可作為重要的腫瘤標(biāo)志物[14]。血管生成對腫瘤生長有重要影響，當(dāng)腫瘤病灶需要更多血管進行生長時，VEGF便會隨之增加，VEGF表達(dá)情況不同，與病灶浸潤轉(zhuǎn)移、血管生成生長和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)，而宮頸癌生長有血管依賴性，在宮頸癌發(fā)展進程中扮演重要角色[15-17]。何愛琴在研究宮頸癌組織中VEGF表達(dá)與放療敏感相關(guān)性中，VEGF mRNA在放療抵抗組中的表達(dá)高于放療敏感組，VEGF表達(dá)增加，引起腫瘤自身侵襲性增加和對化療的抗拒性增加[18]。

1.4 p53 信號通路

宮頸癌的發(fā)生發(fā)展是受多種因素影響，與癌基因激活、抑癌基因失活、基因異常表達(dá)、DNA轉(zhuǎn)錄失控等密切相關(guān)[19]。p53基因?qū)儆谝职┗?，它的突變和缺失可以?dǎo)致細(xì)胞內(nèi)信號通路紊亂，使細(xì)胞生長和凋亡失去控制，使受損的DNA很容易進入S期，使基因組不穩(wěn)定，促使基因突變、染色體畸變，癌變的發(fā)生[20-21]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)p53的異常表達(dá)與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展有相關(guān)性。李云等[22-23]研究中發(fā)現(xiàn)，與健康對照組相比，宮頸癌組、宮頸上皮內(nèi)瘤樣變組組織中p53的陽性表達(dá)率呈現(xiàn)出上升趨勢，表明p53與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展有一定關(guān)系，且呈明顯的正相關(guān)。遇蘭等[24]研究也發(fā)現(xiàn)宮頸癌變組織中p53表達(dá)高，并且證實隨著宮頸癌患者的淋巴轉(zhuǎn)移與組織的分化程度增高，p53表達(dá)亦增加，p53基因突變可能參與了宮頸癌的發(fā)生發(fā)展。

1.5 Klotho 信號通路

Klotho基因最初發(fā)現(xiàn)是一種與衰老密切相關(guān)的基因，越來越多研究發(fā)現(xiàn)，Klotho基因可充當(dāng)抑癌基因，參與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展，其可以通過抑制IGF-1、p53/p21及Wnt信號通路來發(fā)揮作用。當(dāng)啟動子超甲基化和組蛋白去乙?；閷?dǎo)Klotho基因沉默時，從而促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展[25]。Klotho基因可以編碼生成2種轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，跨模型Klotho蛋白作為膜結(jié)合受體，分泌型Klotho蛋白可作為體液調(diào)節(jié)信號蛋白，從而發(fā)揮不同功能。Lee J等[26]研究不同宮頸癌細(xì)胞系中Klotho表達(dá)水平發(fā)現(xiàn)，Klotho可以抑制經(jīng)典Wnt信號通路，并且在癌組織中Klotho基因相關(guān)的mRNA水平下降，且惡性程度越大，Klotho基因的mRNA水平表達(dá)越少。此外，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)正常宮頸組織中Klotho蛋白表達(dá)水平較高，宮頸上皮內(nèi)瘤變次之，宮頸癌組織中Klotho蛋白表達(dá)水平最少，甚至缺失，在研究SiHa細(xì)胞運動和侵襲能力實驗中發(fā)現(xiàn)，Klotho可以上調(diào)E-cadherin、下調(diào)N-cadherin和金屬蛋白酶-7/9，當(dāng)恢復(fù)Klotho蛋白表達(dá)水平時，SiHa細(xì)胞運動和侵襲能力則會減弱[27]。Klotho基因及相關(guān)蛋白可能與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，有望作為宮頸癌的分子靶向治療。

2 微小RNAs 在宮頸癌的研究

近幾年來，非編碼RNA(non-coding RNA,ncRNA)研究已成為熱點，微小RNA(microRNA,miRNA)作為一類小分子內(nèi)源性非編碼RNA，長度22～28nt，經(jīng)內(nèi)切核酸酶Drosha和Dicer切割后形成成熟miRNA，可以在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達(dá)，能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移、凋亡等參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展[28]。目前很多的致癌miRNAs已經(jīng)在宮頸癌中被發(fā)現(xiàn)，通過比較miRNA在正常組織與癌組織中的表達(dá)水平情況，發(fā)現(xiàn)很多miRNA伴隨腫瘤能夠異常表達(dá)，進而改變宮頸癌細(xì)胞的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移潛能，在宮頸癌的發(fā)生發(fā)展和轉(zhuǎn)移過程中起關(guān)鍵作用。

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，很多miRNA伴隨癌特異性上調(diào)或下調(diào)，研究發(fā)現(xiàn)miR-21在宮頸癌細(xì)胞中過表達(dá)，其機制可能是通過上調(diào)Beclin1基因的表達(dá)促進自噬發(fā)生，或結(jié)合到PDCD4 3′UTR促進細(xì)胞生長，或下調(diào)PTEN的表達(dá)來促進宮頸癌細(xì)胞增殖和存活[29-30]。叢江琳等[31]研究發(fā)現(xiàn)，在宮頸癌細(xì)胞中miR-634表達(dá)下降，而mTOR基因表達(dá)增加，miR-634在宮頸癌細(xì)胞中可能發(fā)揮抑癌基因的作用。腫瘤發(fā)生發(fā)展后會有癌細(xì)胞的侵襲和在轉(zhuǎn)移，在宮頸癌中已發(fā)現(xiàn)miRNA參與調(diào)節(jié)這一過程。在宮頸癌細(xì)胞中miR-155的高表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、血管侵犯相關(guān)[32]。miR-205參與細(xì)胞增殖、黏附、遷移、血管生成和腫瘤發(fā)生等細(xì)胞過程，VEGF-A可能是其調(diào)控靶點[33]。董紅玲等[34]研究發(fā)現(xiàn)miR-543在宮頸癌組織中的表達(dá)水平顯著高于正常宮頸組織，通過RNA干涉技術(shù)沉默miR-543的表達(dá)后，宮頸癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲能力受到抑制。隨著miRNA在宮頸癌中研究的深入，其它新的miRNA標(biāo)志物相繼被發(fā)現(xiàn)，檢測到miR-128、miR-758、miR-186、miR-4279、等存在顯著下調(diào)，檢測到 miR-124、miR-519d、miR-26、miR-335、miR-135等顯著上調(diào)。

3 免疫檢查點在宮頸癌的研究

近幾年來，越來越多的腫瘤治療聚焦在腫瘤免疫療法上，腫瘤免疫療法在臨床上不斷取得成功，使其成為炙手可熱的腫瘤治療手段之一[35]。T細(xì)胞的活化需要兩種激活信號，CD4+Th細(xì)胞/ CD8+Tc細(xì)胞通過TCR-CD3復(fù)合體與APC表面相應(yīng)抗原肽-MHCⅡ/Ⅰ類分子復(fù)合體特異性結(jié)合，完成T細(xì)胞的初步活化，在第一信號的基礎(chǔ)上，T細(xì)胞表面CD28等協(xié)同刺激分子與APC表面B7等相應(yīng)協(xié)同刺激分子結(jié)合，完成T細(xì)胞活化的第二信號[36]。免疫檢查點主要表達(dá)于免疫細(xì)胞表面的調(diào)節(jié)分子，活化后的免疫檢查點通路可以抑制T細(xì)胞的活化、分泌和介導(dǎo)的細(xì)胞毒性，維持機體免疫耐受，避免發(fā)生免疫疾病，而腫瘤可以通過過度激活免疫檢查點通路介導(dǎo)免疫逃逸。研究較多的的免疫檢查點主要包括細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞4(CTLA-4)、程序性死亡蛋白1(PD-1)及其配體(PD-L1)，這些主要是抑制性免疫檢查點，目前免疫檢查點抑制劑已經(jīng)被美國食品藥品監(jiān)管局FDA批準(zhǔn)，用于臨床治療部分惡性腫瘤或已進入臨床試驗階段。免疫檢查點抑制劑治療宮頸癌的臨床試驗已開展，主要有靶向CTLA-4、PD-1、PD-L1抗體。

有研究表明CTLA-4基因多態(tài)性在宮頸癌的發(fā)生發(fā)展過程中起到重要作用，其機制可能是與調(diào)節(jié)T細(xì)胞的增殖及調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的分泌有關(guān)，CTLA-4能夠通過改變個體的免疫反應(yīng)性，從而影響宮頸癌的易感性[37-38]。此外，PD-1/PD-L1信號軸作為治療靶點的臨床試驗研究也已開展，研究發(fā)現(xiàn)晚期宮頸癌患者高表達(dá)PD-L1，并且證實PD-1/PD-L1抑制劑能夠增強抗腫瘤作用[39-40]。免疫治療有望成為一種全新治療宮頸癌的模式。

4 總結(jié)與展望

近年來宮頸癌免費篩查已經(jīng)列入我國重大公共衛(wèi)生項目，然而宮頸癌的發(fā)病率和死亡率仍呈上升趨勢，并且發(fā)病人群趨于年輕化，信號通路、miRNAs、免疫檢查點等在宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展以及轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用，多方面綜合分析，以提高宮頸癌患者的生存和生活質(zhì)量。隨著HPV免疫機制研究不斷深入, 高效價廉的HPV疫苗陸續(xù)開發(fā)上市，基因工程技術(shù)水平不斷成熟完善，利于我們對宮頸癌的診斷、分期和預(yù)后進行判斷，為宮頸癌患者帶來新的希望，宮頸癌可能成為人類全面預(yù)防以致被消除的第一個惡性腫瘤。