宮頸癌的病因及發病機制研究進展

史紅娟，邵婷婷，李群鋒，祝美姣，趙華，劉瑞芳，劉星，姚水洪★

（1.衢州職業技術學院醫學院，浙江 衢州；2.衢職院病毒致瘤科技創新團隊，浙江 衢州；3.柯城區人民醫院，浙江 衢州）

0 引言

宮頸癌（cervical cancer）是女性生殖系統常見的惡性腫瘤，發病率僅次于乳腺癌排名第二，嚴重危害女性健康，其病原體主要為高危型人乳頭瘤病毒（high-risk human papillomavirus, HPV）[1]。高危型人乳頭瘤病毒（HPV）可以產生E6和E7蛋白影響細胞周期而導致宮頸癌及其癌前病變的發生[2]。隨著早期篩查的普及和治療手段的豐富，對降低宮頸癌的發病率和死亡率頗有功效，然而宮頸癌的發生不僅僅依賴于HPV的單一作用，而且細胞學診斷易受主觀因素影響，很大程度上取決于診斷醫生的經驗和細胞學制片的技術，其本身靈敏度低以及可能會出現漏診等缺點，限制了細胞學的全面推廣與應用。對于就診時已處于進展期或發生耐藥的宮頸癌者而言，總體預后仍不樂觀，大約有近三分之一的患者在一期治療后發生淋巴結轉移和遠處轉移，有遠處轉移患者的生存率更低[3]。此外，甄別宮頸癌高危個體較困難，無法準確確定重點對象，從而錯失干預的最佳時期，因此，明確宮頸癌發生及進展中的潛在分子機制，尋找宮頸癌的診斷和治療潛在分子靶點，對改善宮頸癌患者的生存質量及預后有著極其重要的現實意義。本文就近年來宮頸癌的研究進展作一綜述。

1 信號轉導通路在宮頸癌的研究

1.1 自噬相關PI3K-Akt-mTOR 信號通路

自噬是真核生物中的一種保守的分解代謝過程，在缺氧、饑餓等營養不足和外界壓力等應激條件下，在復雜的因子和通路調控下，通過溶酶體系統降解細胞內受損、變形、失去功能的蛋白質、細胞器、大分子物質以及病原微生物，從而維持細胞內環境穩態及基因的穩定性。細胞周期是細胞生命活動的基本過程，是在內源性和外源性因素的控制下，以一定的順序完成細胞分裂和繁殖過程。自噬相關途徑，PI3K/Akt/mTOR信號通路介導細胞增殖、分化、遷移、凋亡、自噬和其他針對mTOR的生理功能,在多種惡性腫瘤中發現PI3K/Akt/mTOR信號通路被激活，被認為參與腫瘤細胞的惡性轉化，是腫瘤復發和轉移的重要原因之一[4-5]。Feng等在PI3K/Akt/mTOR信號通路對宮頸癌轉化和進展的研究中，發現激活PI3K/Akt/mTOR信號通路能促進宮頸癌的發生[6]。金萬虎等將PI3K和mTOR雙重靶向抑制劑BEZ235作用于人宮頸癌細胞，研究發現體外抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路可抑制Hela和SiHa細胞的增殖、遷移[7]。此外，鄭迎奧等研究雙PI3K/mTOR抑制劑NVPBEZ235對宮頸癌Hela細胞的放射增敏作用時，發現雙PI3K/mTOR抑制劑NVPBEZ235在體外能夠抑制宮頸癌Hela細胞的生長，并且其作用效果呈時間劑量依賴性[8]。

1.2 自噬相關基因Ambra1

自噬是由一些特殊基因調控和多條信號通路傳導的極其復雜的過程，這些調控基因被稱為自噬相關基因，Ambra1是一個與自噬相關的重要基因，顧聞等實驗研究證明腫瘤細胞通過自噬抵抗外部環境給予的壓力，Ambra1可以通過結合Beclin1正性調控自噬，與此同時負性調控凋亡[9]。Ambra1通過調節自噬活性，在多種腫瘤的發生、發展中起到作用[10]。彭成清在探討自噬基因Ambra1在宮頸癌組織中的表達研究中發現，宮頸癌組織中Ambra1陽性表達率顯著低于非癌性宮頸組織中，表明自噬基因Ambra1可能參與了宮頸癌的發生[11]。

1.3 VEGF 信號通路

腫瘤新血管的生成對腫瘤的轉移和侵襲是必需的，可為腫瘤提供營養和氣體交換[12-13]。血管內皮因子VEGF對新血管的生成起著至關重要的作用，能夠促進細胞血管內皮增生，促進血管生成，增加血管通透性，可作為重要的腫瘤標志物[14]。血管生成對腫瘤生長有重要影響，當腫瘤病灶需要更多血管進行生長時，VEGF便會隨之增加，VEGF表達情況不同，與病灶浸潤轉移、血管生成生長和淋巴結轉移相關，而宮頸癌生長有血管依賴性，在宮頸癌發展進程中扮演重要角色[15-17]。何愛琴在研究宮頸癌組織中VEGF表達與放療敏感相關性中，VEGF mRNA在放療抵抗組中的表達高于放療敏感組，VEGF表達增加，引起腫瘤自身侵襲性增加和對化療的抗拒性增加[18]。

1.4 p53 信號通路

宮頸癌的發生發展是受多種因素影響，與癌基因激活、抑癌基因失活、基因異常表達、DNA轉錄失控等密切相關[19]。p53基因屬于抑癌基因，它的突變和缺失可以導致細胞內信號通路紊亂，使細胞生長和凋亡失去控制，使受損的DNA很容易進入S期，使基因組不穩定，促使基因突變、染色體畸變，癌變的發生[20-21]。相關研究發現p53的異常表達與宮頸癌的發生發展有相關性。李云等[22-23]研究中發現，與健康對照組相比，宮頸癌組、宮頸上皮內瘤樣變組組織中p53的陽性表達率呈現出上升趨勢，表明p53與宮頸癌的發生發展有一定關系，且呈明顯的正相關。遇蘭等[24]研究也發現宮頸癌變組織中p53表達高，并且證實隨著宮頸癌患者的淋巴轉移與組織的分化程度增高，p53表達亦增加，p53基因突變可能參與了宮頸癌的發生發展。

1.5 Klotho 信號通路

Klotho基因最初發現是一種與衰老密切相關的基因，越來越多研究發現，Klotho基因可充當抑癌基因，參與多種腫瘤的發生發展，其可以通過抑制IGF-1、p53/p21及Wnt信號通路來發揮作用。當啟動子超甲基化和組蛋白去乙酰化介導Klotho基因沉默時，從而促進腫瘤的發生發展[25]。Klotho基因可以編碼生成2種轉錄產物，跨模型Klotho蛋白作為膜結合受體，分泌型Klotho蛋白可作為體液調節信號蛋白，從而發揮不同功能。Lee J等[26]研究不同宮頸癌細胞系中Klotho表達水平發現，Klotho可以抑制經典Wnt信號通路，并且在癌組織中Klotho基因相關的mRNA水平下降，且惡性程度越大，Klotho基因的mRNA水平表達越少。此外，相關研究發現正常宮頸組織中Klotho蛋白表達水平較高，宮頸上皮內瘤變次之，宮頸癌組織中Klotho蛋白表達水平最少，甚至缺失，在研究SiHa細胞運動和侵襲能力實驗中發現，Klotho可以上調E-cadherin、下調N-cadherin和金屬蛋白酶-7/9，當恢復Klotho蛋白表達水平時，SiHa細胞運動和侵襲能力則會減弱[27]。Klotho基因及相關蛋白可能與宮頸癌的發生發展密切相關，有望作為宮頸癌的分子靶向治療。

2 微小RNAs 在宮頸癌的研究

近幾年來，非編碼RNA(non-coding RNA,ncRNA)研究已成為熱點，微小RNA(microRNA,miRNA)作為一類小分子內源性非編碼RNA，長度22～28nt，經內切核酸酶Drosha和Dicer切割后形成成熟miRNA，可以在轉錄后水平調控基因表達，能夠調節細胞增殖、轉移、凋亡等參與腫瘤的發生發展[28]。目前很多的致癌miRNAs已經在宮頸癌中被發現，通過比較miRNA在正常組織與癌組織中的表達水平情況，發現很多miRNA伴隨腫瘤能夠異常表達，進而改變宮頸癌細胞的生長、侵襲和轉移潛能，在宮頸癌的發生發展和轉移過程中起關鍵作用。

相關研究發現，很多miRNA伴隨癌特異性上調或下調，研究發現miR-21在宮頸癌細胞中過表達，其機制可能是通過上調Beclin1基因的表達促進自噬發生，或結合到PDCD4 3′UTR促進細胞生長，或下調PTEN的表達來促進宮頸癌細胞增殖和存活[29-30]。叢江琳等[31]研究發現，在宮頸癌細胞中miR-634表達下降，而mTOR基因表達增加，miR-634在宮頸癌細胞中可能發揮抑癌基因的作用。腫瘤發生發展后會有癌細胞的侵襲和在轉移，在宮頸癌中已發現miRNA參與調節這一過程。在宮頸癌細胞中miR-155的高表達與淋巴結轉移、血管侵犯相關[32]。miR-205參與細胞增殖、黏附、遷移、血管生成和腫瘤發生等細胞過程，VEGF-A可能是其調控靶點[33]。董紅玲等[34]研究發現miR-543在宮頸癌組織中的表達水平顯著高于正常宮頸組織，通過RNA干涉技術沉默miR-543的表達后，宮頸癌細胞的轉移和侵襲能力受到抑制。隨著miRNA在宮頸癌中研究的深入，其它新的miRNA標志物相繼被發現，檢測到miR-128、miR-758、miR-186、miR-4279、等存在顯著下調，檢測到 miR-124、miR-519d、miR-26、miR-335、miR-135等顯著上調。

3 免疫檢查點在宮頸癌的研究

近幾年來，越來越多的腫瘤治療聚焦在腫瘤免疫療法上，腫瘤免疫療法在臨床上不斷取得成功，使其成為炙手可熱的腫瘤治療手段之一[35]。T細胞的活化需要兩種激活信號，CD4+Th細胞/ CD8+Tc細胞通過TCR-CD3復合體與APC表面相應抗原肽-MHCⅡ/Ⅰ類分子復合體特異性結合，完成T細胞的初步活化，在第一信號的基礎上，T細胞表面CD28等協同刺激分子與APC表面B7等相應協同刺激分子結合，完成T細胞活化的第二信號[36]。免疫檢查點主要表達于免疫細胞表面的調節分子，活化后的免疫檢查點通路可以抑制T細胞的活化、分泌和介導的細胞毒性，維持機體免疫耐受，避免發生免疫疾病，而腫瘤可以通過過度激活免疫檢查點通路介導免疫逃逸。研究較多的的免疫檢查點主要包括細胞毒性T淋巴細胞4(CTLA-4)、程序性死亡蛋白1(PD-1)及其配體(PD-L1)，這些主要是抑制性免疫檢查點，目前免疫檢查點抑制劑已經被美國食品藥品監管局FDA批準，用于臨床治療部分惡性腫瘤或已進入臨床試驗階段。免疫檢查點抑制劑治療宮頸癌的臨床試驗已開展，主要有靶向CTLA-4、PD-1、PD-L1抗體。

有研究表明CTLA-4基因多態性在宮頸癌的發生發展過程中起到重要作用，其機制可能是與調節T細胞的增殖及調節細胞因子的分泌有關，CTLA-4能夠通過改變個體的免疫反應性，從而影響宮頸癌的易感性[37-38]。此外，PD-1/PD-L1信號軸作為治療靶點的臨床試驗研究也已開展，研究發現晚期宮頸癌患者高表達PD-L1，并且證實PD-1/PD-L1抑制劑能夠增強抗腫瘤作用[39-40]。免疫治療有望成為一種全新治療宮頸癌的模式。

4 總結與展望

近年來宮頸癌免費篩查已經列入我國重大公共衛生項目，然而宮頸癌的發病率和死亡率仍呈上升趨勢，并且發病人群趨于年輕化，信號通路、miRNAs、免疫檢查點等在宮頸癌的發生、發展以及轉移中發揮重要作用，多方面綜合分析，以提高宮頸癌患者的生存和生活質量。隨著HPV免疫機制研究不斷深入, 高效價廉的HPV疫苗陸續開發上市，基因工程技術水平不斷成熟完善，利于我們對宮頸癌的診斷、分期和預后進行判斷，為宮頸癌患者帶來新的希望，宮頸癌可能成為人類全面預防以致被消除的第一個惡性腫瘤。