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1、1人乳头状瘤病毒持续感染与宫颈癌变相 关的危险因素【摘要】 宫颈癌是最常见的女性生殖道恶性肿瘤，高危型人乳头状瘤病毒（HPV）持续感染与宫颈上皮内瘤样病变及宫颈癌的发生密切相关。研究发现高危型 HPV是否产生持续感染不仅与 HPV 基因变异及其性状改变有关，宿主自身免疫反应、遗传因素的变化对其亦具有决定性影响。上述 HPV 持续感染危险因素的研究正方兴未艾，有望在宫颈癌相关诊断、预后标志物方面实现突破。全文对近年来该领域的相关进展做一综述。 【关键词】 宫颈肿瘤 人乳头状瘤病毒 基因变异 整合 免疫逃逸 遗传易感性宫颈癌是常见的妇科肿瘤，严重地威胁着女性的生命健康。大量流行病学研究证实，人乳头
2、状瘤病毒(human papillomavirus，HPV)感染是宫颈癌发生发展的重要环境因素。然而在感染 HPV 的妇女中，大多数可自行消退，仅少数妇女发展为持续性感染，并进展为宫颈上皮内瘤样病变（cervical intraepithelial neoplasia，CIN），甚至宫颈癌，这说明在宫颈癌的发生过程中，还有其他一些危险因素发挥作用。近年来研究表明，除环境与生活方式等外界因素外，宿主与病毒本身的变异因素很可能与疾病的发生发展有一定的相关性。深入理解 HPV 和宿主因素在宫颈癌发病机制中的作用及其相互关系，对于早期辨别存在 HPV 持续感染、宫颈病变可能恶性变的高危妇女具有重要意义
3、。本文主要对导致宫颈癌相关 HPV 感染持续状态的病毒和宿主因素及其相互关系进行综述。1 病毒因素2HPV 是一种小型无包膜 DNA 病毒，具有双链闭环的 DNA 基因组。目前已鉴定的 HPV DNA 约有 130 余种, 其中 40 多种与生殖道感染和病变有关。根据致病力大小，HPV 可被分为低危型与高危型两种。低危型（如 HPV6、11、30 型等）可引起尖锐湿疣、扁平湿疣等良性病变；而高危型 HPV（如 HPV16、18、31、58 型等）主要导致 CIN、级病变和宫颈癌的发生。在宫颈癌组织中高危 HPV 的检出率达99%1，提示 HPV 感染是宫颈癌发病的重要因素。1.1 HPV 基因
4、变异迄今为止，大量研究已证实不同 HPV 型别具有不同的致病能力，因此，有理由认为特定的致癌高危 HPV 型别的型内变异也可能具有不同的致癌能力。尽管有超过 100 余种 HPV 被确定，但对于病毒基因变异的研究目前主要集中在 HPV16 型。根据系统发生学的分类方法，通过分析病毒上游调控区（URR）的核酸序列可将HPV16 按其来源分为欧洲型（E），亚洲型（As），亚美型（AA），非洲型（Af1）和非洲型（Af2）。目前研究2证实 HPV16 基因变异型有不同的致癌能力，欧洲型被认为是低危型别。Berumen 等3发现墨西哥妇女中 HPV16 AA 型在宫颈癌中的感染频率较正常对照高 21
5、倍，而 HPV16 E 型在宫颈癌中的感染频率只较正常对照高 2.7 倍，HPV16 AA 型患宫颈癌的相对危险度（OR=27.0）显著高于 HPV16 E 型（OR=3.4），因此推测墨西哥人群中 HPV16 AA 型的高度分布可能是导致其宫颈癌高发的一个重要原因。近年来亦有研究4提示特定的 HPV16 E6 变异亦可能具有较高的患宫颈癌风险性，尽管 HPV16 E6 变异类型的分布在各国或地区不完全一样，但变异体都较原型的致癌性增强这一点是相同的。另外，少量研究提出其它高危 HPV 型别（如 HPV18、31、58 等）的基因变异也是诱发宫颈癌的高危因素35。但由于对其它 HPV 型别基因
6、变异的研究极为稀少，故尚需要进一步的多中心研究证实其统计学意义。除外上游调控区和 E6 基因，目前对于 HPV 基因组其它区域（即 L1、L2、E7 等）变异模式的研究较少。研究人员应着眼于对 HPV 阳性标本进行全基因组测序工作，以便更好地定义与宫颈癌发病确切相关的 HPV 基因组变异位点，这将有助于靶向病毒基因组突变区域进行体外功能研究。只有通过这些功能研究，流行病学的生物学机制才能得到进一步阐述。1.2 HPV 整合大量研究发现，高危型 HPV DNA 整合6到宿主基因组将导致宿主细胞产生包括抑癌基因功能缺陷、基因组不稳定性和细胞永生化等一系列不可逆的链式反应，是宫颈癌变的重要机制之一。
7、HPV 整合可以发生在不同的 HPV 开放阅码框（ORF），造成病毒基因序列的断裂或缺失。HPV DNA 断裂整合常发生在 E1 和/或 E2 区，使得这两种基因转录产物中的一种或两种同时丢失，其中以 E2 基因的破坏尤为重要。HPV E2 基因编码一360 个氨基酸左右的 DNA 结合蛋白，对 HPV 致癌基因 E6、E7 的转录起着负性调节作用。HPV 整合所致的 E2 基因缺失会引起 E6、E7 蛋白过度表达，使 HPV 转化能力增强7。除此之外，HPV 整合还可导致宿主细胞基因突变和/或表达异常。研究表明 HPV 在某一特定的肿瘤相关基因区域发生反复整合极为少见，却常常发生于某些细胞基
8、因内含子区域。尽管编码区很少被干扰，但细胞基因表达及其mRNA 结构可由于整合插入的 HPV 基因而受到影响。已发现因 HPV 整合发生断裂的细胞基因有 MYC、TP63、NR4A2、FANCC、hTERT 等8，这些基因改变在恶4性肿瘤的发生发展中有一定作用。与 HPV 相关的宫颈病变向着宫颈癌方向发展反映了一个典型的选择模式。最近对大量的临床标本进行研究，发现在宫颈癌前病变的进展过程中，DNA 非整倍体的发生明显先于 DNA 整合的发生，支持了 HPV 病毒的整合是染色体修复的结果这一观点9。有研究提示 HPV 整合状态的检测可作为一个有价值的肿瘤标记或复发标记，在治疗后对组织进行检测还可
9、能有助于提示肿瘤残留，从而指导下一步治疗。然而，其临床价值尚需进一步研究确定。1.3 病毒负荷量有关将检测 HPV 负荷量作为一种致病危险因素和宫颈癌诊断工具的观点一直以来倍受争议。虽然有流行病学调查证明 HPV 负荷量与宫颈癌患病风险存在关联10，但评价长期病毒负荷状态与 HPV 感染进展为 CIN、级和宫颈癌相关性的纵向研究数据较缺乏11，因此，是否将 HPV 负荷量作为宫颈癌变的预测指标尚需进一步研究证实。导致病毒负荷量意义不确定的原因在于不同的研究采用了各不相同的取样、检测方法和组织分类标准，使相关数据的分析和比较复杂化。例如，HC-是否能作为 HPV 感染（尤其是多种 HPV 感染）
10、的定量方法目前尚不统一，因为 HC-并不能精确地辨别 HPV 类型。另外，由于 HPV 持续感染和一过性感染都可能表现出高 HPV 负荷，故常常使得人们不能准确评判 HPV 感染状态。在有关 HPV 病毒负荷的后续研究中，需要应用能够分型的新型病毒定量方法，如动态 PCR 法12，建立标准的标本收集和检测方法，以助于对研究数据进行更有效的统计学检验。另外，有关病毒负荷与宫颈形态学异常的相关性、不同 HPV5类型的病毒负荷差异以及 HPV 负荷与宫颈癌变之间的时相关联等问题亦应受到关注，是否将病毒负荷作为细胞学假阴性患者的辅助指标也值得临床进一步探索。2 宿主因素Mouoz 等13对 1 000
11、 多名妇女进行追踪研究，结果证明高危型 HPV 感染妇女的患病风险明显增加，但高危型 HPV 的致病风险不因 HPV 型别而有明显差异，反而与患者的自身状况密切相关，由此证明一些宿主因素，包括免疫反应、遗传背景等在 HPV 感染转归以及宫颈癌发生发展过程中起决定性作用。2.1 免疫反应大多数 HPV 感染可以自然清除，提示 HPV 感染可激发宿主产生足够的免疫防御机制对抗病毒。宿主的免疫反应对 HPV 感染的转归起决定性作用，直接影响到 HPV 感染是否被清除或转化为持续性感染。HPV 感染并不是全身性的，而是局限于起始的感染部位。因此，对 HPV 感染的第一道防线是通过宫颈黏膜表面。与 HP
12、V 感染相关的宫颈病变，多表现为炎症细胞浸润减少，细胞因子水平下降等，这提示与高危型 HPV 感染相关的部位处于免疫忽视状态。自然杀伤细胞(NK 细胞)在感染早期杀伤病毒感染的靶细胞，其杀伤活性不受 MHC 限制。在 HPV16 感染引起的癌前病变和恶性病变中，NK 细胞对感染 HPV 形成角质的细胞的杀伤活性下降，而自发清除 HPV 感染的患者 NK 细胞活性正常。Sherif 等14用 RT-PCR 技术检测 11 例正常宫颈组织和 25 例HPV16 型阳性的 CIN 标本中表皮和表皮下 IFN- 和 IL-10 mRNA 的表达水平，发现 CIN 中 IFN- mRNA 的表达显著低于
13、正常宫颈组织，而 IL-10 mRNA 的表达则6显著高于正常宫颈组织，提示 HPV16 感染时不恰当的细胞因子合成可能使局部免疫应答偏离 Th1 应答方式，这与宫颈癌的发生和发展有关。IL-18 是一种重要的细胞因子，巨噬细胞是其主要来源。IL-18 可诱导产生 IFN-，刺激 Th1 细胞反应，并诱导产生病毒特异的 CTL，IL-18 还可诱导 TNF 的表达。有研究提示 HPV16的 E6、E7 蛋白可以通过竞争性抑制机制，阻止 IL-18 与其受体 链的结合，抑制IL-18 诱导单核细胞和 NK 细胞产生 IFN-，这可能是 HPV 逃避免疫监视的一种方法15，16。朗罕氏细胞(LC)
14、是位于表皮的一种抗原提呈细胞，它可介导局部的 CD4+ T 细胞反应。宫颈癌和癌前病变多发生在宫颈移行带。近来有学者发现，移行带中未成熟 LC 密度与宫颈外口相比显著降低17。来自于移行带和 CIN 区的 LC 在受到同样的刺激后，诱导产生的细胞增生和 IL-2 水平低于来自宫颈外口的 LC，而所产生的免疫抑制因子 IL-10 则呈高水平，提示宫颈移行带区 LC 密度下降和细胞因子、趋化因子表达的改变将引起移行带的免疫监视水平下降18。2.2 遗传易感性对于宫颈癌遗传背景，人们最初注意到的是 HLA 基因家族。HLA 分子是参与抗原加工、处理和提呈的关键分子，从而参与机体的免疫应答和免疫调节。
15、HLA 基因群定位于人类第 6 号染色体的短臂（6p21.31），全长 3.6Mb，约占人类整个基因组的 1/3000。HLA 复合体结构十分复杂，表现为多基因性和多态性。根据 HLA复合体中基因座在染色体上的分布情况及其所编码分子的功能差异，HLA 复合体可分为、三类基因。迄今，对 HLA 与宫颈癌相关性的研究大多都局限于HLA 类基因，其中研究最为集中的是 3 组 HLA 类等位基因：第一组：7DRB1*13(含有 DRB1*13011305 等位基因)与 DQB1*0603；第二组：DRB1*1501和 DQB1*0602；第三组：DQB1*03(包括 DQB1*03010303)。研究
16、发现后两组等位基因可以增加宫颈癌的发病风险19，而对不同地区妇女的多项研究一致发现 DRB1*13 和/或 DQB1*0603 对宫颈癌的保护性作用。尽管这方面研究结论一致，但现在还不清楚这些等位基因的单独效应，进一步探明需要更大规模研究。单核苷酸多态性(SNP)是新一代分子遗传标记，目前认为基因的 SNP 和特定SNP 组合是影响复杂性多基因遗传病的发病风险的最重要原因，而相关 SNP 位点和宫颈癌遗传易感性的研究热潮至今方兴未艾。p53 是最早被研究的与宫颈癌遗传背景相关的抑癌基因。p53 基因 72 位密码子的多态性(C/G)导致所编码氨基酸的不同，p53-Arg 比 p53-Pro 更易于被 HPV 的癌蛋白 E6 降解。来自不同地区的研究均认为 p53 基因 72 位密码子的多态性与宫颈癌的易感性有关20，21，然而，在其他的种族人群中（如欧美和亚非拉地区），p53 基因多态性与 HPV 相关的宫颈癌发病风险之间的关系尚未得到肯定。近来，代谢解毒基因和其
