宫颈癌的研究新进展

蒋雪梅综述，李 华，顿耀艳审校

（1.三峡大学医学院，湖北宜昌443002；2.三峡大学第一临床学院，湖北宜昌443002）

宫颈癌的研究新进展

蒋雪梅1综述，李 华2，顿耀艳1审校

（1.三峡大学医学院，湖北宜昌443002；2.三峡大学第一临床学院，湖北宜昌443002）

宫颈肿瘤； 乳头状瘤病毒感染； DNA甲基化； 组蛋白类； 肿瘤干细胞； 细胞增殖； 细胞凋亡；综述

宫颈癌是第4种最常见的癌症，据2012年报道，全球女性有宫颈癌52.8万病例，26.6万例死亡。人乳头瘤病毒（HPV）是宫颈上皮内瘤变（CIN）和宫颈癌的病原体，是最常见的性传播全球病毒感染[1]。据研究报道，宫颈癌标本99.7%感染HPV且属于高危HPV类型感染，且出现在绝大多数宫颈癌病例里，已经被确定为宫颈癌的生物和流行病学主因[2]。HPV感染导致宫颈癌通常需要10～15年，但并不是所有的HPV感染都导致宫颈癌，HPV感染进展为宫颈癌的辅助因素包括长期使用口服避孕药、多个性伴侣、性活动开始的最早年龄，吸烟、感染衣原体和单纯2型疱疹病毒及社会经济地位低等。该癌症的社会经济方面被强调是因在2012年几乎87%的宫颈癌死亡病例发生在发展中国家的事实。仅印度一个国家2012年宫颈癌死亡人数占25%，另外，持续高危型HPV感染不足以永恒化和转化宿主的上皮细胞，基因突变和表观遗传变化对致癌机制是必要的[3]。鉴于此，本文就宫颈癌的研究进展作一综述。

1 HPV感染宫颈上皮与宫颈癌

HPV属于乳头瘤病毒科家族的病毒，是一个小型无包膜病毒。其包含1个8 kb长双链环状DNA，分成3个区域：长控制区（LCR）、早期区（E1、E2、E4、E5、E6和E7）和晚期区（L1、L2），分别作为调节DNA复制，病毒复制和致癌作用、病毒衣壳蛋白的产生。HPV的生命周期依赖于宿主细胞的复制结构，并且病毒颗粒感染从进入上皮的基底层开始（游离型的DNA），随后整合到宿主细胞基因组（整合DNA）使病毒基因组进入存在于宿主细胞[4]。HPV DNA的整合破坏或删除了E6和E7基因且阻遏E1和E2区域，导致其表达丧失，导致增加E6和E7表达水平[5-6]。E6和E7基因产物是引发肿瘤的关键HPV蛋白，除了通过灭活p53和去磷酸化视网膜母细胞瘤蛋白（PRB）解除对宿主细胞生长周期的调控外，2个经典肿瘤抑制蛋白E6和E7通过与宿主细胞蛋白相互作用参与处理基因组稳定，细胞黏附，细胞增殖、凋亡，细胞周期，DNA修复，代谢，翻译和转录信号[7]。

宫颈分为外宫颈和内宫颈及二者之间的交接带，外宫颈由复层鳞状上皮细胞构成，内宫颈由柱状细胞（分泌黏液）和宫颈内外之间的区域称为鳞柱状交界化生细胞构成；外宫颈包含4个不同层次：基底层、棘细胞层、颗粒层和透明层。表层细胞不断脱落的过程被称为表皮脱落[8]。这些细胞再生由基底层不成熟的上皮细胞（干细胞属性）进行分裂形成。子宫颈内膜细胞的纤毛或黏液的分泌协助精子的运动。然而，内外宫颈之间的连接处（以下简称为转化区）是宫颈癌的起源地，因此非常重要。HPV感染转化区范围内特定的表皮干细胞有明显的基因表达谱。宫颈上皮由终末分化细胞和基底干细胞构成[9]。宫颈上皮任何受伤或伤口的分化细胞触发基底干细胞增殖和分化，然后替换受损细胞。干细胞分化的能力对病毒颗粒的产生非常重要[10]。该病毒感染的程序—细胞进行对称分裂而不是非对称分裂[9]。从而使细胞增殖和细胞产生病毒颗粒，但防止了细胞分化。

2 宫颈癌的当前预防和治疗方案

宫颈癌变前细胞的早期检查和针对HPV疫苗的开发利用已经显著减少了发达国家宫颈癌死亡率，由于成本和社会禁忌使这些预防程序不可能在发展中国家开展。宫颈癌的治疗方法通过检测确定发展阶段，若是晚期辅以手术、化疗和放疗。即使治疗成功，患者还需要继续进行常规筛查判断癌症的复发和恶化。由于常规筛查和疫苗接种，宫颈癌死亡率在发达国家中已经在很大程度上降低。常规筛查帮助检测早期阶段的宫颈癌且更适合治疗。建议一旦达到21岁的女性应定期进行宫颈癌筛查，不管性生活开始年龄是多大[11]。最流行的检查方法是巴氏涂片检查，其中从阴道收集的细胞用于细胞学检查，以便确定癌前细胞存在与否。其他筛选方法还有HPV DNA检测。筛查阳性结果又通过明确的诊断（阴道镜检查及锥体活检）检查随访。一旦宫颈癌被确认，应通过各种检查[妇科检查、正电子发射断层显像（PET）、MRI、CT和X射线]确定癌症分期。除常规筛查外，可使用疫苗预防宫颈癌。当前预防宫颈癌的2个疫苗分别是Gardasil（针对 HPV 6、11、16和18）和 Cervarix（针对HPV 16、18）。市场上使用的疫苗已经被审查通过[12]。

3 DNA甲基化研究与宫颈癌

有研究表明，表观遗传改变可以在肿瘤发生中发挥重要作用[13]。同样，HPV和宿主细胞一系列的基因组表观遗传改变已经被鉴定发生在宫颈癌的每个阶段，包括DNA甲基化和组蛋白的共价修饰及涉及不同细胞通路的非编码RNA[14]。P16蛋白是细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂。诱导肿瘤抑制基因p16（INK4A）的表达，p16（INK4A）抑制具有细胞周期素D的细胞周期蛋白依赖性激酶4/6（CDK4/6）复合物酶活性形成，并且通过激活视网膜细胞瘤肿瘤抑制基因触发细胞衰老。感染高危型HPV高水平表达p16INK4A和p16的过度表达增加了宫颈上皮不典型增生的严重程度[15-16]。已有研究表明，宫颈癌病例中细胞周期蛋白A1 CCNA1启动子区甲基化情况可能通过HPV整合形式和瘤形成过程的甲基化程度进展[17]。同样在宫颈癌致癌作用里，维A酸受体â2基因的5′区CpG甲基化促成基因沉默，从低级别SIL到高级别SIL和侵袭性宫颈癌，其频率逐步增加。细胞黏附分子1（CADM1）参与上皮细胞黏附，且其表达丧失与肿瘤侵袭和（或）转移有关。启动子甲基化降低CADM1的表达已被证明在高级别CIN和鳞状细胞癌（SCC）中[18]。CADM1基因的低表达和高度变化与CIN向Ⅰ/Ⅱ期宫颈癌进展有关[19]。肼屈嗪是外周血管舒张药物，耐受良好并稳定DNA甲基化抑制剂。其可诱导启动子序列的脱甲基化和mRNA转录的激活和特定肿瘤抑制基因参与合成最小毒性蛋白质[20]。

4 组蛋白的修饰研究与宫颈癌

组蛋白去乙酰化酶（HDACs）负责去除赖氨酸的乙酰基团，组蛋白乙酰化/脱乙酰修饰通常称为“组蛋白编码”，其影响基因表达，从而与致癌过程相关，正如预期的那样，Huang等[21]的研究表明，在宫颈不典型增生和浸润性宫颈癌中HDACs1和HDACs12的表达增加。丙戊酸（VPA）是HDACs的一种有效抑制剂，已通过调制多种细胞通路包括细胞周期阻滞，细胞凋亡，血管生成、转移、分化和衰老显示出强效的抗肿瘤效果。VPA在宫颈癌的抗肿瘤效应可能是由于高度乙酰化P53蛋白保护其免受E6降解和增加P53活性，或是通过抑制Akt1和Akt2的基因表达导致Akt（一种蛋白激酶）的失活和细胞凋亡[22]。另外，一些HDAC抑制剂也通过其非组蛋白目标干扰宫颈癌。例如HDAC抑制剂辛二酰苯胺氧肟酸（SAHA）在HeLa宫颈癌细胞中协同硼替佐米通过激活胱天蛋白酶-3和增加Bax蛋白/Bcl-2表达的比例而诱导凋亡[23]。

5 肿瘤干细胞（CSCs）与宫颈癌

CSCs在宫颈癌中首先由Bortolomai等[24]报道。由于干细胞参与自我更新和多能性，其在癌症发病机制中所发挥的作用产生了巨大关注。特别是宫颈癌富有干细胞的转化带区域，是HPV感染的关键区域，HPV感染促成了致癌作用。多年来，许多干细胞标记基因已经涉及到宫颈癌的发生机制，维持干细胞特性抑制分化特异性基因BMI1表达的蛋白在宫颈癌细胞系（SiHa、CaSki、HeLa、C33A）显著上调，在宫颈癌组织中也表达增加并且与肿瘤大小和淋巴结转移呈正相关[25]。越来越多的证据表明，CSCs的数量与增加癌症的严重程度有关。桑根皮素是小桑树根皮中分离的天然化合物，而苯异硫氰酸酯（PEITC）在膳食成分西兰花、卷心菜和花椰菜中被发现。通过富集的球体形成分析当用桑根皮素或PEITC处理HeLa肿瘤干细胞时显示凋亡。HeLa肿瘤干细胞中沉默的HPV癌基因E6抑制细胞生长，并导致球体形成显著减少[26]。因此，CSCs中沉默自我更新基因的视为潜在的治疗靶点。

6 细胞增殖和凋亡与宫颈癌

细胞凋亡属于程序细胞死亡，是生理学和病理学调节发展中不可缺少的过程，几乎涉及所有器官和细胞。但凋亡异常可能导致肿瘤的启动和发展。沉默Trop2基因的表达可以显著抑制CaSki细胞的生长和增生，细胞周期蛋白D1表达下调和显著增加细胞凋亡，伴随着bcl-2下调和上调p53和Bax，增加半胱天冬酶9、3的活性。研究结果表明，Trop2调节CaSki细胞增殖和凋亡非常重要，Trop2基因在宫颈癌增殖和凋亡中是一个关键因素。因此，Trop2将是针对宫颈癌治疗和预后一个新的和关键的分子标记，成为宫颈癌治疗的一个新靶点[27]。

丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）途径包括不同的信号级联[28]。RAS-RAF-MEK-外信号调节激酶1/2（ERK1/2）是在人癌症中聚焦通路。ERK通路能通过许多种信号被激活，包括生长因子、细胞因子和外部压力，以及活化的ERK通路，最终导致ERK1和ERK2的激活[28]。因为ERK1和ERK2超过80%相同的和共有分享许多生理功能，它们正常被称为ERK1/2或ERK。据报道，ERK1/2充当近180个不同的分子目标和调节几个不同细胞功能，如细胞生长、细胞周期、细胞增殖、细胞死亡、细胞凋亡、细胞黏附和转录[29]。小分子抑制剂靶向MAPK已被广泛用于某些癌症治疗剂作为生物可行的 ERK1/2 MAPK激酶之一，在宫颈癌组织中高表达。抑制剂U0126下调ERK1/2蛋白后，Hela和C33A细胞增生被抑制，细胞凋亡被促进，细胞周期中G0/G1期比例增加和G2/M期比例下降。在HeLa细胞和细胞C33A中ERK1/2蛋白下调后，p-c-Fos蛋白的表达水平下降，而p-c-Jun蛋白增加。ERK1/2也许促进宫颈癌细胞的发展，ERK1/2抑制剂可能通过调节c-fos和c-Jun转录因子的表达抑制宫颈癌细胞的生长，可作为宫颈癌治疗的有效靶点[30]。

7 展 望

宫颈癌是最常见的恶性肿瘤之一，对大多数女性的健康造成重大损害。对于宫颈癌，可以突出基因的表观遗传学变化DNA甲基化水平或组蛋白修饰，分析这些变化信息可以在妇女这种高风险疾病中作为可靠的检查方法，并可以建立检测该疾病候选生物标志物。这些改变的DNA或RNA对疾病的检测创伤小、更容易实现的手段和判断预后，还可以作为潜在的治疗性干预目标。另外，CSCs的比例与疾病的严重程度有关，如果将CSCs作为常规筛查项目，宫颈癌女性将大大受益。越来越多的证据表明，CSCs在化疗抵抗、转移和疾病复发中的作用，CSCs不仅可早期发现宫颈癌，而且还可提供有关该疾病状态的初步证据。对宫颈癌患者的筛查和治疗有更好效果。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.21.016

A

1009-5519（2015）21-3251-03

2015-07-30）

湖北省教育厅科研基金资助项目（B20121306）。

蒋雪梅（1974-），女，湖北枝江人，硕士研究生，副教授，主要从事妇科肿瘤方面的研究；E-mail：jxm9981@sina.com。