人乳頭瘤病毒與宮頸癌易患性的研究進展

楊 娟，胡 萍，楊 芬(綜述)，代小紅(審校)

(孝感市中心醫院婦產科，湖北 孝感 432000)

目前，全球宮頸癌患病率為11.7%，其中85%發生在發展中國家[1]。雖然宮頸癌的篩查在一定程度上減少了宮頸癌的發生，但它仍然是全世界婦女死亡的主要原因之一。為解釋其病因，過去30年里人們已經做出了許多努力。人類乳頭瘤病毒(human papillomavirus，HPV)是一種雙鏈的小DNA病毒，可引起上皮組織(皮膚和黏膜)的良性和惡性病變。事實證明，許多感染HPV的婦女最后并不會發展為宮頸癌，說明宮頸癌的發生還與其他因素有關。現主要對HPV與宮頸癌易患性的關系予以綜述，涉及HPV感染與宮頸癌的關系、其他因素與宮頸癌易患性的關系以及HPV DNA的變異性對宮頸癌形成的可能的影響等。

1 HPV感染與宮頸癌的關系

眾所周知，宮頸癌與HPV引起的持續性感染有關[1]。HPV是一種封閉的雙鏈環狀DNA病毒，約8 kb，其DNA有8個開放閱讀框架(open reading frame，ORF)，E1、E2、E4、E5、E6、E7(在感染初期表達)、L1和L2(在感染后期表達)和被稱作遠距離調控區的控制區域。盡管最新的研究表明HPV在復制過程中沒有E1和E2參與，但E1和E2仍與其DNA的復制有關[2]。在上皮細胞中，E5可使表面主要組織相容性復合體1表達減少，導致感染初期的免疫逃逸[3]。E6和E7為癌基因蛋白類，是由于E1和E2減少，促使E6和E7在宿主DNA內表達，并迅速增加。一旦E6和E7大量表達，就抑制了抑癌基因p53和pRb的正常表達，抑制細胞凋亡的進行，使人的角質細胞癌化，阻止細胞的周期性死亡。HPV DNA的長調控區(long control region，LCR)，通過控制病毒和宿主細胞的轉錄因子，控制著E6和E7病毒癌基因的轉錄[4]。

根據HPV致病性可將其分為高危型和低危型，高危型HPV主要有16、18、33、31、58和52等，與宮頸癌的發病有關，低危型HPV主要有6、11、42和44等，與生殖道疣狀物有關。高危型HPV病毒感染一般是通過性傳播，可引起上皮組織損傷，這種損傷6～12個月就可修復，不能修復的損傷就會發生宮頸上皮內瘤變(cervical intraepithelial neoplasia，CIN)Ⅰ級、CINⅡ級、CINⅢ級、原位癌、鱗狀細胞癌或者腺癌等轉變[4]。很難解釋為什么有些HPV感染能夠恢復，而有些卻引起癌前病變進而發展為宮頸癌，這可能與個體易患性及其他因素的作用有關。

2 宮頸癌易患性的基因流行病學證據

宮頸癌的病因可以用致瘤HPV引起的感染來解釋。盡管高危型HPV引起的感染是一個必要因素，但是還不足以發展為宮頸癌。感染致癌HPV的女性只有少部分發展為宮頸癌，這個問題至今未能做出合理解釋。宮頸癌的發生，可能與基因和環境因素有關，如宿主基因不同、HPV型別不同、多型別HPV聯合感染及其他原因和生活方式的綜合作用。

HPV感染取決于宿主細胞和病毒基因的相互作用，進而導致宮頸癌的發生。關于宮頸癌遺傳的基因流行病學研究表明，家族聚集式致癌基因與宮頸癌有密切的關系，證明了基因遺傳對宮頸癌易患性的作用[5]。也有研究發現與宮頸癌的易患性有關的其他疾病，如范可尼貧血，與無范可尼貧血的人相比，他們更容易患宮頸癌和陰道癌[6]。因此基因流行病學研究認為，宿主基因在宮頸癌的易患性中發揮著一定作用，但是基因的作用過程尚不明確。

3 聯合感染與宮頸癌易患性的關系

多型別HPV感染的婦女比一種型別HPV感染的婦女更容易發展為宮頸癌，因為這些病毒有相互協同作用。鑒于此，最近一項研究闡明了多型別HPV感染與CIN和宮頸癌的關系。研究人員收集了來自哥倫比亞不同地區和社會文化背景的1810例宮頸癌樣本，對其感染HPV的型別進行分類，并使用負二項分布模型顯示其觀察值和預測值之間的差異。調查結果顯示，單一型別HPV感染和4型以上多型別混合感染的婦女觀察值<預期值；而2～4型HPV混合感染的婦女觀察值>預期值[7]。

Safaeian等[8]在一個大型前瞻性隊列研究中評估了沙眼衣原體感染在宮頸癌前病變發展中的作用。研究發現，在沒有HPV感染的情況下，沙眼衣原體感染不會增加宮頸癌前病變的風險；與無感染者相比，沙眼衣原體感染與高危型HPV共同作用可增加CIN的風險。還有研究表明，人免疫缺陷病毒陽性的患者因該病毒誘導免疫抑制，人免疫缺陷病毒和HPV相互作用顯著，更容易患CIN和宮頸癌[9]。

因此，多型別HPV感染和HPV與其他因素，如人免疫缺陷病毒和沙眼衣原體的協同作用，能加快CIN和宮頸癌的進程。

4 生活方式與宮頸癌易患性的關系

個人生活方式也可能影響宮頸癌的易患性。Ma等[10]對15～19歲的女性進行研究，連續觀察吸煙與宮頸細胞樣本中細胞周期依賴性激酶抑制基因(p16)甲基化形成的檢測之間的關系。研究表明，與不吸煙者相比，宮頸涂片HPV DNA陰性的女性，開始吸煙后其細胞周期依賴性激酶抑制基因甲基化的風險增加，提示吸煙可以增加宮頸癌的易患性。有學者對中國農村婦女的個人衛生與致癌性HPV感染的患病率關系進行了調查，結果顯示，與每周至少洗澡1次的婦女相比，7～19 d洗澡1次、20～180 d洗澡1次、>180 d洗澡1次的婦女，其比值比分別為1.19、1.83、2.29，提示不良的個人衛生習慣可增加致癌性HPV感染的患病率，進而增加宮頸癌的易患性[11]。

5 HPV DNA的變異性對宮頸癌易患性的影響

HPV核苷酸序列的不同能導致氨基酸的變化，從而可能改變其致癌潛能。此外，HPV DNA序列的這些不同也可能導致全世界宮頸癌的發生率不同。

關于基因變異性的研究表明，HPV-16和HPV-18的不同變化隨著3個不同人種皮膚顏色共同進化，分為黑種人、白種人和黃種人[12]。HPV-16變異按照地理學區域分為9組，歐洲、亞洲、北美洲、亞美洲1、亞美洲2、非洲1a、非洲1b、非洲2a和非洲2b[13]。HPV-18變異按照地理學區域分為3組，歐洲、亞美洲和非洲[14]。至于HPV-31，Baldez da Silva等[15]研究表明其變異并不隨人類種族進化。

5.1HPV-16的內部序列變化 E6和E7可讀框(open reading frame，ORF)中的核苷酸變異對宮頸癌的發展起非常重要的作用，能夠分別抑制p53和pRb蛋白質的活性[16]。此外，L1基因的內部序列變化對衣殼蛋白的結構、免疫識別、病毒引起的中和反應和對疫苗的干預有較大影響。人們對HPV-16 ORF的變異和宮頸腫瘤的危險性做了一些研究。有研究者對來自中國安陽地區的76株HPV-16進行基因測序分析，包括E6基因R10G(1.32%)、D25E(42.10%)、L83V(5.26%)和E113D(1.32%)位點的變異，以及E7基因N29S(43.42%)位點的變異，這些基因位點的變異在宮頸癌的發展過程中起重要作用[17]。Shailja等[18]對HPV-16感染的宮頸癌患者的E6、E7、L1基因以及基因座控制區(locus control region，LCR)的序列變異進行分析。他們對60例HPV-16陽性的宮頸癌患者的宮頸活檢標本進行聚合酶鏈反應和DNA測序分析，發現出現頻率最高的變異是E6 T350G(100%)、E7 T789C(87.5%)、L1 A6695C(54.5%)和LCR G7521A(91.1%)。另外，還有1例新的E6變異(T527A)，4例新的L1變異(A6667C、A6691G、C6906T和A6924C)以及4例新的LCR變異(C13T、A7636C、C7678T和G7799A)。E7基因相對保守，而E6的T350G變異在各病理分級中均普遍存在。

5.2HPV-18的內部序列變化 Cerqueira等[19]發現了在HPV-18 E6 ORF C491A的一段核苷酸變化，但體外分析表明這一變異并不影響其抑制p53活性的能力。在HPV-18 E6 ORF 287、485和549位點也發現一些以沉默突變的方式存在的變異。此外，還發現在HPV-18 LCR存在A41G和T104C變異，這些變異似乎能夠增加E6/E7的活性。López等[20]研究證實了HPV-18的LCR在不同的宮頸癌細胞株中具有不同的轉錄活性。非洲-LCR具有最低的轉錄活性，在HPV-18變異分析中其核苷酸序列改變的數量最多。這些變異序列有一部分插入到已被確定的轉錄因子結合位點，提示其可能在宮頸病變的緩慢進展中表現出溫和的生物學活性。亞美洲-LCR在不同類型細胞中顯示了不同的活性，而歐洲-LCR在不同的細胞株中活性類似。盡管在HPV-18 E2的變異基因中發現有多個核苷酸替換，然而其對同源LCR的抑制活性并無差異。

5.3HPV-31的內部序列變化 關于HPV-31基因，有研究者對316株HPV-31的上游調控區和E6區進行基因測序。這些序列主要分為3支，選擇其中最具多樣性的22株做全基因組分析。與標準序列相比，在7967個核苷酸位點中共有299個(3.8%)發生變異。在2302個編碼序列中，共有109個(4.7%)發生氨基酸變異。核苷酸序列變異最多的區域是在E2和E5 ORF之間的非編碼區，共有10.2%核苷酸變異。其中1株QV14117在核苷酸序列1315～1317有3個堿基對(ACA)的缺失，導致了E1 ORF上第152個氨基酸(蘇氨酸)的缺失[21]。

5.5HPV-58的內部序列變化 關于HPV-58基因變異，Xin等[22]對41例HPV-58陽性標本(24例CINⅠ/Ⅱ、11例CINⅢ、6例原位癌)的E6 DNA進行測序分析，僅1例CINⅢ標本發現D86E變異。Liu等[24]對235例HPV-58陽性宮頸標本的E6、E7、L1基因和LCR的變異進行分析，發現變異率均較高，E6基因83.8%、E7基因76.7%、L1基因90.8%、LCR 91.4%。其中出現頻率最高的變異為E7 T744G(74.9%)。對于E6基因，發現9個核苷酸變異，其中A140G(T11A)、A184C(E25D)、G266C(V53L)和A313G是新的變異。對E7基因的測序發現4個典型的核苷酸變化，G761A(G63D)、G694A(G41R)、T803C(V77A)和T744G。對于L1基因，鑒定出39個核苷酸變異和13個氨基酸替換。

這些研究表明HPV DNA變異可能與CIN和宮頸癌有關，也可以解釋不同地理位置人群的發病率和病死率。

6 小結與展望

HPV感染對宮頸癌的發展必要而不充分，提示這一過程還受其他因素的影響。基因流行病學研究表明基因與宮頸癌的易患性有關，但與這一過程有關的基因還未知。因此，需要有其他相關的研究來闡明基因在宮頸癌易患性中的作用。多型別HPV感染和HPV與其他因素聯合感染也在宮頸癌的易患性中扮演重要角色，而且，吸煙、個人衛生習慣不良等生活方式也與宮頸癌有關。HPV DNA的變異性與癌前病變到宮頸癌的持續和發展有關；然而，至今有關宮頸癌易患性的分子標記還沒有達成一致。總之，這些證據可以解釋為什么很多女性感染HPV，但只有少數發展為宮頸癌。因此，對CIN患者的臨床隨訪有助于闡明基因和環境因素在從CIN到宮頸癌的發展中的作用。

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