宮頸癌血清腫瘤標志物的研究進展

鐘學進 綜述,曾 濤 審校

1.廣東醫科大學附屬第二醫院檢驗科,廣東湛江 524003;2.廣東醫科大學附屬醫院檢驗科,廣東湛江 524003

宮頸癌是女性群體中常見的惡性腫瘤,是導致女性死亡的重要病因,特別是在發展中國家。宮頸癌的早期治愈率可達80%～90%,但隨著宮頸癌病情不斷進展,患者預后也越來越差[1]。故宮頸癌的早診斷、早治療是改善患者預后的重要前提,但宮頸癌早期臨床癥狀不明顯,多數患者首次來院就診時已發展為中晚期。宮頸癌的發病機制尚不清楚,隨著分子生物學技術的不斷發展,臨床開始關注宮頸癌發生、發展的分子生物學機制。血清分子標志物在反映宮頸癌中的靈敏度更高,且取材及檢測也較為方便,已成為臨床診斷宮頸癌、判斷患者病情嚴重程度的常見手段。根據宮頸癌血清標志物的生物性質,主要分為蛋白質類標志物、DNA類標志物、RNA類標志物三大類,本文對宮頸癌常見的血清標志物綜述如下。

1 蛋白質類標志物

1.1Toll樣受體(TLR)9 TLR屬于病原相關分析模式識別受體,TLRs可識別病原體,同時可激活機體產生固有免疫受體,觸發TLR信號,導致癌癥發生,其中TLR9是天然免疫中重要識別受體家族中的一員。有研究表明,TLR9能識別人乳頭瘤病毒(HPV),參與HPV所引起的后續病理反應。PARROCHE等[2]研究發現,TLR9能影響細胞周期,參與宮頸癌發病。PANDEY等[3]研究發現,TLR9基因多態性與宮頸癌發病風險相關。CANNELLA等[4]研究發現,TLR9與高危型-HPV(HR-HPV)密切相關,沒有清除HPV的機體內TLR9水平升高會引發炎癥反應,增加宮頸癌患病風險。

1.2CXC趨化因子配體14(CXCL14) CXCL14是近來新發現的趨化因子家族成員,其定位于人染色體5q31。有研究發現,CXCL14在腎臟、小腸、肝臟等正常組織中均有表達,但在許多腫瘤細胞系及腫瘤組織中缺失。有學者發現,結直腸癌內CXCL14表達水平升高會增加結直腸癌SW620細胞侵襲能力[5]。XU等[6]研究發現,乳腺癌陽性淋巴結中CXCL14表達水平異常增高,可能是乳腺癌淋巴結轉移的調節因子。CXCL14是一種腫瘤抑制因子,WESTRICH等[7]報道稱,CXCL14在宮頸癌、子宮內膜癌、結直腸癌中的表達失調。CICCHINI等[8]研究發現,CXCL14在HPV陽性宮頸癌中的表達水平明顯下調,且CXCL14表達水平下調與HPV癌蛋白E7誘導的CXCL14啟動子高甲基化相關。

1.3缺氧誘導因子-1α(HIF-1α) HIF-1α最初在人肝癌細胞細胞株的核內容物中被發現,HIF-1α與HIF-1β以異源二聚體的形式構成HIF-1α。低氧是腫瘤微環境改變的重要特征,也是腫瘤惡性轉化及轉移的始動因素[9]。HIF-1α是調節氧平衡的關鍵因子,是組織缺氧的固定生物學標志物。目前,已有研究表明,HIF-1α參與惡性腫瘤增殖、凋亡及血管生成等生理過程,并與腫瘤放療、化療的靈敏度相關[10]。鄭芳等[11]研究顯示,沉默端粒重復結合因子2的表達,可通過抑制HIF-1α介導的血管生成,從而抑制宮頸癌細胞的增殖、侵襲、轉移及上皮-間質轉化。YAN等[12]還發現,HIF-1α表達水平可預測宮頸癌患者新輔助化療的預后。

1.4人多梳蛋白2(HPC2) 細胞周期失控是惡性腫瘤發病的重要機制,多梳蛋白(PcG)是維持同源異形基因穩定性,抑制基因同源轉化的重要轉錄因子,與腫瘤發生密切相關[13]。HPC2是PcG家族中的重要成員,負責執行PcG功能,HPC2與其他PcG相互作用可介導多梳蛋白抑制性復合體2 (PRC2)與特異性DNA序列相互結合,對靶基因產生抑制作用。有研究認為,HPC2基因突變或表達水平異常與腫瘤發生密切相關[14]。有學者研究發現,宮頸癌細胞中HPC2表達異常,其編碼的氨基酸改變[15]。

1.5糖類抗原242(CA242) CA242是常見的腫瘤標志物,屬于唾液酸化鞘糖脂類抗原。CA242表達于黏蛋白上,健康人外周血中CA242水平極低,但惡性腫瘤患者血清中CA242水平異常升高,并且其血清水平與腫瘤惡性程度、浸潤深度、分期等病理特征均有關[16]。目前,CA242多用于胃腸道腫瘤的診斷,其被證實與大腸癌、結直腸癌、胃癌等密切相關,特別在胰腺癌及結直腸癌中的診斷價值較高[17-18]。近年來,CA242也被應用于肺腺癌、宮頸癌的診斷,DOU等[19]研究發現,宮頸癌患者血清CA242中位數水平較高,可作為診斷宮頸癌的血清標志物。

2 DNA類標志物

2.1HPV DNA HR-HPV長期感染是宮頸癌的重要致病原因,與細胞學檢查比較,HPV DNA檢測的靈敏度更高。此外,HPV DNA熒光聚合酶鏈反應(PCR)檢測方便簡單,易被大眾所接受,是宮頸癌的常見篩查手段之一。但HPV感染的普遍性及一過性導致了HPV DNA檢測的特異度較低,假陽性率較高[20]。為提高判斷準確度,患者需定期進行反復HPV DNA檢測,當反復檢測結果均為陽性時,才可認定為HPV持續感染。但反復檢測對患者帶來的經濟負擔及心理壓力較大,目前,臨床正在尋找特異度更高的生物標志物,彌補HPV DNA檢測的不足。

2.2循環腫瘤DNA(ctDNA) 循環游離DNA(cfDNA)是一種具有DNA雙螺旋結構的核苷酸片段,健康人體內的cfDNA多來源于血細胞,由于吞噬細胞的吞噬作用,其外周血水平極低,除正常血細胞會產生cfDNA外,腫瘤細胞也會釋放出游離DNA片段,即ctDNA,故惡性腫瘤患者血漿中cfDNA水平明顯增高[21]。ctDNA來自腫瘤原發灶、轉移灶及轉移灶中腫瘤細胞壞死、凋亡及溶解ctDNA與腫瘤細胞分泌的外泌體,其攜帶腫瘤組織的分子遺傳學信息,并且可反映腫瘤負荷。在不同類型的惡性腫瘤患者中,其血漿ctDNA陽性檢出率不一致,如肺癌患者血漿ctDNA陽性檢出率為90%,乳腺癌血漿ctDNA陽性檢出率為50%～70%,肝癌患者ctDNA陽性檢出率為75%以上[22-24]。相對于其他惡性腫瘤,宮頸癌患者血漿ctDNA陽性檢出率較低,有學者表示宮頸癌患者血漿ctDNA陽性檢出率不高[24]。這與宮頸癌轉移途徑相關,不同于其他腫瘤,宮頸癌主要通過直接蔓延及淋巴轉移的方式進行轉移,血行轉移并不多見,故其外周血中所釋放的DNA水平較低。此外,ctDNA水平或陽性檢出率與宮頸癌的體積、臨床分期、組織學分級等臨床病理特征有關,其在診斷宮頸癌、反映其病情嚴重程度中具有良好價值。

3 RNA類標志物

3.1HR-HPVE6/E7mRNA 大多數宮頸癌的發生與HR-HPV感染密切相關。美國陰道鏡和宮頸病理協會強調HR-HPV檢測的重要性,并建議根據HR-HPV檢測結果進行下一步分流處理[25]。HPV屬于小型無包膜長雙鏈環狀DNA病毒,其編碼基因E6、E7在宿主中的表達是宮頸癌發生的關鍵,HPV E6/E7 DNA熒光PCR檢測在診斷宮頸癌中的靈敏度優于液基薄層細胞學檢查,常用于HPV感染的早期篩查及分型,與HPV DNA比較,HR-HPV mRNA檢測更有助于判斷宮頸病變發展的程度。在高級別鱗狀上皮內病變中,HPV E6/E7 mRNA檢測方法比HPV DNA更具優勢[26],其聯合細胞學篩查可提高HPV感染的早期宮頸癌癌前病變篩查效果,降低因一過性感染導致的過度診療。

3.2長鏈非編碼RNA(LncRNAs) LncRNAs是指長度超過200個核苷酸但無蛋白質編碼功能的轉錄物,其可參與細胞凋亡、周期調控,以及RNA轉錄、翻譯、調控等多種生物功能。目前,與宮頸癌相關的LncRNAs較多。(1)HOX轉錄反義RNA(HOTAIR):HOTAIR是LncRNA中的一種,主要功能是識別HOX D基因座中基因表達的反式調節作用,可與PRC2、組蛋白去甲基化酶1相互作用,參與腫瘤細胞增殖、凋亡、轉移等基因調控。有研究發現,宮頸癌癌病灶內HOTAIR mRNA水平明顯高于癌旁組織,且與宮頸癌侵襲、轉移、增殖等病理行為密切相關[27]。(2) 人肺腺癌轉移相關轉錄本1基因(MALAT1):MALAT1定位于染色體11q13,轉錄本序列全長8 078 bp,其在宮頸癌細胞系中呈高表達。TIE等[28]研究發現,MALAT1可能是宮頸癌HPV16陽性患者的治療靶點。(3)人類母系表達基因3(MEG3):MEG3定位于染色體14q32,長度為1.6 kb,MEG3啟動子區域甲基化水平高于癌旁組織,MEG3啟動子甲基化水平有望成為診斷宮頸癌的分子標志物[29]。(4)小核仁RNA宿主基因16(SNHG16):SNHG16是一種新型lnRNA,在宮頸癌組織中呈高表達,SNHG16可上調RARP9表達,促進宮頸癌細胞增殖及侵襲[30]。

3.3環狀RNAs(circRNAs) circRNAs是一種無游離5′端及3′端的單鏈共價閉合非編碼RNA,具有穩定、豐富及特異性結構特點,參與宮頸癌侵襲轉移。有研究顯示,circRNAs可促進宮頸癌細胞增殖與侵襲,還可調節天然免疫基因,與HPV相互作用,參與宮頸癌癌前病變[31]。

4 總結與展望

宮頸癌的血清腫瘤標志物種類較多,對輔助臨床診斷宮頸癌、判斷患者病情嚴重程度均具有一定的應用價值,可為宮頸癌的早診斷、早治療提供依據,幫助臨床更為準確地判斷宮頸癌的臨床分期、淋巴轉移等病理情況,降低宮頸癌的病死率。但不同血清腫瘤標志物水平也會受多種其他因素的干擾,故目前尚無公認的針對宮頸癌的特定腫瘤標志物,可采用多種腫瘤標志物聯合檢測的形式,提高其臨床應用價值。關于宮頸癌血清腫瘤標志物的研究還需要更多的科研探索及更長時間的臨床驗證,尋找靈敏度高及特異性強的分子標志物,是優化宮頸癌篩查策略的可靠途徑。