端粒酶与人乳头瘤病毒及宫颈病变的关系研究进展

王巧丽,陈晓红,马守叶(综述),王海琳※(审校)

(1.兰州大学第一临床医学院,兰州730000; 2.甘肃省人民医院妇产科，兰州730000)



端粒酶与人乳头瘤病毒及宫颈病变的关系研究进展

王巧丽1△,陈晓红2,马守叶1△(综述),王海琳2※(审校)

(1.兰州大学第一临床医学院,兰州730000; 2.甘肃省人民医院妇产科，兰州730000)

宫颈癌严重危害女性健康，人乳头瘤病毒(HPV)感染是宫颈癌的主要危险因素，但只有一部分HPV感染的患者最终发展为宫颈浸润癌。HPV感染后引起的端粒酶活性改变与宫颈病变息息相关。其不仅在宫颈病变的发生、发展过程中起重要作用，而且也可用于宫颈病变的疗效评估。宫颈癌发生前有一个循序渐进且可逆转的癌前病变过程；因此，早预防、早发现、早治疗就显得格外重要。该文对近年来端粒酶中的hTERT、hTERC与HPV、宫颈病变的关系研究进展进行了综述，希望为未来宫颈癌的防治提供新思路。

端粒酶；人乳头瘤病毒；人端粒酶反转录酶；人类端粒酶基因；宫颈病变

流行病学调查显示，全世界每年约有50万宫颈癌新发病例，约20万妇女死于宫颈癌[1]。宫颈癌的发病机制与其他肿瘤一样，目前尚未完全明了。研究表明,宫颈癌发生、发展过程中常伴有染色体3q扩增,位于3q26.3区域的人类端粒酶基因(human telomerase gene，hTERC)可因染色体3q扩增而扩增[2]。因此，检测宫颈癌及其癌前病变中端粒酶活性、探讨端粒酶表达水平及其活性变化与宫颈癌的发生、发展关系已成为宫颈癌研究领域中的热点，以期为治疗宫颈癌带来新的曙光。现就端粒酶与人乳头瘤病毒(human papillomaviru,HPV)及宫颈病变关系的研究进展予以综述。

1 端粒与端粒酶

1.1 端粒 端粒是染色体末端的特殊结构，具有维持染色体结构稳定和完整的作用；细胞分裂过程中，端粒逐渐缩短，当端粒缩短到一定程度就丧失了保护染色体的功能，染色体末端发生降解、重组、融合等生物学变化，细胞逐渐走向衰老或凋亡[3]。

1.2 端粒酶 端粒酶是一种反转录DNA聚合酶，在人端粒酶反转录酶(human telomerase reverse transcriptase,hTERT)的反转录作用下以自身RNA为模板进行DNA的合成，加到染色体末端，从而维持端粒的长度[4]。端粒酶结构主要包括3个组成部分:hTERT、hTERC、Dyskerin；其中，hTERC是端粒复制的模板；hTERT是一种维持端粒长度的反转录酶，hTERT表达后，和端粒酶的其他亚单位共同组装成高活性的端粒酶全酶；而Dyskerin 是一种核糖核蛋白，其主要功能是参与端粒酶复合物的组装[5-6]。因Dyskerin不具有特异性，目前研究较多的是 hTERC和hTERT。

2 端粒酶与HPV的关系

研究证实，端粒酶激活是高危型HPV感染宫颈组织后由宫颈上皮内瘤变向宫颈癌转化过程中的关键步骤；在此转化过程中，高危型HPV和端粒酶协同表达且表达强度依次递增，但HPV在癌前病变早期就有感染[7]；而端粒酶的高活性表达则发生在癌前病变中晚期，推测HPV感染可能是肿瘤进展的启动因子，导致端粒酶的重新激活，使细胞获得无限增殖能力[8]。HPV激活端粒酶的作用机制，目前学者们主要有两种观点。其一，HPV通过与hTERT相互作用来激活端粒酶，马青松等[9]认为，HPVE6蛋白可上调内源性hTERT水平而激活端粒酶；Ferber等[10]认为，HPV能整合到端粒酶hTERT基因启动子等特定部位，使其活性明显增加；Jeong Seo等[11]则认为，HPVE6癌蛋白通过直接刺激hTERT的启动子诱导和维持端粒酶活性。其二，HPV通过与hTERC相互作用而致使端粒酶激活；研究结果显示，HPV感染与hTERC基因的扩增密切相关,HPV DNA整合情况和hTERC基因扩增情况一致[12-14]。郭瑞霞等[15]应用原位杂交和荧光原位杂交方法，分别检测114例宫颈石蜡包埋组织HPV生物状态及hTERC基因的异常扩增；结果显示，在非宫颈上皮内瘤变、上皮内瘤变Ⅰ级、上皮内瘤变Ⅱ级、上皮内瘤变Ⅲ级及宫颈癌宫颈组织标本中hTERC基因表达率分别为2.78%、10.00%、50.00%、78.37% 和86.67%；随着病变程度升高，HPV 整合发生率逐渐升高(0.0%、10．00%、18．75%、72．97%、80．00%)，且不同程度的宫颈病变HPV整合率的差异有统计学意义(χ2=32.80，P<0.001),证实了HPV 生物状态和TERC基因扩增与子宫颈病变的发生、发展相关；同时也说明，HPV感染与HPV 整合、端粒酶激活有时序性差异。

3 端粒酶与宫颈病变的关系

Heselmeyer-Haddad等[16]认为，hTERC异常改变是宫颈上皮内瘤变发展到宫颈癌所必需的条件。苏晶等[13]的研究结果显示，在上皮内瘤变Ⅰ级、上皮内瘤变Ⅱ级/上皮内瘤变Ⅲ级和宫颈癌患者宫颈脱落细胞中hTERC基因的表达率分别为16.67%、51.16%和89.47%,说明hTERC基因的阳性率随宫颈病变级别增高而增加,对宫颈部位的上皮内瘤病变进展有预测意义。另有学者的研究也得出与此一致的结论[17-18]。而蔡俊宏和史惠蓉[19]在文献中提到，hTERC在人类大多数细胞中均有表达，而hTERT只在某些细胞(如生殖细胞、干细胞和肿瘤细胞)中表达，表明hTERT对端粒酶活性起重要作用。同时有研究表明，hTERT是决定端粒活性的限速决定因子,可抑制hTERC的表达,进而抑制端粒酶活性,导致肿瘤细胞生物学特性改变、生长速度减慢，进而出现凋亡[20]。

4 端粒酶活性检测在宫颈病变中的应用

4.1 hTERC基因检测在宫颈病变中的应用 近年来,宫颈细胞学联合HPV病毒检测成为国际唯一认可的筛查宫颈病变及宫颈癌的手段,但具有一定的局限性(如：宫颈细胞学诊断是阅片者对细胞形态的判断,受阅片者的主观意识影响大,存在敏感性低、重复性差等不足)[21]。应用荧光原位杂交技术检测宫颈细胞hTERC基因扩增，有望成为筛查宫颈病变及宫颈癌的一项重要手段；其优点在于①取材方便简单、操作快捷，属于无创操作，不增加患者负担；②因其可用于间期细胞，稳定性较好，对疾病的早期诊断、早期治疗较其他诊断手段更有利；③保持了细胞形态的完整性，能从本质上解释和诊断疾病[22]。Heselmeyer-Haddad等[16]对因最初细胞学检测显示为正常而hTERC有扩增而确诊为上皮内瘤变的病例随访1～3 年，33%进展为上皮内瘤变Ⅲ或者浸润癌；而hTERC无扩增预测病变逆转的特异性达到70%。大量研究结果表明，应用荧光原位杂交技术检测宫颈脱落细胞hTERC基因扩增对宫颈病变筛查及对病变进展预测具有一定价值[2,21,23-25]。然而，临床上往往存在对上皮内瘤变Ⅰ过度治疗的现象。临床上可以根据hTERC基因在上皮内瘤变Ⅰ的扩增水平来制订其治疗方法及评估上皮内瘤变患者的预后[26]。hTERC不仅在宫颈病变的筛查和预测病变发展方向中有重要作用，在评估宫颈病变的治疗疗效中也起着重要作用。杨维娜等[27]采用荧光原位杂交方法，检测上皮内瘤变Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型患者治疗前后hTERC基因的表达情况，以探讨该基因与宫颈病变发生、发展的关系；研究结果表明，宫颈上皮内瘤变治疗后发生hTERC基因表达的细胞数，平均每例所占百分比较治疗前明显降低；治疗后病变残留者多为hTERC基因表达强阳性者，而弱阳性及中等阳性表达者均无病变残留。由此推测，检测hTERC基因的表达有助于判断上皮内瘤变的治疗效果，且对预测病变残留有重要价值。

4.2 hTERT检测在宫颈病变中的应用 张淑婷等[28]研究显示，恶性肿瘤的分化程度往往与患者的预后及放、化疗敏感性相关；宫颈癌患者中hTERT信使RNA的阳性表达与宫颈癌的分化程度呈负相关。检测hTERT信使RNA的阳性表达，有望用于预测宫颈癌的预后及其对放、化疗的敏感性，有效指导临床医师选择宫颈癌的治疗方案。

5 小 结

高危型HPV可激活端粒酶活性，使细胞获得无限增殖的能力，引发宫颈上皮内瘤变甚至宫颈癌。宫颈病变患者血清中hTERC和hTERT的表达水平可随宫颈病变程度的不同，呈现差异性表达。其表达水平可用来预示宫颈病变的发生、发展及疗效。从宫颈病变发展到宫颈癌一般需要几年甚至十几年的时间，及时发现、及早干预宫颈病变，可预防其发展为宫颈癌。虽然该方面的研究已取得突破性进展，但目前还有许多问题尚待进一步探索。

[1] Parkin DM，Bray F，Ferlay J，etal.Global cancer statistics,2002[J].CA Cancer J Clin，2005，55(2):74-108．

[2] 刘维,孙丽君.荧光原位杂交技术检测宫颈上皮内瘤变及宫颈癌中TERC基因的扩增及临床意义[J].实用妇产科杂志, 2010,26(2):124-127.

[3] 颜芹,齐元富.端粒酶与肿瘤[J].深圳中西医结合杂志,2011,21(4):248-251.

[4] 杨霞，王青元，朱靖.Grim-19对宫颈癌HeLa细胞端粒酶活性及衰老的影响[J].安徽医科大学学报,2010，47(10)：1152-1155.

[5] 李敏，周颖，凌斌．端粒及端粒酶活性的调控机制[J]．医学分子生物学杂志，2010,7(2):176-179．

[6] Gourronc FA，Robertsonm M，Herrig AK，etal．Proliferative defects in dyskeratosis congenita skin keratinocytes are corrected by expression of the telomerase reverse transcriptase,TERT,or by activation of endogenous telomerase through expression of papillomavirus E6 /E7 or the telomerase RNA component，TERC[J]．Exp Dermatol，2010，19(3):279-288．

[7] 张琳琳，张品南，苏志春，等．宫颈液基细胞学检查与高危型HPV 检测在宫颈癌前病变早期筛查中的对比性研究[J]．中国癌症杂志，2008，18(12):947-949．

[8] Singh A，Sharma H，Salhan S，etal．Evaluation of expression of apoptosis-related proteins and their correlation with HPV，telomerase activity，and apoptotic index in cervical cancer[J]．Pathobiology，2004，71(6):314-322.

[9] 马青松，冯陆冰，王敏，等.宫颈脱落细胞hTERC基因的表达及临床意义[J]．华西医学,2010，25(7):1313-1316.

[10] Ferber MJ，Montoya DP，Yu C，etal．Integrations of the Hepatitis B virus (HBV) and human papillomavirus (HPV) into the human telomerase reverse transcriptase (hTERT) gene in liver and cervical cancers[J]．Oncogene，2003，22(24):3813-3820.

[11] Jeong Seo E,Jung Kim H，Jae Lee C，etal．The role of HPV oncoproteins and cellular factors in maintenance of hTERT expression in cervical carcinoma cells[J]．Gynecol Oncol，2004，94(1):40-47.

[12] Hopman AH，Theelen W，Hommelberg PP，etal．Genomic integration of oncogenic HPV and gain of the human telomerase gene TERC at 3q26 are strongly associated events in the progression of uterine cervical dysplasia to invasive cancer[J]．J Pathol, 2006, 210(4):412-419.

[13] 苏晶,韩英,丁岩.hTERC基因表达在宫颈病变中的临床意义[J].中国妇产科临床杂志,2010,11(4):281-284.

[14] 梅佳，李桂梅，杨志慧.hTERC和HPV联合检测在宫颈上皮内瘤变筛查中应用[J].临床与实验病理学杂志,2011,27(9)：947-950.

[15] 郭瑞霞，林雁，王新燕，等.人乳头瘤病毒生物状态和人端粒酶RNA组分基因扩增与宫颈病变的关系[J].现代妇产科进展,2012,21(3):200-204.

[16] Heselmeyer-Haddad K，Sommerfeld K，White NM，etal．Genomic amplification of the human telomerase gene (TERC) in pap smears predicts the development of cervical cancer[J]．Am J Pathol，2005，166(4):1229-1238．

[17] Caraway NP,Khanna A,Dawlett M,etal．Gain of the 3q26 region in cervicovaginal liquid-based pap preparations is associated with squamous intraepithelial lesions and squamous cell carcinoma[J]．Gynecol Oncol,2008,110(1):37-42.

[18] 武海英，史惠蓉.FISH检测宫颈病变组织中端粒酶的表达及临床意义[J].医药论坛杂志,2011,32(18):1-3.

[19] 蔡俊宏，李晓娟，贺国丽，等.TERC基因在宫颈肿瘤中的表达及意义[J].山东医药,2010,50(39):17-19.

[20] Kurvinen K,Syrjänen S,Johansson B.Long-term suppression of telomerase expression in HeLa cell clones,transfected with an expression vector carrying siRNA targeting hTERT mRNA[J].Int J Oncol,2006,29(1):279-288.

[21] 尹格平,李娟,朱彤宇,等.荧光原位杂交技术检测宫颈上皮内瘤变和宫颈癌细胞hTERC基因扩增的研究[J].中国实用妇科与产科杂志, 2010,26(3):201-204.

[22] 李茜，卞美璐，陈庆云，等.宫颈脱落细胞中人端粒酶RNA组分基因表达在宫颈病变中的临床价值[J].中日友好医院学报,2011,25(3):152-155.

[23] Alameda F,Espinet B，Corzo C,etal.3q26(hTERC) gain studied by fluorescence in situ hybridization as a persistence-progression indicator in low-grade squamous intraepithelial lesion cases[J].Hum Pathol,2009,40(10)：1474-1478．

[24] 郭瑞霞,贠文晶,乔玉环,等.宫颈脱落细胞hTERC基因扩增的初步研究[J].中国妇产科临床杂志,2011,12(6):440-443.

[25] 陈柯霖，王雅杰，康熙雄，等.FISH术探讨hTERC基因与子宫颈上皮内瘤样病变和宫颈癌的相关性[J].中国实验诊断学,2012,16(7):1199-1201.

[26] 尚士宣，王玲.P16、Ki-67和端粒酶在宫颈病变组织中的表达[J].肿瘤基础与临床,2011,24(6):482-484.

[27] 杨维娜,尹利荣,段青,等.宫颈上皮内瘤变治疗前后hTERC基因表达结果分析[J].天津医药,2010,38(8):654-656.

[28] 张淑婷,张江宇,罗喜平.宫颈癌脱落细胞人端粒酶逆转录酶mRNA表达临床意义的探讨[J].中华肿瘤防治杂志,2011,18(10):784-787.

Research Progress on the Relationship of Telomerase and HPV with Cervical Lesions

WANGQiao-li1,CHENXiao-hong2，MAShou-ye1,WANGHai-lin2.

(1.TheFirstClinicMedicalCollegeofLanzhouUniversity,Lanzhou730000,China; 2.DepartmentofGynecologyandObstetrics,People′sHospitalofGansuProvince,Lanzhou730000,China)

Cervical cancer seriously endangers the health of women.Human papillomavirus (HPV) infection is the main risk factor for cervical cancer.However,only a fraction of HPV-infected patients eventually develop into invasive cervical cancer.The change of telomerase activity caused by HPV infection is closely related with cervical lesions,it not only plays an important role in the development of cervical lesions,but can also be used to assess the efficacy of treatment for cervical lesions.There is a gradual and reversible process of cervical precancerous lesion before the incidence of cervical cancer.Therefore,early prevention,detection and treatment is particularly important.Here is to make a review of the research progress on the relationship of hTERT,hTERC of telomerase and HPV with cervical lesions in recent years in order to provide ideas for future prevention and treatment of cervical cancer.

Telomerase; Human papillomavirus; Human telomerase reverse transcriptase； Human telomerase gene； Cervical lesions

R365

A

1006-2084(2015)12-2183-03

10.3969/j.issn.1006-2084.2015.12.026

2014-06-04

2014-08-25 编辑：郑雪