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首页医源资料库在线期刊中华现代妇产科学杂志2004年第1卷第5期

宫颈癌与HPV感染

来源:中华现代妇产科学杂志
摘要:【摘要】宫颈癌是最常见的恶性肿瘤之一,全球发病率最高的是南非,其次在亚洲。据统计,世界上每年的新发病例约46万,每年约有25万人死于宫颈癌。在我国,每年宫颈癌的新发病例数超过13万,每年死于宫颈癌的妇女约有2万人。随着研究的深入,宫颈癌与人乳头瘤病毒关系越来越被基础研究者和临床医生所重视,本文就HPV的基......

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  【摘要】  宫颈癌是最常见的恶性肿瘤之一,全球发病率最高的是南非,其次在亚洲。据统计,世界上每年的新发病例约46万,每年约有25万人死于宫颈癌。在我国,每年宫颈癌的新发病例数超过13万,每年死于宫颈癌的妇女约有2万人。随着研究的深入,宫颈癌与人乳头瘤病毒关系越来越被基础研究者和临床医生所重视,本文就HPV的基本结构、致癌机制及目前的治疗方法作简要综述如下。

  关键词  宫颈癌 人乳头瘤病毒 感染


  目前科学家已经明确90%的宫颈癌是由人乳头状瘤病毒(human papilloma virus,HPV)持续感染引起的,占女性生殖系统恶性肿瘤发病率的73%~93%。在发达国家,其发生率明显下降,在很大程度上归因于对宫颈癌前病变的早期诊断和治疗。在发展中国家,宫颈癌的发生率是发达国家的6倍。本文仅从HPV的结构和致癌机制、HPV感染的预防和治疗的研究方向结合最新研究进展综述如下。

  1 人乳头瘤病毒的结构图与分类

  1.1 HPV的结构 乳头状瘤病毒(papilloma virus,PV)能广泛感染人类和动物,但有严格的物种特异性。PV的名称是根据每种PV的自然宿主而命名的。HPV是于1949年由Strauss在电镜下发现的 [1] 。HPV是一种环状双链结构的DNA病毒,由7800~7900碱基对组成,没有其他病毒所具有的外膜,是一种没有包被的病毒颗粒。由3个基因区组成:有2个开放的读码框(open reading frames,ORFs)、一个上游调节区(URR)和长调控区(long con-trol region,LCR),LCR位于E基因上游,不编码蛋白,含有不同转录受体和激活因子的重叠结合区:控制E、L基因的转录和病毒合成。ORFs包含6个早期转录单位(E 1 ,E 2 ,E 3 ,E 4 ,E 5 ,E 6 ,E 7 ,一些HPV不含E 3 ,E 8 )和2个晚期转录区(L 1 ,L 2 )。早期转录区主要对染色体外的DNA复制进行调控,晚期转录区则主要编码病毒蛋白。上游调节区不编码蛋白,主要通过ORFs调节转录和控制病毒及感染颗粒的产生。E 6 和E 7 被认为是HPV的癌基因,可分别与P 53 和视网膜母细胞瘤蛋白(retinoblastoma protein,PRB)结合,使这两种抑癌基因失活。

  1.2 HPV的分类 到目前为止,已发现和鉴定出超过100种不同类型的HPV,有54种可以感染生殖道黏膜 [1] 。实际上,在20世纪70年代中期,ZurHausen就提出HPV可能是一个性传播因素中的重要事件,可能引起生殖道瘤变 [2] 。初始的分类是基于PVD-NA的同源性或重结合动力学,但现在已被病毒基因组的测序所取代。通过将所测得的L 1 基因和序列进行比较来确定HPV亚型。如果某种HPV和同源性小于90%则可被分为一种新的HPV类型。不同型号的HPV导致不同的临床症状,HPV类型很难根据其临床表现划分,因为依据HPV与癌瘤的关系,感染肛门生殖器的HPV可归类为低度危险、中度危险和高度危险型。低危型HPV常常在良性或轻度不典型增生病灶中检测到,而很少存在于癌灶中,如HPV6、11型与外生殖器和肛周区域的外生型湿疣关系密切,中危型HPV存在于中重度不典型增生病灶中,很少存在于癌灶中,高危型HPV则通常在重度不典型增生和癌灶中,如HPV16、18型可在多数宫颈癌、一些肛管癌、阴茎癌和阴道癌中检测到。

  2 HPV感染的致癌机制

  目前科学家已经明确90%的宫颈癌是由HPV持续感染引起的,在对生殖道黏膜有感染力的30余种HPV病毒中,其致癌能力和后果也有差异。目前研究结果显示,HPV16与宫颈鳞癌关系最为密切,而HPV18最易导致宫颈腺癌 [3] 。

  子宫颈的鳞状上皮细胞与柱状上皮细胞的连接处是HPV的易感部位。HPV感染宿主细胞后,可以2种形式存在于宿主细胞中:即细胞染色体的整合状态和染色体的游离状态。有文献报道:宫颈癌细胞中HPV16、HPV18的DNA绝大部分呈整合形式,在浸润性宫颈癌中,则以游离和整合形式共存。对于HPV的整合,多数学者认为HPV并非随机插入宿主基因组,而是常整合于宫颈上皮细胞基因组不稳定区和转录活跃区并抑制其功能 [4] ,例如整合于Rb抑癌基因所在位点,破坏Rb蛋白的抑癌功能而导致癌变。
  
  2.1 E 6 、E 7 与宫颈癌 E 6 、E 7 蛋白的扩增表达,在HPV和LCR基因中,有多个转录激活因子和转录抑制基因的结合位点。在HPV E 6 、E 7 共同启动子P 97 ,上游有3个E 2 的特异结合位点,在LCR中有与转录调节蛋白YY 1 的结合位点:E 2 蛋白和转录蛋白YY 1 都有抑制E 6 、E 7 转录的作用,抑制P 97 的活性,在HPV整合宿主细胞染色体时可在E 2 的ORFS区断裂后整合导致E 2 片断缺失,这样E 2 蛋白抑制E 6 、E 7 转录的功能失效,使L 6 、E 7 大量扩增表达。另外有实验资料显示 [5] ,在HPV宫颈癌良性细胞中的YY 1 点好发生点突变,导致宫颈细胞、人类传代角质细胞及多种上皮细胞中转录调节蛋白YY 1 能和LCR上的YY结合而发挥其抑制E 6 、E 7 ,大量扩增表达的作用,这相当于病毒逃避了宿主细胞的免疫抑制系统,使E 6 、E 7 蛋白诱导肿瘤的发生。

  2.2 P 53 与宫颈癌 P 53 蛋白、Rb蛋白与E 6 、E 7 蛋白相互作用导致癌变的机制P 53 蛋白是一类抑癌物质,它可以调控P 21 的转录表达。P 21 蛋白又是细胞周期蛋白激酶(cyclin dependent kinase,CDK)的抑制剂。CDK可使Rb蛋白等抑癌物质磷酸化。正常的Rb蛋白能和E 2 F结合形成复合物,使E 2 F丧失与DNA的亲合性,使E 2 F不能发挥转录功能,磷酸化的Rb蛋白则失去了此功能,E 2 F转录表达的蛋白c-myc胸腺激酶、DNA聚合酶,都是细胞周期由G 0 进入G 1 期所需要的功能蛋白,促使细胞分裂增殖。当细胞DNA损伤时,P 53 间接作用使细胞停于后期或使细胞凋亡 [6] 。而E 6 可以与P 53 结合形成复合物,加速P 53 降解,使P 53 抑制细胞生长增殖作用消失,诱导癌变。E 7 蛋白可以与Rb蛋白结合使其磷酸化而与E 2 F解离,不能抑制E 2 F的转录而使细胞分裂增殖 [4] 。另外E 7 是阻止Rb蛋白与DNA结合而发挥其抑制细胞生长的功能,其诱导癌变作用机制还不清楚,可能是Rb蛋白与DNA结合后阻碍E 2 F的转录所致。

  3 高危HPV所致宫颈癌的预防与治疗

  3.1 制备基因疫苗 HPV基因功能区的L区包括L 1 和L 2 ,L 1 晚期基因能刺激机体产生保护性抗体 [7] ,因此该基因的克隆在制备基因工程疫苗方面成为可行性。Donnelly用编码乳头瘤病毒L壳蛋白的DNA疫苗,观察在兔体内的抗感染效果,说明了基因疫苗用于治疗也是一个有效途径。Conson J [9] 在防御16型乳头瘤病毒感染的疫苗中提到:子宫颈分泌物中存在的抗HPV16核壳蛋白的中和抗体可能具有保护作用,故而可制备HPV16疫苗以预防原发HPV16感染。现在对这种疫苗的研究已取得相当进展,据澳大利亚布里斯班消息:美国FDA已批准在美国进行宫颈癌的人乳头瘤病毒Ⅱ预防疫苗的Ⅰ期临床试验。

  3.2 构建HPV16型E 6 、E 7 基因反义质粒 E 6 、E 7 两个开放读码框架及其表达产物在宫颈癌细胞中常被检出,且这两个框架具有转化能力,E 6 、E 7 基因的表达是否是宫颈癌发生及维持的必要条件,故而研究E 6 、E 7 基因的反义质粒干扰E 6 、E 7 基因的表达成为一种治疗宫颈癌患者的手段。曾萍、司静懿等在人乳头瘤病毒16型E 6 、E 7 反义质粒对人宫颈癌细胞恶性的逆转作用中,采用构建可为地塞米松诱导表达的人乳头瘤病毒16型E 6 、E 7 反义质粒利用磷酸钙沉淀法将其分别转染到HPV16阳性的宫颈癌细胞Cask和HPV阴性的宫颈癌细胞C-33A中,地塞米松诱导反义质粒表达后,Cask细胞失去其恶性表型,而C-33A细胞生长特性及恶性行为未发生变化 [8] ,证明了E 6 、E 7 基因反义质粒可成为一种治疗宫颈癌的方法。

  3.3 重组病毒载体肿瘤疫苗的应用 由于HPV宿主细胞通过下调MHC 1 表达位点突变,下调抗原呈递,降低E 6 、E 7 抗原性,使肿瘤细胞免疫原性降低,逃避免疫系统的杀伤,这样使得肿瘤生物治疗效果很低,因此有人提出将肿瘤抗原肽的编码基因导入病毒载体,可能诱导出有效的杀灭肿瘤作用,故而有人把HPV16的E 7 基因重组于牛痘病毒表达载体, 作为重组病毒载体治疗疫苗与E 7 蛋白分别免疫小鼠,均获得特异性CTL,据此Boassneu MEG用表达HPV16E 6 、E 7 (经处理失去致癌性,保留抗原性)的重组病毒载体免疫治疗8例晚期宫颈癌患者,所有患者均产生抗牛痘LgG抗体,3例出现HPV特异性抗体,HPV特异性CTL在免疫疫苗后前2周可以检测到,有2例分别在15和21个月后仍保持临床良好。说明疫苗诱导的ADCC和CTL有一定效应,但仍存在E 6 、E 7 表达量较低,免疫原性不高的问题。但随着对重组病毒载体肿瘤疫苗研究的逐步深入使之应用于临床治疗将成为可能 [4] 。

  目前较流行的治疗方式是局部有破坏的治疗,如刀切、激光灼烧、液氮冷冻、电热凝、三氯乙酸或者普达非伦脂腐蚀等 [9] 。但这些方法只是针对可见的或病变的局部进行治疗,而HPV还可在临近接受治疗的组织中潜伏。因此,治疗后HPV感染的再发生率高。5-FU是限制HPV的DNA和RNA合成的细胞毒性药物,局部注射收效显著,但它可造成化学性阴道炎,长期使用还可导致阴道黏膜的损伤,甚至阴道狭窄。也有人利用干扰素的抗病毒、抗增殖和免疫调节等作用,通过肌肉和病变局部联合用药的方法治疗HPV收效比较显著,但关于HPV所致宫颈癌的预防与诊疗至今还没有一个十分完美和实际可行的方法,对HPV感染的预防以及如何迅速准确的诊断、安全有效的治疗有待进一步研究。

  参考文献

  1 沈铿,郎景和.妇科肿瘤面临的问题和挑战.北京:人民卫生出版社,2002,20-21.

  2 郎景和,沈铿,向阳译.临床妇科肿瘤学,第6版.北京:人民卫生出版社,2003,5.

    3 石敏,贺又娥.HPV感染与子宫颈病变的关系及其诊治现状.国外医学·妇产科学分册,1997,24(5):284.

    4 李青海.肿瘤分子生物学进展.北京:军事医学科学出版社,1998,57.

    5 刘红.构建来自宫颈癌并带有突变及缺失LCR的HPVl6重组体.中国病毒学,1996;11(3):242.

    6 孔宪寿.病毒肿瘤学.上海:上海医科大学出版社,1996,18.

    7 Cason J.防御16型人乳头瘤病毒生殖器感染的疫苗.国外医学·预防、诊断、治疗用生物制品分册,1994,17(2):63.

    8 曾萍,司静懿.人乳头瘤病毒16型E 6 、E7 基因反义质粒对人宫颈癌细胞的恶性逆转作用.中华病理学杂志,1995,(6):348.

    9 谷鸿喜,凌虹,张风民.宫颈癌组织中人乳头瘤病毒16型L1基因的克隆及序列分析.中华实验和临床病毒学杂志,1999,13(1):17.

  (编辑建 伟)

   作者单位:661000云南省个旧市人民医院妇科

作者: 刘寒梅
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