高危型HPV在宮頸癌發生發展中的作用機制

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Rich ard Shoppe第一次將HPV識別并分離出來[1-2]。1970年以后，確認了HPV與宮頸癌的病因密切關聯，與之相關的研究也取得了較好的成效，特別是在分子病毒學領域[3]。子宮頸癌發病率僅次于乳腺癌，占全婦科腫瘤的12%，是世界上第二大婦科惡性腫瘤，同時發生率在女性生殖器官惡性腫瘤中較高。高危險型人乳頭狀瘤病毒(HR-HPV)在宮頸癌的發展過程中發揮重要作用，同時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現HPV的存在,絕大部分宮頸癌發生都與高危HPV持續感染有關。Durst等使用核酸混合技術檢測出宮頸癌組織中的HPV16及18 DNA表達后，很多研究人員從臨床到分子生物學對HR-HPV與子宮頸癌之間的關聯進行了大量的研究[5]。本文就近年對高危型HPV在宮頸癌疾病發展中的機制作用綜述如下。

1 宮頸癌相關研究

1.1 宮頸癌流行病學特點

宮頸癌是婦科惡性腫瘤中致病源十分明確的疾病，30～35歲易患原發性癌癥，浸潤癌45～55歲時發生傾向較大，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]。

宮頸癌的發生率在世界范圍內存在不同差異，西方國家宮頸癌的患病風險明顯高于其他國家。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，根據世界衛生組織(WHO)，每年約有新增宮頸癌感染患者50萬人次，其中25萬人已經發展到晚期[10]。另一項全球浸潤性宮頸癌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感染經歷，HR-HPV的檢出率根據國家不同，檢驗體的來源和檢驗方法也存在很大差異[11-12]。

HPV是宮頸癌的主要誘因，自1976年發現HPV與子宮頸癌的增殖有關以來，通過各種流行病學的研究和生物信息學的研究[13]，對這一觀點進行了合理的分析。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[14]。

1.2 宮頸癌篩查方式

美國和歐洲諸國的文獻表明，宮頸細胞學篩查出的疑似宮頸病變病例進行HPV篩查效果較好，使HPV感染治療和發現更為及時，宮頸癌的發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胞學篩查或HPV病毒篩選，宮頸癌細胞學篩查診斷在很多國家覆蓋率高，質量管理好,在減少宮頸癌的發生率和提高檢測率上具有較高的臨床應用效果。不過，此類檢查中也存在一些較為多變的問題：①篩查結果過于依賴樣本的質量；②閱片主觀問題較多；③閱片重復性問題。這些都是不可避免的，可能會導致篩選結果的偏差[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]。與細胞學檢測進行比較，HPV篩查宮頸癌的重復性更高，能得到客觀的檢驗結果，且實現檢測自動化也更容易。年輕女性因為傳染性較高HPV檢測的特異性也會普遍降低，在細胞學診斷中的疑似病例HPV篩查時高敏感性及硬性預測值已經得到證實[17]。Farooqui等分析了許多國家宮頸癌篩查結果，包括HPV和細胞學的檢查，共計60,000多名婦女，提供了2個篩查方法靈敏度的直接對比結果，結果表明，細胞學檢查的靈敏度比HR-HPV的靈敏度明顯偏低，并且在不同國家的不同研究中細胞學檢查的靈敏度差異較為明顯[18]。

CIN2+細胞學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%靈敏度的研究結果，對比發現敏感性差異較大，50歲以上的女性的靈敏度遠遠優于年輕女性(79.3%～59.6%),細胞學檢查的整體特異性為96.3%(96.1%～96.5%)，總陽性預測值為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測值高于老年婦女，并且細胞診斷或HPV檢查可通過特定年齡層劃分得到改善[19]。

1.3 HR-HPV與宮頸癌相關研究進展

宮頸癌的主要原因是HR-HPV感染，低危型HPV引起宮頸癌的風險較低，而持續性的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行分型，目前，根據基因組全序列有80種HPV基因型被確定，與子宮頸癌密切關聯的超過20種被確認[20]。高危型HPV參與宮頸癌等生殖系統等癌癥的發展過程，包括HPV16、HPV16、HPV18、HPV30、 HPV31、HPV33、HPV35、HPV39、HPV45、HPV51、 HPV52、HPV56、HPV58、HPV66、HPV69 等等。

大多數宮頸癌患者中體內都存在高危型HPV病毒的持續感染。宿主感染HPV后,體內的病毒存在3種狀態,單純的附加體狀態、其次是單純的整合態，最后一種是混合體狀態(前兩種狀態并存)[21]。由于宿主存在的病毒消除機制，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入宿主體內，體內的清除機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分類及臨床病期有關。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)關聯明顯，HPV18則與較高的臨床病期(Ⅲ～Ⅳ期)密切相關，這兩種分型具有較差的預后情況[22]。

持續的高危型HPV感染、機體免疫力降低以及宮頸部局部環境變化，HPV-DNA隨機整合入宿主基因組，并且E6及E7癌基因也出現表達，并與其他致癌因素對部分抑制腫瘤基因進行阻礙。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，同時也是高危型HPV感染不斷擴大的最重要途徑[23]。

惡性程度高的宮頸浸潤癌患者HPV篩查發現HPV16型低于HPV18型陽性，腫瘤分化不良的年輕患者極易出現HPV18型感染，此類患者淋巴結轉移率也高。HPV18型感染與宮頸癌的預后關系研究結果顯示，HPV18感染與早期宮頸癌預后密切相關，而且對于全子宮摘除術及骨盆淋巴清掃術后的早期宮頸癌患者HPV18也是其復發的獨立因素[24]。癌基因變異已經在宮頸癌細胞系被發現,不過，癌細胞的活體機能和繁殖過程依然不可預測，高風險HPV感染的潛伏期可以持續3個月或者幾年。高危型HPV潛伏期更長，長達5～15年。

因此，HR-HPV已經是1個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，男性可以傳播HPV病毒,不過，男性的檢查與女性的宮頸部細胞學檢查不同，目前，沒有男性可用的病毒篩查方法。

2 HR-HPV相關研究

2.1 HR-HPV致癌機制

正常組織細胞在培養一定時間后，生長就會停止，而在某些特定因素下，細胞生長調控會出現異常，并且開始無限制地生長，即永生化，這是惡性轉變的前奏。宮頸癌發展、發生過程中，HR-HPV與某些特定的癌基因存在特定的聯系，細胞癌基因附近存在高風險HPV DNA和宿主細胞基因整合，癌基因的表達和活性會受到影響[25]。如果HR-HPV病毒進入機體內并感染，機體免疫系統就會功能失調，細胞免疫、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，子宮頸浸潤癌患者及原位癌患者分泌物HPV16,HPV18陽性表達率分別為53.89%和46.15%，而健康對照組僅為6.67%[26]。研究發現，外陰道HPV感染的患者局部T4，T8及(NK細胞)數量呈下降趨勢，約6%的病例血液中的免疫活性細胞數降低，機體中NK細胞和朗漢斯巨細胞(LC)發揮免疫監視作用，當高危型HPV病毒入侵后，NK細胞大量凋亡，局部LC數量出現明顯減少，致癌化的風險提高[27]。Hooi等在體內、體外研究了重組IL-2與HPV相關腫瘤細胞之間的關聯性，證實重組IL-2對細胞免疫機制發揮刺激作用，還能對腫瘤細胞產生效果，腫瘤細胞出現凋亡[28]。

2.2 HR-HPV同其他癌基因的協同作用

宿主細胞癌基因附近較易出現高危型HPV DNA和宿主細胞基因整合，以此來誘導增加癌基因的活性及表達量。研究發現對宮頸癌患者應用FISH技術進行HPV和多個癌基因檢測,結果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個或多個癌基因的放大,由高到低依次為:PIK3CA、 TERT、erbB2、c-myc 和CCND1[29]。Islam等研究發現，癌基因k-ras和c-erbB2在子宮頸癌的發生中起作用，因為高危型HPV感染而被活化，但是這些癌基因在低風險HPV感染中未見活化表現[30]。

3 HR-HPV感染預防

HPV感染導致宮頸癌已經成為不可否定的事實，HPV關聯生殖器感染，是多個國家和地區最常見的性傳播疾病[31-32]。目前已經成功研發的宮頸癌疫苗主要用于HPV16、HPV18、HPV6、HPV11四價疫苗和HPV16和HPV18的二價疫苗，但對于已經HPV感染的女性宮頸癌疫苗幾乎無顯著的效果[33]。

關于HPV最初的接種年齡，各個國家均有不同，但主要還是集中在9～12歲的女性當中，疫苗接種程序，6個月3次肌肉內注射，13～26歲的女性仍可進行補種疫苗[34]。最新研究發現，疫苗接種后≤18歲的女性高度宮頸病變(包含CIN 2及CIN 3)的發生率，比疫苗接種前低0.38%，高度病變發生率有了明顯的降低，而其他年齡段接種疫苗的女性，未發現高度宮頸病變，發病率呈下降趨勢[35-36]。低惡性度宮頸部病變(包括CINⅠ和非典型鱗狀細胞病變)的發生率接種疫苗前后變化不明顯，但6～18個月內不會發生大的病變，多數自然痊愈。35歲以上女性中有5%～10%的女性對HPV病毒不能產生清除效果，而HR-HPV長時間感染才是導致宮頸癌的原因，同時是CIN3的發生、維持、發病的危險因素，宮頸癌也因此成為較一種罕見的HVP感染并發癥，目前，宮頸細胞學篩查和HPV疫苗已被證實在降低或根除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以上，只有在進行婦科檢查時才有可能被發現或確診[39-40]。因此，宮頸癌檢查的重要性非常明顯，而更詳細地研究HR-HPV感染因素是改善宮頸癌早期診斷率和預后的最基本方法。

首先,有研究結果顯示,對高危型HPV做進一步區分可以明確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,通過發現HR-HPV感染有關的宮頸癌臨床癥狀與生物學行為的關系，利用現代分子生物學技術分析適齡女性染色體、基因與HR-HPV基因整合的相關因素，為宮頸癌的早期診斷提供捷徑[38]。

第三,對宮頸癌的發病機制進行更深入研究，如:早性行為、焦躁、妊娠年齡較低、多次生產、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感染的相關子宮疾病類型進行針對性治療，為宮頸癌的篩查及治療開辟了一個新的時代。