高危型HPV在宮頸癌發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制

李嬋玉綜述 鄧 潔 羅劍波審校

人類乳頭瘤病毒(HPV)呈球形，直徑約為55 nm，作為遺傳物質(zhì)包含雙鏈DNA的小型的非包裹病毒，1970年，在人疣組織中被首次觀察到，1983年，從兔子體內(nèi)Rich ard Shoppe第一次將HPV識別并分離出來[1-2]。1970年以后，確認(rèn)了HPV與宮頸癌的病因密切關(guān)聯(lián)，與之相關(guān)的研究也取得了較好的成效，特別是在分子病毒學(xué)領(lǐng)域[3]。子宮頸癌發(fā)病率僅次于乳腺癌，占全婦科腫瘤的12%，是世界上第二大婦科惡性腫瘤，同時(shí)發(fā)生率在女性生殖器官惡性腫瘤中較高。高危險(xiǎn)型人乳頭狀瘤病毒(HR-HPV)在宮頸癌的發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用，同時(shí)也是宮頸癌的主要原因[4]。幾乎在全部宮頸癌活檢組織中都可以發(fā)現(xiàn)HPV的存在,絕大部分宮頸癌發(fā)生都與高危HPV持續(xù)感染有關(guān)。Durst等使用核酸混合技術(shù)檢測出宮頸癌組織中的HPV16及18 DNA表達(dá)后，很多研究人員從臨床到分子生物學(xué)對HR-HPV與子宮頸癌之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行了大量的研究[5]。本文就近年對高危型HPV在宮頸癌疾病發(fā)展中的機(jī)制作用綜述如下。

1 宮頸癌相關(guān)研究

1.1 宮頸癌流行病學(xué)特點(diǎn)

宮頸癌是婦科惡性腫瘤中致病源十分明確的疾病，30～35歲易患原發(fā)性癌癥，浸潤癌45～55歲時(shí)發(fā)生傾向較大，近幾年，越來越多的年輕女性患有宮頸癌，宮頸癌已成為女性群體中最常見的惡性腫瘤，也是造成死亡的主要因素[6-7]。

宮頸癌的發(fā)生率在世界范圍內(nèi)存在不同差異，西方國家宮頸癌的患病風(fēng)險(xiǎn)明顯高于其他國家。在國際上，HPV16感染是宮頸癌最常見的HR-HPV類型，HPV 18感染率其次，排第二位[8-9]。宮頸鱗癌患者最易感染種類是HPV16，宮頸腺癌患者82%是HPV16和18感染造成的，根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)，每年約有新增宮頸癌感染患者50萬人次，其中25萬人已經(jīng)發(fā)展到晚期[10]。另一項(xiàng)全球浸潤性宮頸癌HR-HPV分析顯示，10058名浸潤性宮頸癌患者中有1508例腺癌和腺扁平上皮癌，此類患者HR-HPV感染率為76.4%，低于宮頸鱗癌患者的HR-HPV感染率。生殖器官HPV感染是宮頸疾病的重要誘因，90%以上的宮頸癌患者都有HR-HPV感染經(jīng)歷，HR-HPV的檢出率根據(jù)國家不同，檢驗(yàn)體的來源和檢驗(yàn)方法也存在很大差異[11-12]。

HPV是宮頸癌的主要誘因，自1976年發(fā)現(xiàn)HPV與子宮頸癌的增殖有關(guān)以來，通過各種流行病學(xué)的研究和生物信息學(xué)的研究[13]，對這一觀點(diǎn)進(jìn)行了合理的分析。HPV是男性和女性都有可能感染的常見性感染病毒，西歐各國的感染率明顯高于世界各國其他地區(qū)[14]。

1.2 宮頸癌篩查方式

美國和歐洲諸國的文獻(xiàn)表明，宮頸細(xì)胞學(xué)篩查出的疑似宮頸病變病例進(jìn)行HPV篩查效果較好，使HPV感染治療和發(fā)現(xiàn)更為及時(shí)，宮頸癌的發(fā)生率和死亡率顯著降低。

在國際上，子宮頸疾病的診斷通常采用細(xì)胞學(xué)篩查或HPV病毒篩選，宮頸癌細(xì)胞學(xué)篩查診斷在很多國家覆蓋率高，質(zhì)量管理好,在減少宮頸癌的發(fā)生率和提高檢測率上具有較高的臨床應(yīng)用效果。不過，此類檢查中也存在一些較為多變的問題：①篩查結(jié)果過于依賴樣本的質(zhì)量；②閱片主觀問題較多；③閱片重復(fù)性問題。這些都是不可避免的，可能會導(dǎo)致篩選結(jié)果的偏差[15]。在成功的篩選程序中，高覆蓋是最重要的基本因素，但覆蓋率越高，提高篩查的靈敏度問題就越為重要[16]。與細(xì)胞學(xué)檢測進(jìn)行比較，HPV篩查宮頸癌的重復(fù)性更高，能得到客觀的檢驗(yàn)結(jié)果，且實(shí)現(xiàn)檢測自動化也更容易。年輕女性因?yàn)閭魅拘暂^高HPV檢測的特異性也會普遍降低，在細(xì)胞學(xué)診斷中的疑似病例HPV篩查時(shí)高敏感性及硬性預(yù)測值已經(jīng)得到證實(shí)[17]。Farooqui等分析了許多國家宮頸癌篩查結(jié)果，包括HPV和細(xì)胞學(xué)的檢查，共計(jì)60,000多名婦女，提供了2個(gè)篩查方法靈敏度的直接對比結(jié)果，結(jié)果表明，細(xì)胞學(xué)檢查的靈敏度比HR-HPV的靈敏度明顯偏低，并且在不同國家的不同研究中細(xì)胞學(xué)檢查的靈敏度差異較為明顯[18]。

CIN2+細(xì)胞學(xué)檢查的整體靈敏度為53%(48.6%～57.4%)，從盧玉研究所得的18.6%靈敏度到HART 76.7%靈敏度的研究結(jié)果，對比發(fā)現(xiàn)敏感性差異較大，50歲以上的女性的靈敏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于年輕女性(79.3%～59.6%),細(xì)胞學(xué)檢查的整體特異性為96.3%(96.1%～96.5%)，總陽性預(yù)測值為20.3%(18.3%～22.4%)。然而，在HR-HPV篩查中，年輕婦女的特異性和陽性預(yù)測值高于老年婦女，并且細(xì)胞診斷或HPV檢查可通過特定年齡層劃分得到改善[19]。

1.3 HR-HPV與宮頸癌相關(guān)研究進(jìn)展

宮頸癌的主要原因是HR-HPV感染，低危型HPV引起宮頸癌的風(fēng)險(xiǎn)較低，而持續(xù)性的HR-HPV感染易形成宮頸癌。HPV僅能通過基因組的分子雜交來進(jìn)行分型，目前，根據(jù)基因組全序列有80種HPV基因型被確定，與子宮頸癌密切關(guān)聯(lián)的超過20種被確認(rèn)[20]。高危型HPV參與宮頸癌等生殖系統(tǒng)等癌癥的發(fā)展過程，包括HPV16、HPV16、HPV18、HPV30、 HPV31、HPV33、HPV35、HPV39、HPV45、HPV51、 HPV52、HPV56、HPV58、HPV66、HPV69 等等。

大多數(shù)宮頸癌患者中體內(nèi)都存在高危型HPV病毒的持續(xù)感染。宿主感染HPV后,體內(nèi)的病毒存在3種狀態(tài),單純的附加體狀態(tài)、其次是單純的整合態(tài)，最后一種是混合體狀態(tài)(前兩種狀態(tài)并存)[21]。由于宿主存在的病毒消除機(jī)制，附加形式存在的高危型HPV仍可被消除，相反，如果病毒基因整合后進(jìn)入宿主體內(nèi)，體內(nèi)的清除機(jī)制就很難去除整合后的HPV病毒，因而持久性的感染更容易形成。HPV存在類型較為多樣，各種類型的HPV與子宮頸癌的組織學(xué)分類及臨床病期有關(guān)。HPV16在宮頸鱗癌中較為常見，但宮頸部腺癌主要HPV類型則以HPV18為主。HPV16或HPV16與HPV18的混合型與較低臨床病期(0～Ⅱ期)關(guān)聯(lián)明顯，HPV18則與較高的臨床病期(Ⅲ～Ⅳ期)密切相關(guān)，這兩種分型具有較差的預(yù)后情況[22]。

持續(xù)的高危型HPV感染、機(jī)體免疫力降低以及宮頸部局部環(huán)境變化，HPV-DNA隨機(jī)整合入宿主基因組，并且E6及E7癌基因也出現(xiàn)表達(dá)，并與其他致癌因素對部分抑制腫瘤基因進(jìn)行阻礙。高危型HPV感染因素多樣性，但HR-HPV感染最重要途徑為性行為，同時(shí)也是高危型HPV感染不斷擴(kuò)大的最重要途徑[23]。

惡性程度高的宮頸浸潤癌患者HPV篩查發(fā)現(xiàn)HPV16型低于HPV18型陽性，腫瘤分化不良的年輕患者極易出現(xiàn)HPV18型感染，此類患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率也高。HPV18型感染與宮頸癌的預(yù)后關(guān)系研究結(jié)果顯示，HPV18感染與早期宮頸癌預(yù)后密切相關(guān)，而且對于全子宮摘除術(shù)及骨盆淋巴清掃術(shù)后的早期宮頸癌患者HPV18也是其復(fù)發(fā)的獨(dú)立因素[24]。癌基因變異已經(jīng)在宮頸癌細(xì)胞系被發(fā)現(xiàn),不過，癌細(xì)胞的活體機(jī)能和繁殖過程依然不可預(yù)測，高風(fēng)險(xiǎn)HPV感染的潛伏期可以持續(xù)3個(gè)月或者幾年。高危型HPV潛伏期更長，長達(dá)5～15年。

因此，HR-HPV已經(jīng)是1個(gè)不可否定的致癌因素，不僅女性會感染，男性也與此種高危型HPV病毒有關(guān)，男性可以傳播HPV病毒,不過，男性的檢查與女性的宮頸部細(xì)胞學(xué)檢查不同，目前，沒有男性可用的病毒篩查方法。

2 HR-HPV相關(guān)研究

2.1 HR-HPV致癌機(jī)制

正常組織細(xì)胞在培養(yǎng)一定時(shí)間后，生長就會停止，而在某些特定因素下，細(xì)胞生長調(diào)控會出現(xiàn)異常，并且開始無限制地生長，即永生化，這是惡性轉(zhuǎn)變的前奏。宮頸癌發(fā)展、發(fā)生過程中，HR-HPV與某些特定的癌基因存在特定的聯(lián)系，細(xì)胞癌基因附近存在高風(fēng)險(xiǎn)HPV DNA和宿主細(xì)胞基因整合，癌基因的表達(dá)和活性會受到影響[25]。如果HR-HPV病毒進(jìn)入機(jī)體內(nèi)并感染，機(jī)體免疫系統(tǒng)就會功能失調(diào)，細(xì)胞免疫、體液免疫、局部的免疫都會受到不同程度的阻礙。

郭勇峰等證實(shí)，子宮頸浸潤癌患者及原位癌患者分泌物HPV16,HPV18陽性表達(dá)率分別為53.89%和46.15%，而健康對照組僅為6.67%[26]。研究發(fā)現(xiàn)，外陰道HPV感染的患者局部T4，T8及(NK細(xì)胞)數(shù)量呈下降趨勢，約6%的病例血液中的免疫活性細(xì)胞數(shù)降低，機(jī)體中NK細(xì)胞和朗漢斯巨細(xì)胞(LC)發(fā)揮免疫監(jiān)視作用，當(dāng)高危型HPV病毒入侵后，NK細(xì)胞大量凋亡，局部LC數(shù)量出現(xiàn)明顯減少，致癌化的風(fēng)險(xiǎn)提高[27]。Hooi等在體內(nèi)、體外研究了重組IL-2與HPV相關(guān)腫瘤細(xì)胞之間的關(guān)聯(lián)性，證實(shí)重組IL-2對細(xì)胞免疫機(jī)制發(fā)揮刺激作用，還能對腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生效果，腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)凋亡[28]。

2.2 HR-HPV同其他癌基因的協(xié)同作用

宿主細(xì)胞癌基因附近較易出現(xiàn)高危型HPV DNA和宿主細(xì)胞基因整合，以此來誘導(dǎo)增加癌基因的活性及表達(dá)量。研究發(fā)現(xiàn)對宮頸癌患者應(yīng)用FISH技術(shù)進(jìn)行HPV和多個(gè)癌基因檢測,結(jié)果HPV陽性率為77%，主要HPV類型以HPV16型、HPV18型或兩型的混合感染為主，65%的宮頸癌可見1個(gè)或多個(gè)癌基因的放大,由高到低依次為:PIK3CA、 TERT、erbB2、c-myc 和CCND1[29]。Islam等研究發(fā)現(xiàn)，癌基因k-ras和c-erbB2在子宮頸癌的發(fā)生中起作用，因?yàn)楦呶Ｐ虷PV感染而被活化，但是這些癌基因在低風(fēng)險(xiǎn)HPV感染中未見活化表現(xiàn)[30]。

3 HR-HPV感染預(yù)防

HPV感染導(dǎo)致宮頸癌已經(jīng)成為不可否定的事實(shí)，HPV關(guān)聯(lián)生殖器感染，是多個(gè)國家和地區(qū)最常見的性傳播疾病[31-32]。目前已經(jīng)成功研發(fā)的宮頸癌疫苗主要用于HPV16、HPV18、HPV6、HPV11四價(jià)疫苗和HPV16和HPV18的二價(jià)疫苗，但對于已經(jīng)HPV感染的女性宮頸癌疫苗幾乎無顯著的效果[33]。

關(guān)于HPV最初的接種年齡，各個(gè)國家均有不同，但主要還是集中在9～12歲的女性當(dāng)中，疫苗接種程序，6個(gè)月3次肌肉內(nèi)注射，13～26歲的女性仍可進(jìn)行補(bǔ)種疫苗[34]。最新研究發(fā)現(xiàn)，疫苗接種后≤18歲的女性高度宮頸病變(包含CIN 2及CIN 3)的發(fā)生率，比疫苗接種前低0.38%，高度病變發(fā)生率有了明顯的降低，而其他年齡段接種疫苗的女性，未發(fā)現(xiàn)高度宮頸病變，發(fā)病率呈下降趨勢[35-36]。低惡性度宮頸部病變(包括CINⅠ和非典型鱗狀細(xì)胞病變)的發(fā)生率接種疫苗前后變化不明顯，但6～18個(gè)月內(nèi)不會發(fā)生大的病變，多數(shù)自然痊愈。35歲以上女性中有5%～10%的女性對HPV病毒不能產(chǎn)生清除效果，而HR-HPV長時(shí)間感染才是導(dǎo)致宮頸癌的原因，同時(shí)是CIN3的發(fā)生、維持、發(fā)病的危險(xiǎn)因素，宮頸癌也因此成為較一種罕見的HVP感染并發(fā)癥，目前，宮頸細(xì)胞學(xué)篩查和HPV疫苗已被證實(shí)在降低或根除HPV腫瘤形成上較為有效[37-38]。

總之，宮頸癌患者患病初期未見不適或癥狀輕微的患者有半數(shù)以上，只有在進(jìn)行婦科檢查時(shí)才有可能被發(fā)現(xiàn)或確診[39-40]。因此，宮頸癌檢查的重要性非常明顯，而更詳細(xì)地研究HR-HPV感染因素是改善宮頸癌早期診斷率和預(yù)后的最基本方法。

首先,有研究結(jié)果顯示,對高危型HPV做進(jìn)一步區(qū)分可以明確HPV類型，如：HPV16和HPV18等高危型HPV，提高宮頸癌的早期診斷率[41]。

第二,通過發(fā)現(xiàn)HR-HPV感染有關(guān)的宮頸癌臨床癥狀與生物學(xué)行為的關(guān)系，利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)分析適齡女性染色體、基因與HR-HPV基因整合的相關(guān)因素，為宮頸癌的早期診斷提供捷徑[38]。

第三,對宮頸癌的發(fā)病機(jī)制進(jìn)行更深入研究，如:早性行為、焦躁、妊娠年齡較低、多次生產(chǎn)、吸煙、避孕藥服用過度、性伴侶過多、激素替代療法以及其他一些未知因[42]，有可能為HR-HPV感染的相關(guān)子宮疾病類型進(jìn)行針對性治療，為宮頸癌的篩查及治療開辟了一個(gè)新的時(shí)代。