高危型HPV感染、FHIT甲基化与宫颈癌研究进展*



高危型HPV感染、FHIT甲基化与宫颈癌研究进展*

徐又先1，濮德敏2

(1.柳州市人民医院妇产科，广西 柳州 545001；2.华中科技大学同济医学院附属同济医院妇产科)

关键词：宫颈癌；甲基化；高危型人乳头瘤病毒；脆性组氨酸三联体

宫颈癌是最常见的女性生殖道恶性肿瘤，分子流行病学及临床研究证明：宫颈癌是高危型HPV持续感染的结果，引起世界范围内宫颈癌的大约70%型别是HPV16/HPV18两个致癌类型。但并不是所有感染HPV的女性都一定发展为宫颈癌，且也有少部分宫颈癌患者HPV检测为阴性，因而推测，宫颈癌的发生发展还可能有其它的因素参与或存在一定的遗传易感性。表观遗传学的研究发现，基因的甲基化，特别是抑制基因甲基化在宫颈癌的发生发展中具有重要作用。FHIT 基因是近年来发现的抑癌基因，研究发现FHIT基因的染色体脆性位点与某些肿瘤的发生发展有关，特别是在调节细胞周期和细胞凋亡过程中发挥重要的作用，而且可能与宫颈癌的发病相关。现将HPV、FHIT甲基化与宫颈癌关系进行综述。

1持续性高危型HPV与宫颈癌

HPV为环状双链DNA病毒，直径55nm，分子量约5 MD，其基因组长度大约为7 200～8 000bp。HPV主要感染人的上皮细胞，持续的HPV感染会引发感染部位发生病变，到目前为止，已鉴定出的HPV亚型约有200余种，其中约40多种型别可引起生殖道感染，约有20多种型别与宫颈上皮组织的恶性病变有关。依据HPV型别可分为：低危型，如HPV6、11、42、43、44等，常引起外生殖器湿疣等良性病变；高危型，如HPV16、18、31、33、39、45、52、58等，与宫颈癌及子宫颈上皮瘤变相关[5,6]，其中，HPV16和18型感染率最高。持续性高危型HPV感染是宫颈癌发生的必要条件。HR-HPV的表达产物E6/E7原癌蛋白在肿瘤细胞的永生化生长、细胞周期调控及凋亡调节中起非常重要的作用。其致癌途径可能为：①与抑癌基因产物结合，导致抑癌基因失活，如E7蛋白能与pRb结合，E6可与p53蛋白结合，从而使pRb与p53丧失对细胞生长的调节作用，导致细胞永生化，直至恶性肿瘤的发生；②与宿主细胞DNA发生非特异性结合，干扰基因的转录与表达；③激活某些原癌基因，如C-myc、C-fos等，致使正常细胞发生恶性转化。HR-HPV基因整合被认为是从癌前病变到浸润性宫颈癌的关键事件，而HR-HPV基因整合依赖于E2基因功能的丢失。最新的研究发现，HR-HPV的致癌性还可能与HPVE6/E7癌基因诱导的染色体不稳定性有关。

2FHIT基因的结构及甲基化

FHIT是1996年Ohta等利用外显子捕获法在3p14.2区域发现的。由于其跨越人类染色体的FRA3B脆性部位，并且与家族性肾细胞癌相关的染色体存在交叉易位t(3；8)(p14.2；424)断裂点，同时它含有能编码组氨酸三联体的功能区，因而命名为脆性组氨酸三联体(fragile histidine triad，FHIT)。其cDNA全长1095bp，含10个外显子，产物为二腺苷三磷酸(diadenosinetriphosphates，Ap3A)水解酶，分子量为16.8kd，由147个氨基酸构成。其抑制肿瘤的机制：①正常情况下，FHIT能与Ap4A(二腺苷四磷酸)形成复合物(FHIT-Ap4A)，参与控制S期，调控复制子并启动及诱导细胞凋亡。但Ap3A能与Ap4A竞争FHIT，从而使FHIT处于无效状态，导致细胞分化停止；②与微管蛋白相关，微管蛋白在细胞分裂和增殖中起重要作用；③由于Ap3A是ATP类似物，可抑制蛋白酶的活性，使FHIT蛋白质水解酶活性下降，加强细胞生长的信号传导，阻断抑制途径和凋亡通道，进而引发肿瘤的发生；④FHIT有脱帽功能，并作用于mRNA帽类似物，影响某些基因mRNA翻译。因此FHIT的异常可能引起细胞生长与抑制信号的调控失衡，从而形成肿瘤。在敲除FHIT基因的癌细胞系中重新插入该基因，并使FHIT基因稳定表达时，发现在裸鼠中的癌细胞生长受到抑制。最近研究发现，FHIT蛋白可明显抑制结肠肿瘤细胞系SW480的生长，同时其对凋亡的诱导也表现出高度敏感。但OttersonGA等加入外源性FHIT蛋白进行宫颈癌细胞系培养时发现：宫颈癌细胞系仍稳定生长，并正常表达，且细胞的形态不发生改变，也不能抑制克隆形成和体外细胞增殖，因此推测肿瘤细胞中FHIT不一定能抑制基因产物表达。

FHIT失活机制为：①FHIT基因发生LOH；②FHIT的启动子区CpG岛发生甲基化。研究显示[10]，甲基化无论在乳腺癌组织中，还是在乳腺癌细胞系中，均有较高的发生率，其中在乳腺癌细胞系中发生率更高，且证实位于5′端启动子区的CpG岛甲基化是导致FHIT转录失活的重要原因。而且认为FHIT是抑癌基因主要的原因[11]就是：FHIT蛋白可以清除或降低在裸鼠体内肿瘤细胞形成肿瘤的能力。

3FHIT甲基化、HR-HPV与宫颈癌

FHIT的甲基化在宫颈癌中起到重要的作用。刘瑾等[12]对宫颈癌患者进行FHIT甲基化检测，发现FHIT启动子甲基化在宫颈癌中发生率可高达40.0%。有研究报道[13]检测正常宫颈组织和宫颈癌组织中FHIT基因甲基化，发现正常宫颈组织很少有FHIT基因5′端CpG岛甲基化，表明FHIT甲基化可能是宫颈癌中该基因失活的主要机制。而崔华英等[14]对甲基化的FHIT进行脱甲基治疗，其抑癌功能可以被激活，进而推测FHIT甲基化可能是FHIT沉默的一个重要机制之一。

大量的研究已表明高危型HPV感染是宫颈癌发生的必要条件，但随着研究的进一步深入，认为HPV的致癌作用可能还存在一些协同因子的影响，且单纯HPV感染并不足以导致肿瘤的发生[15]，因此有关宫颈癌相关基因的研究成为众多妇科肿瘤专家研究的重点和热点。FHIT基因包含脆性区FRA3B，高危型HPV进入细胞后可整合于FRA3B部位，而且在FHIT基因起始编码外显子E5的着丝粒侧也发现了HPV的整合的位点。针对上述问题，也有人研究[16]HPV感染与FHIT蛋白表达的关联，发现FHIT基因LOH与HPV感染之间具有显著相关性，表明FHIT基因LOH可作为宫颈癌发生过程中的一个独立的组织学特征。同时还发现FHIT 蛋白表达减少或丢失的病例中同时能检出高频率的HR-HPV感染，且HR-HPV阳性的病例中也能检测到FHIT表达减少或丢失，因而推测FHIT基因可能作为辅助因子和HR-HPV引发宫颈癌的发生。张文淼等[17]对宫颈癌中HPV16/18和FHIT表达缺失的相关性研究，发现他们之间无直接相关性。吴莺等[18]对HPV阳性及阴性的宫颈癌细胞珠的FHIT甲基化修饰的研究发现，FHIT基因的甲基化无论在HPV是否阳性的细胞系中均可检测到，FHIT甲基化在宫颈癌发生中是频发事件，甲基化可能是FHIT在宫颈癌发生中的重要机制，FHIT甲基化在宫颈癌的发生发展中的作用可能与HPV感染无关。

总之，FHIT基因的甲基化可能在FHIT基因沉默及宫颈癌发生发展中起着重要作用。但FHIT基因是否是先于HPV感染进程中的靶点？随着高通量新技术如cDNA微阵列、质谱分析等方法的应用，进一步研究FHIT基因和高危型HPV在宫颈癌的发生、发展过程中有哪些的分子生物学变化？亦或是HR-HPV的感染导致相关信息通路的改变作用于相关的FHIT基因的微阵列的改变导致甲基化的结果？FHIT基因是否能成为控制HR-HPV致癌问题必进行越来越深入的研究。

参考文献：

[1]朱莉，曹萍，葛松梅，等.宫颈鳞癌人乳头瘤病毒16/18E6感染与脆性组氨酸三联体表达状态的研究.中国临床保健杂志，2011，14(2)：182

[2]Kausar NM，Showket HM，Imtaiyaz Hassan BC，et al.Novel missense mutation in FHIT gene：interpreting the effect in HPV-mediated cervical cancer in Indian women.Molecular and Cellular Biochemistry，2010，335(1):53

[3]Neyaz MK，Bharadwaj M，Hussain S，et al.Novel missense mutation in FHIT gene：Interpreting the effect in HPV-mediated cervical cancer in Indian women.Mole and Cell Biochemi，2010，335(2):53

[4]Banzai C，Nishino K，Quan J，et al.Promoter methylation of DAPK1，FHIT，MGMT，and CDKN2A genes in cervical carcinoma.Inter J of Clioncology，2013，35(2):50

[5]涂国菊，沈振华，赵苏萍，等.黔南地区苗族和布依族宫颈癌及CIN患者HPV感染与FHIT、RARβ蛋白表达比较研究.中国妇幼保健，2015，30(12)：1823

[6]李菲.组氨酸三联体及肺癌抑制因子1基因表达与宫颈癌发生及人乳头瘤病毒感染的相关性.实用临床医药杂志，2015，19(7)：97

[7]Catherine EW，Joshua CS，Seyed AH，et al.The FHIT gene product：tumor suppressor and genome “caretaker”.Cell and Mole Life Sci，2014，71 (23):4577

[8]Sheren FN，Hayam AA，Nancy YA，et al.FHIT，EGFR，and MSH2：possible etiopathologic，prognostic，and predictive role in non-small cell lung carcinoma in egyptian patients.Appl Immunohistochem Mol Morpol，2014，22(4):275

[9]Otterson GA，Xiao GH，Geradts J，et al.Protein expression and functional analysis of the FHIT gene in human tumor cells .J Natl Cancer Inst，1998，90(6)：426

[10]张小平，李明玉.Kiss-1蛋白和MMP-2在宫颈癌中的表达及其临床意义.中国实验诊断学，2013，4(3):765

[11]佟盛春.Fhit蛋白和PCNA在子宫内膜癌中的表达及意义，山西医药杂志，2008，37(2)：105

[12]刘瑾，魏琼.宫颈癌中FHIT基因CpG岛甲基化检测意义.中华实用诊断与治疗杂志，2012，26(4):358

[13]符策岗，汪磊，宋银宏，等.抑癌基因甲基化与宫颈癌的关系.生命科学，2013，25(1):63

[14]崔华英，周栩茹，韩庆，等.5-氮杂胞苷对宫颈癌细胞FHIT基因去甲基化及抑制增殖作用.中国妇幼保健，2012，27(6)：900

[15]Sultana SA，Kiranmayee S，Bammidi VK，et al.Introduction to the role of fragile histidine triad(fhit)gene in cancer：a review of literature with special emphasis on cervical carcinoma.Inter J of Cancer Res，2011，7(2):99

[16]Banzai C，Nishino K，Quan J，et al.Promoter methylation of DAPK1，FHIT，MGMT，and CDKN2A genes in cervical carcinoma.International J of Clioncology，2014，19(1):127

[17]张文淼，帅茨霞，郑飞云.脆性组氨酸三联体基因在宫颈癌前病变和宫颈癌中的表达及其与P53和HPV16/18的关系.中华肿瘤杂志，2006，28(5)：452

[18]吴莺，王世宣，马丁.甲基化修饰对人宫颈癌细胞系中FHIT基因的调控.肿瘤防治研究，2007，34(8)：557

(收稿日期：2015-07-21)

DOI:10.16751/j.cnki.2095-4646.2015.06.0547

中图分类号：R737.33

文献标识码：C

文章编号：2095-4646(2015)06-0547-02

*基金项目：国家自然科学基金资助项目(NO.81160446)，柳州科技攻关资助项目(2013J030403)；柳州市培养新世纪学术和技术带头人专项资金资助项目