宫颈癌中SCC-Ag与miR-21表达的联系及临床联合检测研究进展

王 浩，斯琴高娃, 武 敏

（内蒙古医科大学研究生学院，内蒙古呼和浩特 010000）

宫颈癌是女性生殖系统常见的恶性肿瘤之一，病死率较高。全球每年宫颈癌的新发病例数约55万人，每年约有30万宫颈癌患者死亡，我国每年新发宫颈癌患者约16万，每年约有3.5万宫颈癌患者死亡。虽然HPV的疫苗已被用于预防宫颈癌，但宫颈癌是一种多因素、多分子参与的复杂过程，仍缺乏高效的筛查和治疗方法[1]。流行病学调查发现，宫颈癌与性生活紊乱、高危型人乳头瘤病毒(HPV)感染、吸烟吸毒、经济状况低下、不注重个人会阴卫生、种族和地理环境等因素有关。在我国，子宫颈癌约80%发生于贫困及落后地区，近些年，我国有些地区的宫颈癌患者比例在减少（如上海），但在一些偏远地区却在增加，如湖北宜昌土家族地区[2]，且发病呈年轻化，给患者及家属带来沉重的经济、心理负担，严重危害着女性的生命健康。

宫颈癌病程的进展需要很长的时间，从早期病变到发展成为有临床症状的宫颈癌需要10～30年的时间[3]，因此，癌前病变期的发现、确诊、积极有效治疗是减少宫颈癌的发病、死亡的重要环节。为达到早发现，目前临床已有多种检查方法，影像学：MRI、超声、CT等；宫颈细胞学筛查：TCT液基薄层细胞学检测、巴氏涂片、细胞DNA定量分析技术、HPV核糖核酸检测；人工观察法：醋酸白和Lugol碘溶液检测法，阴道窥镜检查，阴道指诊等；病理；免疫组化：Ki-67、P53、P16、SCC-Ag等。检查手段提高了宫颈癌的检出率，为早期治疗提供了帮助，但有些项目基层医院尚无法开展，一些晚期的患者5年存活率仍然很低。所以，发现与宫颈癌发生发展相关的机制，寻找对应的治疗方法，如化学药物治疗、放射治疗、特异性靶向分子药物治疗及分子生物学指标，是我们迫切需要解决的问题。本文针对宫颈癌的早期监测指标miR-21和SCC-Ag两种标志物间的联系及临床联合检测的价值进行综述。

1 SCC-Ag与宫颈癌的发生发展

SCC-Ag是一种相对分子质量为42-48KD的糖蛋白，是一种属于对半胱氨酸和丝氨酸的抑制物，最先由Kato等[4]从人鳞状细胞癌组织提纯发现，是肿瘤相关抗原AT-4中的14个亚型之一，等电位为6.62，在宫颈癌、结直肠癌、肺癌、食管癌、头颈癌、皮肤癌、白血病、前列腺、膀胱癌等均有较高的敏感性。在30%～82%的宫颈癌患者中，血清SCC-Ag表达为阳性，使其成为宫颈癌诊断的实验室指标之一。血清SCC-Ag的检测对宫颈癌具有重要的临床意义，且特异性和灵敏度高于其它临床妇科检查。血清SCC-Ag水平升高比宫颈癌复发的临床表现症状平均要早4～9个月，宫颈癌侵犯肌层越深，血清SCC-Ag值则越高，并且血清SCC-Ag值与淋巴转移成正相关性。

SCC-Ag是由两个同源性非常高的基因SCCA1和SCCA2编码的，都位于染色体18q21.3。SCC1编码中性产物，中性产物既表达于正常组织，也表达于癌变组织，其主要通过抑制糜蛋白酶和组织蛋白L的活性而发挥抗凋亡效应；SCC2编码酸性产物，酸性产物主要表达于恶性鳞状上皮，它能够抑制组织蛋白酶G和巨噬细胞糜酶的活性，使上皮细胞不受免疫病理反应的损伤，通过影响黏附分子来调节肿瘤细胞的生物学行为[5-7]。SCC-Ag的表达和生长因子受体的表达相似，说明在宫颈癌中，SCC的表达、生长因子与肿瘤细胞的分化和去分化有密切关系，生长因子可以刺激宫颈上皮癌细胞产生SCC-Ag，且E钙粘蛋白介导SCC-Ag产生的信号途径，SCC-Ag在正常人鳞状上皮的颗粒层、棘层和子宫颈外上皮中间产生表达已被证实，其它类型的细胞有无产生表达尚需进一步的探索发现。

目前，SCC-Ag与宫颈癌的关系临床研究很多。宫颈癌未接受治疗时，SCC-Ag在患者血清的水平高低与肿瘤的组织学分型、侵袭深度、有无淋巴转移、肿瘤的大小有关[8]。当患者接受放化疗后，血清SCC-Ag的有无不仅与患者的生存率有关，而且可以评估患者接受治疗的反映和临床治疗效果，也是治疗后宫颈癌患者的复发观测指标之一。

2 miR-21与宫颈癌的发生发展

2.1 miR-21在宫颈癌中的表达miRNA是一组长约22nt的内源性、单链小分子RNA，广泛存在于真核细胞生物中，在功能上是一种非编码小RNA。依据miRbase数据得知，miR-21 mimic正义链：5'-UAGCUUAUCAGACUGAUGUUGA-3’，反义链：5'-UCAACAUCAGUCUGAUAAGCUA-3'。通过与靶区mRNA3＇非翻译区（3＇UTR）的碱基配对，具有自主转录单位，在高等动物中表达，是强有力的抗凋亡因子。在多种类型的肿瘤细胞中，miR-21均呈高表达状态，可促使肿瘤细胞在缺血缺氧环境中存活、增殖及迁移，从而使mRNA降解，或在转录后水平抑制翻译，调控基因表达，参与多种重要的生理和病理的表达过程。研究表明，其与多种肿瘤的发生有关，在健康人群和宫颈癌患者的血清中，miR-21的表达存在明显差异，其在宫颈癌患者血清含量为健康人的2～6倍[9]，尤其是在宫颈癌伴淋巴转移的的患者中表达更高，所以，miR-21可以成为宫颈癌检测的指标之一。通过PCR可测其血清含量，PCR技术对miR-21的检查具有高灵敏性、特异性、便捷性。

miR-21在宫颈癌患者中呈高表达，其可能对宫颈癌细胞有凋亡和（或）增殖的调控功能。miR-21可以抑制宫颈鳞状细胞的生长，但由于宫颈鳞状癌细胞的增生，使miR-21在宫颈癌中呈现高度表达，miR-21在宫颈癌的发病中也起到原癌基因的作用。Yao等[10]报道，miR-21是通过调控肿瘤抑癌基因PDCD4的表达而发挥作用。Davis等[11]通过荧光素酶实验检测了miR-21ASO(miR-21反义寡核苷酸）在宫颈癌细胞的调控功能，把带有miR-21ASO的荧光素酶载体转入宫颈癌细胞后，miR-21有表达的蛋白有明显下降，从而证明其具有抑制癌细胞增殖、促进其凋亡的作用。Lawrie等人在对非宫颈癌病人血清的研究中发现，miR-21在其中也有表达，尤其是在弥散性B细胞淋巴瘤患者，并且和淋巴瘤患者的存活率密切相关。

2.2 宫颈癌miR-21的生物学机制宫颈癌miR-21的生物学机制有很多种，并无具体公认的金标准。研究表明，miR-21在上皮间质转化（EMT）过程中促进宫颈癌的浸润和转移。EMT使上皮细胞获得间质细胞的特性，上皮细胞的生物活性丧失和间质细胞活性的获得，促使上皮细胞具有转移、侵袭、分化的能力。EMT在宫颈上皮性恶性肿瘤的浸润转移过程中起重要作用[12]，miR-21是否通过调控宫颈癌细胞的EMT过程，从而促进宫颈癌细胞的侵袭转移，尚无具体的研究报道。有实验通过宫颈癌组织标本探讨miR-21与宫颈癌浸润转移的关系，发现miR-21正性调控EMT相关转录因子ZEB1及snail mRNA表达，上调促进EMT相关蛋白Vimentin、N-cadherin的表达量，下调抑制EMT蛋白E-cadherin的表达。提示miR-21可能通过调控宫颈癌的EMT过程，进而促进宫颈癌细胞的侵袭转移。EMT过程蛋白Vimentin、cadherin与宫颈癌浸润转移的关系密切，体外细胞实验已经证实，miR-21可通过调控宫颈癌细胞的EMT过程而影响其浸润转移，这为寻找宫颈癌浸润转移的相关结合位点，阻断宫颈癌的浸润转移过程，开展基因靶向干预和个体化治疗提供了实验数据和理论基础。

有研究表明，miR-21高的宫颈癌侵袭能力更强，miR-21的基因与部分靶基因（如tpm1、pten、pdcd4）关系密切，同这些靶基因一起参与肿瘤细胞的增殖、分化、凋亡、血管浸润和转移等生物学过程。大量研究显示[13]，miR-21位于HPV16整合位点之一脆性位点FRA17B(FRAi7B)区域中，而这正是HPVl6整合人染色体17q23.2的区域，已知HPV整合到宿主细胞基因组中可导致基因发生改变，如缺失、扩增或重排[14]。有推测认为，在HPV整合位点附近的miR-21基因很可能在实际上成为这些基因改变的靶点，影响着宫颈癌的发生发展。

另有研究认为，通过VHL调节Wnt/β-catenin信号通路，miR-21可在转录后翻译的水平降解pVHL的表达[15]，而VHL基因编辑翻译产物pVHL可通过介导β-连环蛋白(β-catenin)的泛素化-蛋白酶体降解。作为miR-21的下游靶点，VHL可通过泛素化-蛋白酶体降解的形式抑制β-catenin的表达。有体外实验通过RNA Mimics转染技术证实，在头颈鳞癌细胞系中，miR-21使下游VHL表达下降，而β-catenin上调，β-catenin作为Wnt信号通路中的重要调控枢纽，使Wnt信号通路参与鳞状癌细胞的增值。miR-21通过对BCL-2表达来减少MTDH的产生，对宫颈癌细胞进行有效的抑制。MTDH是癌基因c-Myc和HA-Ras的下游分子，MTDH参与了血管生长因子的形成，如FGFα、VEGF、PIGF等因子可促进癌细胞增值。提示miR-21可通过以上二者调控癌细胞的表达[16]。

miR-21对细胞的分化、增殖、侵袭、迁移、免疫等多种生物学行为有其复杂的调控机制。在宫颈癌患者标本及体外宫颈癌细胞系研究中发现，miR-21表达水平与正常女性人群对比存在明显的差异，肿瘤组织中miR-21的表达是正常组织的2倍左右[17]。在宫颈癌实验中，靶向敲除miR-21可有效抑制BCL-2的表达，说明miR-21可通过调控BCL-2抑制细胞凋亡，促进肿瘤的发生发展。研究指出，在鳞状细胞癌标本中，miR-21呈高表达水平，敲低miR-21可显著抑制鳞状细胞癌生长，提示miR-21可作为鳞状细胞癌预后的独立因子，具有成为临床医学中首诊和（或）复查的检测指标之一。

miR-21的靶基因之一PTEN可抑制AKT的信号通路，抑制细胞增值，促进细胞凋亡。研究发现，PTEN在癌组织内含量低，在癌外周组织接近100%，可以通过上调miR-21的表达，抑制PTEN蛋白的生物活性，促进宫颈癌细胞的增殖、浸润和转移能力。这使宫颈癌细胞的增殖、凋亡处于循环的过程，且miR-21的高表达，促进了宫颈癌细胞的增值，推测miR-21促进SCC-Ag的表达和产生是通过抑制PTEN的表达[18]。

3 SCC-Ag和miR-21可能存在的联系

临床检查常常联合多种肿瘤标志物检测的手段，SCC-Ag的表达主要和鳞状细胞癌有关，不过其灵敏度、特异性有一定的局限性，但对鳞癌深肌层浸润有良好的预测水平，对早期浅层的预测无明确的研究报告，其在腺癌和腺鳞癌无明显相关表达，然而，单一的标志物往往不具有典型的代表性。

研究证实，miRNA既可作为抑癌基因，也可作为癌基因发挥作用。近年来，关于miRNA的研究发现，miRNA有广泛的基因调节功能，它可对基因活动的每个层面进行调节，参与生命活动的进程，如参与机体细胞的增值、凋亡、癌变等，其中就包括对人体免疫细胞的调控。miR-21为miRNA的典型代表之一，miR-21可通过调控基因SCCA1和SCCA2的编码来调控SCC-Ag的产生。研究表明，miR-21与PNI(周围神经损伤）的再生众多神经营养因子（NTFs）的表达呈正相关，微小RNA-21(miR-21）对转化生长因子(TGF)-β表达有促进作用[19]。TGF-β具有多种生物学功能，其主要由巨噬细胞合成与分泌，通过和细胞膜或细胞浆的Ⅰ型、Ⅱ型受体结合，形成复合物，从而广泛参与多种病理生理过程，其对细胞的增值、分化，细胞凋亡、机体免疫系统等都有重要的作用。TGF-β可有效活化血管内皮生长因子（VEGF），增加子宫癌周围微血管的形成。SCC-Ag的表达和生长因子受体的表达相似，说明在宫颈癌中SCC的表达及生长因子与肿瘤细胞的分化和去分化有密切关系，生长因子可以刺激宫颈上皮癌细胞产生SCC-Ag。信号通路[20]：促进鳞状细胞的E钙粘蛋白介导SCC-Ag产生的信号途径。宫颈癌细胞对淋巴细胞刺激增生，并通过淋巴细胞入血，宫颈癌的主要转移途径之一就是通过淋巴结，但宫颈癌鳞状细胞的脱落入血及SCC-Ag的产生起促进或抑制作用，二者的联合会否对非宫颈鳞癌及鳞癌的临床监测有一定的提升，目前还没有明确的研究证明。

4 结语

宫颈癌的临床分期依据为NCCN指南，然后决定治疗方案，而相同的分期治疗方案基本相同，尤其是在早期宫颈癌中（Ⅰ～Ⅱ期），且原发灶、侵润范围、转移模式的多样性，导致治疗范围遗漏的可能，这使SCC-Ag和miR-21的临床检查尤为重要，且其创伤小、简便，易于被患者接受。但二者对宫颈癌细胞的基因、蛋白表达是否存在协同或抑制作用，在临床前的诊断、治疗中的疗效监测及治疗后的复查是否存在重要的临床应用意义，目前尚缺乏相关研究。因此，有关SCC-Ag和miR-21的分子生物学研究及其功能研究还需相关科研人员进一步深入，不断探索其意义，以达到对临床宫颈癌早发现、早诊断、早治疗的目的。