宫颈上皮内瘤变分子生物学指标的研究进展

宋妮娜，瞿全新

宫颈上皮内瘤变分子生物学指标的研究进展

宋妮娜，瞿全新△

宫颈癌是妇科最常见的恶性肿瘤之一，近年来宫颈癌的发病率逐年上升，且有年轻化趋势。宫颈上皮内瘤变（CIN）是由高危型人乳头瘤病毒（HPV）的持续性感染引起的，是宫颈癌的癌前病变，其反映宫颈癌发生发展中的连续过程，从CIN发展为宫颈癌需要较长的时间。在CIN的进展过程中，许多基因结构和功能都会发生变化。近年来的研究发现，在CIN和宫颈癌的组织中存在着一些表达异常的生物学标记物，这些生物学标记物与前驱病变级别和肿瘤是否发生转移相关，将这些基因作为CIN进展的分子生物学标志物进行检测，早期发现和诊断宫颈癌已成为目前研究的热点。综述CIN研究的前沿性分子生物学指标。

宫颈上皮内瘤样病变；宫颈肿瘤；生物学标记；端粒，末端转移酶；白细胞介素类；Toll样受体

20世纪70年代，Richart等提出宫颈上皮内瘤变（cervical intraepithelial neoplasia，CIN）这一概念，随着对宫颈癌前病变发生机制及其进展的认识，目前世界卫生组织（WHO）将其更名为鳞状上皮内病变（squamous intraepithelial lesion，SIL），根据病变程度，再将其分为低度鳞状上皮内病变（low-grade squamous intraepithelial lesion，LSIL）和高度鳞状上皮内病变（high-grade squamous intraepithelial lesion，HSIL），前者对应尖锐湿疣与CINⅠ、后者对应CINⅡ与CINⅢ［1］，其中HSIL是宫颈癌的癌前病变。

分子生物学研究结果显示，高危型人乳头瘤病毒（HPV）持续感染是宫颈癌的主要危险因素，90%以上的宫颈癌伴有高危型HPV感染。从HPV感染发展到宫颈癌是一个较长的过程，有报道CINⅠ、CINⅡ、CINⅢ进展为宫颈浸润癌的概率分别为15%、30%、45%，此过程大约历经10年。大多数HPV感染是一过性的，国外研究显示约90%的HPV感染在2年内自然消退，仅有不足5%的病例进展为高级别CIN。CIN并非是单向发展过程，其发展有3种可能：直接发展为浸润癌，局限在鳞状上皮内持续不变，逆转乃至消退。在LSIL患者中，1～2年出现自发消退者达80%［2-3］，10%～15%的患者进展为HSIL，而HSIL患者逆转为正常者达30%～50%。HSIL的治疗通常包括切除病灶和转化区，防止进展为宫颈癌，而LSIL的治疗较为保守［4-5］。因此，筛选LSIL患者中可能进展为HSIL的高危者并采取有效治疗措施变得尤为重要。目前，临床上尝试应用某些特异性标志物辅助判定宫颈病变的转归，以期更好地预测患者预后，指导临床分流与管理。本文就与CIN进展有关的分子标志物的研究进展进行综述。

1 人端粒酶RNA基因（human telomerase RNA component，hTERC）

端粒酶（telomerase）是一种将5′-TTAGGG-3′增加到人染色体末端的核糖酶复合物，由多个亚基组成，包括作为端粒延伸和催化亚基模板的端粒酶（如hTERC）、具有逆转录酶活性的人端粒酶逆转录酶（human telomerase reverse transcriptase，hTERT）和端粒酶相关蛋白1（human telomoraseassociated protein 1，hTP1）。端粒酶活性主要依赖于hTERT和hTERC基因表达，hTERC位于染色体3q26，编码端粒酶RNA亚基，通过细胞分裂维持端粒长度，参与恶性肿瘤的发生与进展。hTERC基因扩增可以阻止细胞凋亡，从而导致肿瘤发生。近年来研究发现，hTERC表达是宫颈癌生物标志物［6］。在从非典型增生向癌症转化过程中，几乎所有宫颈上皮细胞都表现出异常hTERC基因扩增。hTERC基因突变改变端粒酶功能，从而导致染色体异常［7］。因此，检测hTERC基因可作为判断病变进展的标志。Heselmeyer-Haddad等［8］经过1～3年随访发现，CINⅠ/Ⅱ患者中有hTERC基因扩增者比无扩增者更易进展为CINⅢ，提示hTERC基因异常表达可能是进展为浸润癌的关键。

2 人类p16基因编码蛋白（p16INK4a）

p16INK4a是一种肿瘤抑制蛋白，抑制细胞周期蛋白依赖性激酶（CPK），通过视网膜母细胞瘤蛋白（pRb）磷酸化调节细胞周期。p16INK4a参与pRb负反馈调节，由于HPV E7灭活pRb，从而导致p16INK4a表达增强［9］。因此，p16INK4a基因可作为判断HPV致病能力及CIN患者预后的标志物［10］。

有学者对CINⅠ患者进行回顾性研究，发现p16INK4a表达水平与CINⅠ进展为CINⅡ/Ⅲ有关，提示p16INK4a是判定CINⅠ病变转归的有价值的标志物［11］。以往许多研究发现，几乎所有HSIL中都能检测到p16INK4a表达，而在不成熟化生或萎缩等反应性病变中，p16INK4a表达都是阴性或仅有局灶性表达。因此，p16INK4a表达在HSIL病变中具有无可争议的重要意义［12-13］。

但是，近来Sagasta等［14］进行了一个大型的前瞻性研究，对入选的507例患者（其中LSIL 416例）做了平均28个月的随访后发现，所有患者的p16INK4a染色阳性率是48%（245/507），而LSIL患者的p16INK4a染色阳性率是50%（210/416），认为p16INK4a作为评价LSIL进展的标志物价值有限，在LSIL病变中，p16INK4a染色仅用于诊断可疑的病例，协助排除HSIL病变的可能性。

3 上皮紧密连接蛋白（Caudin-1蛋白）

紧密连接（TJS）是细胞间连接复合体，是正常上皮细胞稳态的关键结构，该结构包括膜和膜相关蛋白［15］。Caudin-1蛋白是紧密连接的主要封闭蛋白，参与细胞间信号传导。在癌变过程中，已证实Caudin-1基因及其蛋白水平发生改变，可作为癌症进展的标志物。紧密连接缺失与肿瘤发生与进展密切相关，紧密连接蛋白表达减少可以预测癌症进展。研究发现，在CIN和浸润性宫颈癌中，Caudin-1表达增加［16］。Caudin-1蛋白持续表达可能是LSIL向HSIL、浸润癌进展的重要因素，可作为宫颈SIL进展的可靠标志物。

4 细胞因子

细胞因子在炎症和免疫调节方面起着重要作用。在细胞免疫中，辅助性T细胞分为Th1和Th2两种亚型，Th1细胞分泌白细胞介素2（interleukin-2，IL-2）、γ干扰素（interferon-γ，INF-γ）和肿瘤坏死因子β（tumor necrosis factorβ，TNF-β），其中IL-2是免疫应答和调节的主要核心因子，参与T细胞凋亡，促进T细胞增殖，具有免疫抑制作用，可造成肿瘤细胞凋亡，其活性高低直接影响免疫细胞的功能及宫颈局部免疫状态［17］；IFN-γ具有较强的抗肿瘤作用和免疫调节作用，因此Th1细胞有抗肿瘤作用。Th2细胞主要分泌IL-1β、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-9和IL-10。其中IL-4、IL-6、IL-10能直接作用于靶细胞，还能通过旁分泌与其他细胞因子间接发挥作用，破坏机体免疫系统，促进肿瘤细胞浸润和转移，因此Th2细胞会严重干扰机体抗肿瘤免疫［18］。HPV持续感染是CIN进展的必需条件，HPV感染降低了Th1/ Th2平衡，导致Th2细胞相对优势和树突状细胞（DCs）抑制未成熟DCs分化，从而改变免疫抑制微环境［19］，促进CIN进展。Sharma等［20］用植物血凝素（PHA）刺激试验检测65例患者外周血单核细胞，观察到CIN患者IL-2降低，IL-4以及IL-10增加。Iwata等［21］研究发现，宫颈黏膜IL-1β、IL-8水平在HSIL组中高于NILM组（无上皮内病变或恶性病变）+ LSIL组，表明高水平的炎症细胞因子IL-8、IL-1β可促进持续性HPV感染与CIN进展。因此，宫颈黏液细胞因子可作为评价CIN病变进展的观察指标。

5 非典型蛋白激酶C（aPKCλ/ι）

aPKCλ/ι是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，为上皮细胞极性和增殖调节所必需。aPKCλ/ι有增强癌细胞增殖、生存、运动的作用［22-23］。aPKCλ/ι过度表达加速癌细胞生长、侵袭和转移［24-26］。CIN组织学特点包括细胞极性丧失和细胞增殖，aPKCλ/ι可能参与CIN的发生和发展，在CIN转变为浸润癌的过程中发挥重要作用。研究证明，在人宫颈和皮肤角化细胞中，aPKCλ/ι过度表达与HPV16 E6/E7基因上调无关［27］，提示HPV E6/E7表达不足以支持CIN病变中aPKCλ/ι的过度表达，aPKCλ/ι可能是不依赖于HPV E6/E7蛋白表达的独立致癌因素。Liu等［28］用免疫组织化学法观察CIN和宫颈浸润癌中aPKC表达，结果证明随着CIN级别进展，aPKC在宫颈上皮细胞中的表达增加。而且Mizushima等［29］研究表明，aPKCλ/ι异常表达及其在亚细胞中的定位可以作为预测CINⅠ预后的指标，aPKCλ/ι是CINⅠ进展的独立危险因素，与非HPV16/18感染所致CINⅠ的高进展率和低逆转率相关。aPKCλ/ι表达及其细胞内定位可能对非HPV16/18型感染的CINⅠ有分流作用。

6 Toll样受体（TLRs）

TLRs是IL-1受体家族成员，是机体识别病毒、细菌和其他病原体感染的模式识别受体，是天然免疫反应的重要分子，通过病原相关分子模式（PAMPs）在宿主-病原体相互作用和识别中发挥核心作用。以往研究证实，TLRs在许多人类恶性肿瘤和宫颈癌中，通过病毒识别和体内炎性反应而发挥作用。进化保守的TLRs在一系列人类疾病，包括癌症的病理过程中发挥关键性作用。研究发现，不同TLRs识别不同配体。TLR2位于细胞膜，可以识别细菌脂蛋白、脂磷壁酸、真菌酵母多糖和病毒衣壳蛋白；TLR9位于内涵体，能识别病毒基因组CpG基序。TLR2由HPV衣壳蛋白激活，通过肿瘤坏死因子受体相关因子6（TRAF6）途径激活中间体IKB激酶催化亚基α（IKKα）、IKKβ和核因子κB（NF-κB）关键调节因子（NEMO），最后激活NF-κB，导致炎性细胞因子分泌。HPV E6 CpG序列能刺激TLR9反应，TLR9激活干扰素调节因子7（IRF7），形成复杂的IRF3/7，导致INF-γ的产生［30］，发挥抗HPV感染作用。

在正常组织中，几乎检测不到TLRs表达。Aggarwal等［31］研究证实，在宫颈鳞状细胞癌中，TLR2、TLR9表达稍高。Ghosh等［32］研究发现，尽管TLR2、TLR9在宫颈癌不同时期表达差异较小，但是TLR2和TLR9可以通过特异性曲线分析评估疾病进展程度，TLR2和TLR9表达随宫颈病变程度加重和浸润性癌进展而增加。

7 结语

CIN虽然是一种连续发展的病变，但存在极大的可逆性。CIN筛查直接关系到宫颈癌的预防及治疗，因此早期诊断和治疗CIN是阻止宫颈癌发生的关键。检测某些特异性分子生物学指标可提高诊断特异性，但这一研究领域至今还未发现一种CIN特异性的非常理想的分子生物学标志物。临床上可采用标志物联合检测等方法提高敏感度与特异度。随着对肿瘤病因学和CIN进展、消退机制的深入研究以及分子生物学的进一步发展，在不久的将来，宫颈癌有望达到全面预防和根除。

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Research Advances in Molecular Biological Indicators of Cervical Intraepithelial Neoplasia

SONG Ni-na，QU Quan-xin.

Center of Clinical College，Medical University of Tianjin，Tianjin 300192，China（SONG Ni-na，QU Quan-xin）；Tianjin Huanghe Hospital，Tianjin 300110，China（SONGNi-na）

Cervical cancer is one of themost common gynecologicalmalignant tumors.In recent years，the incidence of cervical cancer has increased year by year，and there is a trend of youth.Cervical intraepithelial neoplasia（CIN）is caused by persistent infection of high risk human papillomavirus（HPV）.It is a precancerous lesion of cervical cancer，and it reflects the continuous processof the developmentof cervical cancer.From the developmentofCIN to cervical cancer needs a long time.In the progress of CIN，many gene structure and function will change.Recent studies have found that there are some abnormal expression ofbiologicalmarkers between the CIN and cervical cancer tissue，which are related to the levelof the precursor and themetastasis of the tumor.These genes as CIN progression ofmolecular biomarkers for testing to early detectand diagnosis of cervical cancerhasbecome a hot research.In thisarticle，we reviewed the research on the frontiermolecularbiology ofCIN.

Cervical intraepithelialneoplasia；Uterine cervicalneoplasms；Biologicalmarkers；Telomerase；Interleukins；Toll-like receptors（JInt Obstet Gynecol，2016，43：524-527）

2016-01-21）

［本文编辑王琳］

300192天津医科大学一中心临床学院（宋妮娜，瞿全新）；天津市黄河医院（宋妮娜）

△审校者