细胞角蛋白与宫颈癌及癌前病变*

王为民 侯洪春

(1. 泰山医学院，山东 泰安 271000；2. 济南市妇幼保健院，山东 济南 250001)

细胞角蛋白(cytokeratin，CK)是一种细胞中间丝蛋白，目前在人类共发现有54种基因型，但研究较多的是较早发现的20种，细胞分化的不同阶段及不同类型的上皮细胞表达不同的细胞角蛋白。上皮组织恶变后，其表达的细胞角蛋白与正常组织基本相同，因此，CK的表达被广泛应用于肿瘤的诊断，本文将CK在宫颈癌及癌前病变中的表达研究进展综述如下。

1 CK的分子及细胞生物学

所有哺乳类动物细胞质都含有复杂的细胞骨架蛋白。细胞骨架蛋白包括Ⅰ微丝、微管及中间丝。中间丝有6种类型，CKⅠ及Ⅱ型，结蛋白，微形蛋白，胶质纤维酸性蛋白，神经纤维。CK是最复杂的中间丝蛋白，其分子量为44kDa—66kDa。CK根据等电点的不同分为酸性和碱性，根据不同的酸碱性又分成Ⅰ型及Ⅱ型。Ⅰ型CK呈酸性，其基因被定位在染色体17q21﹒2(CK18除外)，Ⅱ型CK呈碱性，其基因被定位在染色体12q13﹒13(包括CK18)。每种CK的表达与其所在组织器官的分化有密切关系。CK的基因表达有的规律性，每种上皮组织至少表达1种Ⅰ型及1种Ⅱ型CK，CK的表达受细胞分化的调节。每种上皮组织在生长分化的不同阶段都表达不同的CK对。CK的中心是一个由310个氨基酸组成的α—螺旋杆区，两侧是长度各异的无螺旋头区和尾区，头区包含有V1和H1亚区，α—螺旋杆区由1A、1B、2H和2B亚区组成，它们连接着L1、L12和L2链，尾区包含H2和V2亚区。

CK的一个独特的性质就是其配对性，即一个Ⅰ型CK和一个Ⅱ型CK组成一个二聚体，这种结构由α—螺旋卷曲螺旋结构域的杆状区域相互作用而形成，由此而形成的二聚体和四聚体是构成CK的基础，从Ⅰ型/Ⅱ型配对结构上解离的单个角蛋白会迅速降解。CK在细胞质内与其它辅助蛋白一起形成复杂的网，这个网络系统起于核膜，横跨胞质，直至上皮细胞间的致密斑，所以CK对于维护上皮细胞的形态完整性及机能稳定性发挥着重要作用[1、2]。

2 CK在正常宫颈组织中的表达

宫颈上皮由宫颈阴道部鳞状上皮和宫颈管柱状上皮组成。宫颈阴道部鳞状上皮为复层鳞状上皮，由深至浅分为基底层、旁基底层、中间层和表浅层。宫颈管柱状上皮为腺上皮。

宫颈阴道部鳞状上皮表达CK1、4、5、6、13、14、15、19，另有一些CK2、10、11、16。 CK4、13一般出现在基底层以上的细胞， CK5、14、15、19一般出现在基底层，CK15有时在中间层表达，其中CK14还有时出现在旁基底层，表浅层一般表达CK1和10。CK6和16和上皮增生有关，CK6一般在旁基底层，中间层和表层表达，CK16一般在基底层或整个上皮层都有表达[3、4]。宫颈阴道部鳞状上皮不表达CK8和CK17[5、6、7、8、9]。

柱状上皮表达CK7、8、18、19，还表达CK4、15、16，零星表达CK20(一般出现在消化道上皮)，偶尔表达5、6、14、15[3]。柱状上皮不表达CK17[6、10、11]。

3 CK在储备细胞和化生上皮的表达

储备细胞位于柱状上皮下，是宫颈的正常细胞。现已证明，储备细胞是宫颈干细胞，具有多分化潜能。储备细胞增生可形成鳞状上皮化生，人乳头瘤病毒(human papillomavirus， HPV)感染可破坏这一生理过程，使其向癌前病变转化，因而，储备细胞可能在宫颈癌的发展中扮演着重要角色。储备细胞的来源目前尚有争议[12]。

储备细胞表达CK17，CK17被认为是储备细胞的分子标记[6、11]。储备细胞还表达CK7、8、14、15、16、18、19，有时表达CK5、6。随着储备细胞向不成熟化生的分化，CK7、8、18的表达逐渐下降，最终消失，CK5、6、14、15、16的表达则增强[3]。不成熟化生表达CK17，随着不成熟化生向成熟化生的转化，CK17表达下降，但并不完全消失、[3、10]。CK4和CK13不在储备细胞表达，但在不成熟化生表达。成熟化生CK的表达和宫颈阴道部上皮相似[3]。

4 CK在宫颈上皮内瘤变(cervical intraepithelial neoplasia，CIN)和宫颈癌中的表达

4.1CK表达和病变进展的关系从CINⅠ到CINⅢ，再到浸润癌，一些CK的表达会出现不同的变化，这些变化使它们有望成为预测宫颈病变进展和诊断宫颈高级别病变的标志物。目前研究较多的是CK8、10、13、14和17。

4.1.1CK8和17

多数研究认为，随着宫颈病变的进展，CK8和17的表达会逐渐增高。

Bobrow等研究了CK8在高级别CIN(≥CINⅡ)和宫颈浸润癌中的表达，结果显示在22例高级别CIN中，9例有CK8的表达，而在17例宫颈浸润癌中，CK8全部有表达[8]。Angus等研究了从CINⅠ到宫颈浸润癌CK8表达的变化情况，其结果为CK8表达在CINⅠ0%(0/20)，CINⅡ4.5%(1/22)，CINⅢ22.7%(5/22)，浸润癌73.3%(11/15)，说明随着病变的进展，CK8的表达是逐渐增高的[13]。Smedts等的研究结果也显示，随着病变由CINⅠ到浸润癌的改变，CK8和17的表达会逐渐增高，并由此认为，病变表达CK8和17有可能进展，不表达则有可能消退或持续存在但并不进展[3、14]。

Carrilho等研究了5例病人的52份宫颈病变标本，其中正常组织2份，CINⅠ22份，CINⅡ1份，CINⅢ27份，结果CK8和17在正常组织、CINⅠ、CINⅡ中的表达全部为阴性，在CINⅢ中，CK8全部表达阳性，CK17表达阳性23份，认为CK8和17可作为CINⅢ的标志物[15]。Carrilho等在另一项研究中，选取了64例病人的宫颈标本，其中正常10例，CINⅢ10例，宫颈浸润癌44例，结果CK8和CK17在其中的阳性表达率分别为0%、0%，44.4%、40%，57.1%、73.2%，说明随着病变进展，CK8和17的表达增高，认为CK8和17是宫颈恶性转变的特异标志物[7]。

考虑到之前的研究样本量较小，难以说明问题，Ikeda等进行了更大样本的研究，其研究了134例病人，其中CINⅠ39例，CINⅡ31例，CINⅢ43例，浸润癌21例，结果CK8阳性表达率在 CINⅠ12.8%(5/39)，CINⅡ22.6%(7/31)，CINⅢ62.8%(27/43)，浸润癌71.4%(15/21)，CK17阳性表达率在 CINⅠ33.3%(13/39)，CINⅡ58.1%(18/31)，CINⅢ81.4%(35/43)，浸润癌95.2%(20/21), CK8+, CK17+同CIN级别的增高相关联，CINⅠ

虽然多数研究支持CK8和17的表达同CIN级别的增高有关联，但也有一些研究认为CK8和17的表达同CIN的级别无关，尤其是CK17[7、11、16]，甚至有些研究显示CK8和17在CIN中较少表达或不表达[1、10、17]。之所以研究结果有如此大的差异，有作者认为是抗体选择的不同和免疫组化研究方法的不同造成的[6、7]。因此，CK8和17能否成为CIN的标志物，目前尚有争议[2]。

4.1.2CK10、13和14

同CK8和17随着病变的进展而表达增高不同，CK10、13和14则是随着病变的进展而表达降低。

Southern SA等研究了CK13、CK14在51例LSIL和33例HSIL病例中的表达情况，结果显示CK13在所有LSIL中都有表达，而在HSIL中则有8例表达缺失；CK14在51例LSIL中有12例表达缺失，在31例HSIL则有19例表达缺失，由此认为CK13表达缺失同病变级别相关，CK14表达缺失的发生率HSIL高于LSIL(P<0.01)[18]。

Smedts等的研究显示随着CIN级别的增高，CK10、CK13的表达下降[14]。Sergey V则认为CK10很少在CIN表达[17]。Nair SA等也认为随着病变从LSIL到HSIL，CK13表达下降[4]。Maddox等研究了CK10、CK17在正常宫颈组织和宫颈癌组织中的表达，结果发现CK10在正常宫颈组织的阳性表达率为40%，在宫颈癌组织中的阳性表达率为1%；而CK17在正常宫颈组织和宫颈癌组织中的阳性表达率则分别为0%和80%，以CK10表达阴性联合CK17表达阳性区别宫颈癌和正常组织，其敏感性为100%，特异性为93%[5]。另有研究显示，如果早期CIN，其CK13阳性细胞<80%，CK14阳性细胞<50%，并同时Ki-67SI90>0.57，RbDeep<45%，则其进展到CINⅢ的风险为100%[19]。

Carrilho等研究了CK10和CK13在正常宫颈组织，CINⅢ和宫颈浸润癌中的表达情况，结果CK10在正常宫颈组织，CINⅢ和宫颈浸润癌中阳性表达率分别为77.8%、40%、19%；CK13在上述组织中阳性表达率分别为100%、22.2%、25%，认为随着病变进展，CK10和CK13的表达下降，CK13的表达缺失可作为CINⅢ的标志物[7]。

也有不同的研究结果，比如有研究认为从LSIL到HSIL，CK14的表达不是降低而是增高[4]，CK10的表达同病变程度无关[5]，CIN中CK13的表达在鳞状上皮的上部，CIN级别越高，CK13出现的部位越往上，而并非没有表达[17]。

4.2CK在不同类型宫颈癌中的表达

宫颈癌有鳞癌，腺癌等之分，鳞癌有分为角化癌和非角化癌。不同类型的宫颈癌表达的CK也不尽相同。

Smedts等研究显示宫颈鳞癌角化癌表达CK8、10、18、19，较少表达CK7；非角化癌则表达CK8、17、18、19。宫颈腺癌表达CK7、8、14、17、18、19[3]。Chu等的研究发现CK7在宫颈鳞癌的阳性表达率为87%(13/15)，CK20的阳性表达率为0%(0/15)，但未进行角化癌和非角化癌的分类[20]。Maddox等的研究结果显示CK10在角化癌和非角化癌中的阳性表达率分别是71%和0%[5]。Carrilho等发现CK10和CK13的阳性表达率，角化癌高于非角化癌[7]。

5 CK的应用

5.1CIN诊断和进展的标志物

综上所述，根据不同CK在不同级别CIN中的表达特点，某些CK，如CK8、10、13、14和17等有望成为诊断高级别CIN和预测早期CIN进展的标志物。

5.2癌的鉴别诊断

对于宫颈鳞癌中的角化癌和非角化癌，CK10和13的表达可发挥作用[3、5、7]。

原发性宫颈腺癌和其他组织来源的转移癌的鉴别：从组织学上鉴别原发性宫颈腺癌和起源于肠，子宫内膜，间皮，卵巢的转移癌是非常困难的，CK在这方面可以发挥作用。肠腺癌表达CK8、18、19、20，而宫颈腺癌表达CK7、14、17，不表达CK20，因此利用CK20可以区分两者；而CK5/ CK6在宫颈腺癌的表达缺失则可区分间皮转移癌。另外，由于子宫内膜癌转移癌和卵巢浆液性及粘液腺癌转移癌不表达CK14和CK17，故可利用CK14和CK17将其和原发性宫颈腺癌予以鉴别[1]。

6 CK研究中存在的问题和展望

虽然目前有关CK和宫颈病变关系的研究并不少，但大样本的研究并不多，因此得出的结论尚难令人信服；此外，由于研究方法的不同，如选用不同的抗体，采用不同的免疫组化方法等，也造成了研究结果的不一致；另外，众所周知， HPV在宫颈癌和癌前病变的发生中起着举足轻重的作用，因此探讨CK和HPV的关系应是CK和宫颈病变关系研究中重要的一个环节，但目前关于这方面的研究却很少。正因为有上述种种问题的存在，使得CK和宫颈病变的关系一直存在着争议，也影响了CK在临床的应用。相信将来随着大样本研究的不断涌现，研究方法的进一步科学化，合理化和标准化，CK和HPV关系的深入研究，CK和宫颈病变的关系会更加明确，其在临床的应用也会越来越广泛。

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