宫颈癌微环境的研究进展

汪景灏 张蓉

(南方医科大学附属奉贤医院妇产科，上海 201499)

宫颈癌发病率居全球妇科恶性肿瘤的第2位。宫颈癌患者中有80%来自发展中国家。我国是宫颈癌的高发国家，近20年来我国宫颈癌患者早期检出率增加，且患者趋于年轻化[1]。

肿瘤微环境是肿瘤周围的内环境，包括肿瘤周围的血管、免疫细胞、成纤维细胞、信号因子及细胞外基质。一方面，肿瘤通过释放细胞外信号调控微环境；另一方面，肿瘤微环境也影响肿瘤细胞的生长，对肿瘤的增殖、侵袭、迁移、黏附及新生血管的形成具有重要作用[2]。

因此，探讨肿瘤微环境与宫颈癌间的关系显得尤为重要，可能为宫颈癌的早期诊断和治疗提供新的思路。

1 肿瘤微环境中的细胞

1.1 成纤维细胞 成纤维细胞主要负责细胞外基质的重构，同时还可通过旁分泌生长因子来调控细胞的增殖、存活和死亡。在肿瘤形成过程中，成纤维细胞迁移至肿瘤性部位并增殖，产生大量的胶原蛋白，同时招募炎性细胞，进一步促进了组织的异常调节[3]。

Pietras等[4]发现，在HPV16型宫颈癌小鼠模型中，与肿瘤相关的成纤维细胞的聚集先于血管形成。研究者[5]在应用雌激素的HPV16转基因小鼠宫颈癌模型中发现，肿瘤招募巨噬细胞后诱导并维持了肿瘤血管的生成。来源于异常宫颈和宫颈癌的成纤维细胞不能表达炎性信号，这提示有其他细胞参与肿瘤炎性反应。

1.2 炎性细胞 炎性细胞浸润在肿瘤的发展与侵袭中具有重要作用，这些炎性细胞包括中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、巨噬细胞、肥大细胞等[3]。

1.2.1 中性粒细胞 中性粒细胞可通过释放趋化因子和蛋白酶以及招募特异性和非特异性免疫效应细胞来改变微环境[6]。研究[7]发现，中性粒细胞与宫颈癌患者的分期有关。

1.2.2 嗜酸性粒细胞 一方面，嗜酸性粒细胞可促进肿瘤血管生成；另一方面，嗜酸性粒细胞活化后释放的毒性颗粒蛋白可杀伤肿瘤细胞。研究[8]发现在浸润的宫颈鳞状细胞癌中存在大量的嗜酸性粒细胞，认为其与宫颈癌患者的预后相关，但对此结论仍有争议。

1.2.3 巨噬细胞 肿瘤微环境可“教化”巨噬细胞，进而促进肿瘤血管生成、基质破坏和肿瘤细胞迁移。炎性反应过程中，巨噬细胞产生复合物以及诱变的氧气、含氮自由基、血管生成因子等共同促进肿瘤的浸润和发展。研究[5]发现，基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)抑制剂唑来膦酸通过浸润的巨噬细胞抑制MMP-9的表达，进而抑制肿瘤血管的生成和宫颈癌的发生。陆录等[9]发现，巨噬细胞-集落刺激因子在癌旁的表达水平与患者的肿瘤进展及预后密切相关。

1.2.4 肥大细胞 肥大细胞在急性炎性反应过程中通过释放肝素、肝素酶、组胺、蛋白质丝氨酸和多肽生长因子，促进成纤维细胞、内皮细胞、上皮细胞的分裂。肥大细胞富含的MMP能够增强肿瘤的侵袭性[6]。研究[10]发现，肥大细胞通过释放糜酶促进癌细胞的播散。

1.3 内皮细胞 原发肿瘤向远处浸润和转移的前提条件是在现存的脉管系统中形成新的血管。内皮细胞可产生多种血管生成因子促进新生肿瘤血管的形成。其中血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)既能诱导肿瘤细胞中血管生成因子的表达，又能增加内皮细胞的渗透性、促进基膜的降解、诱导内皮细胞增殖[3]。VEGF 的高表达与宫颈鳞癌的血管生长正相关, 研究[11]发现, 通过子宫动脉化疗栓塞术可以降低宫颈癌组织VEGF 的表达,从而抑制宫颈癌的生长。

2 细胞外基质蛋白

研究[12]发现细胞外基质蛋白在肿瘤微环境中有重要作用。肿瘤细胞和细胞基质诱导产生细胞外基质蛋白，通过启动下游信号通路引发基质重构，导致肿瘤细胞的增殖、侵袭和迁移。

2.1 MMP MMP是锌离子依赖性蛋白家族，与组织重建、器官发育、炎性反应和肿瘤进展密切相关。研究[13]发现，肿瘤的浸润、迁移与细胞外基质的退化有关，其中MMP起关键性作用。

研究[14]发现，MMP-2和MMP-9在宫颈和子宫的癌前病变中均过表达。MMP-2和MMP-9在90%以上的鳞状细胞癌和83%～100%的CINⅢ(高度宫颈上皮内瘤变)中过表达，而在CINⅠ、CINⅡ(低度宫颈上皮内瘤变)和正常鳞状上皮内几乎不表达。55%～81%的鳞状细胞癌中可以检测到MMP-1、MMP-14、MMP-15的表达，39%的CINⅢ可检测到MMP-1的表达。宫颈癌动物模型可用于MMP和MMP组织抑制因子(tissue inhibitors of matrix metalloproteinases，TIMPs)的关系研究[14]。MMP和TIMPs在早期宫颈癌中以1∶1的比例存在[15]。

2.2 富含半胱氨酸的分泌型酸性蛋白(secreted protein acidic and rich in cysteine，SPARC) SPARC是癌细胞与周围基质交换的胞外原型蛋白。SPARC家族中的蛋白均具有3个分子区域：(1)N端低亲和力酸性钙结合域；(2)二硫键和铜离子蛋白结合域；(3)C端细胞外的钙离子结合域[16]。研究[16]表明，高浓度的SPARC能破坏细胞外基质的细胞黏附，在SPARC暴露的区域，细胞失去黏附而播散。

SPARC是肿瘤微环境的关键分子。在恶性肿瘤形成的早期阶段，SPARC影响其增殖、转移、血管生成和细胞外基质重构[16]。但在肿瘤发展的晚期阶段，肿瘤通过与基质间的相互作用逃避了SPARC的影响[17]。Chen等[18]发现，SPARC和浸润型宫颈癌相关。SPARC促进宫颈癌细胞的增殖和转移，敲除SPARC可明显抑制宫颈癌细胞的增殖，其通过p53/p21通路使细胞周期处于G1/G0期；通过降低Bcl-2/Bax比例促进细胞凋亡；通过下调MMP2和MMP9表达和上调E-钙黏连蛋白抑制细胞浸润和转移。

2.3 骨桥蛋白(osteopontin，OPN) OPN是磷酸化酸性糖蛋白，参与炎性反应、维持重构组织的完整性、癌转移、瘢痕形成等[19]。OPN将促存活或抗凋亡的信号传递给细胞并影响细胞功能。OPN还具有趋化性，可以将单核巨噬细胞等吸引到炎性反应部位。Song 等[20]通过对宫颈原位癌和浸润癌的免疫组化分析发现，与正常宫颈组织相比，OPN在宫颈原位癌和浸润型宫颈癌组织中高表达，提示OPN的表达与宫颈癌的形成及浸润密切相关。

综上所述，肿瘤微环境中的多种免疫细胞及蛋白分子参与肿瘤的发生、发展,因此有必要进一步深入研究宫颈癌微环境的改变，以促进宫颈癌诊治手段的发展。

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