宫颈癌的病因及发病机制研究进展

史红娟，邵婷婷，李群锋，祝美姣，赵华，刘瑞芳，刘星，姚水洪★

（1.衢州职业技术学院医学院，浙江 衢州；2.衢职院病毒致瘤科技创新团队，浙江 衢州；3.柯城区人民医院，浙江 衢州）

0 引言

宫颈癌（cervical cancer）是女性生殖系统常见的恶性肿瘤，发病率仅次于乳腺癌排名第二，严重危害女性健康，其病原体主要为高危型人乳头瘤病毒（high-risk human papillomavirus, HPV）[1]。高危型人乳头瘤病毒（HPV）可以产生E6和E7蛋白影响细胞周期而导致宫颈癌及其癌前病变的发生[2]。随着早期筛查的普及和治疗手段的丰富，对降低宫颈癌的发病率和死亡率颇有功效，然而宫颈癌的发生不仅仅依赖于HPV的单一作用，而且细胞学诊断易受主观因素影响，很大程度上取决于诊断医生的经验和细胞学制片的技术，其本身灵敏度低以及可能会出现漏诊等缺点，限制了细胞学的全面推广与应用。对于就诊时已处于进展期或发生耐药的宫颈癌者而言，总体预后仍不乐观，大约有近三分之一的患者在一期治疗后发生淋巴结转移和远处转移，有远处转移患者的生存率更低[3]。此外，甄别宫颈癌高危个体较困难，无法准确确定重点对象，从而错失干预的最佳时期，因此，明确宫颈癌发生及进展中的潜在分子机制，寻找宫颈癌的诊断和治疗潜在分子靶点，对改善宫颈癌患者的生存质量及预后有着极其重要的现实意义。本文就近年来宫颈癌的研究进展作一综述。

1 信号转导通路在宫颈癌的研究

1.1 自噬相关PI3K-Akt-mTOR 信号通路

自噬是真核生物中的一种保守的分解代谢过程，在缺氧、饥饿等营养不足和外界压力等应激条件下，在复杂的因子和通路调控下，通过溶酶体系统降解细胞内受损、变形、失去功能的蛋白质、细胞器、大分子物质以及病原微生物，从而维持细胞内环境稳态及基因的稳定性。细胞周期是细胞生命活动的基本过程，是在内源性和外源性因素的控制下，以一定的顺序完成细胞分裂和繁殖过程。自噬相关途径，PI3K/Akt/mTOR信号通路介导细胞增殖、分化、迁移、凋亡、自噬和其他针对mTOR的生理功能,在多种恶性肿瘤中发现PI3K/Akt/mTOR信号通路被激活，被认为参与肿瘤细胞的恶性转化，是肿瘤复发和转移的重要原因之一[4-5]。Feng等在PI3K/Akt/mTOR信号通路对宫颈癌转化和进展的研究中，发现激活PI3K/Akt/mTOR信号通路能促进宫颈癌的发生[6]。金万虎等将PI3K和mTOR双重靶向抑制剂BEZ235作用于人宫颈癌细胞，研究发现体外抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路可抑制Hela和SiHa细胞的增殖、迁移[7]。此外，郑迎奥等研究双PI3K/mTOR抑制剂NVPBEZ235对宫颈癌Hela细胞的放射增敏作用时，发现双PI3K/mTOR抑制剂NVPBEZ235在体外能够抑制宫颈癌Hela细胞的生长，并且其作用效果呈时间剂量依赖性[8]。

1.2 自噬相关基因Ambra1

自噬是由一些特殊基因调控和多条信号通路传导的极其复杂的过程，这些调控基因被称为自噬相关基因，Ambra1是一个与自噬相关的重要基因，顾闻等实验研究证明肿瘤细胞通过自噬抵抗外部环境给予的压力，Ambra1可以通过结合Beclin1正性调控自噬，与此同时负性调控凋亡[9]。Ambra1通过调节自噬活性，在多种肿瘤的发生、发展中起到作用[10]。彭成清在探讨自噬基因Ambra1在宫颈癌组织中的表达研究中发现，宫颈癌组织中Ambra1阳性表达率显著低于非癌性宫颈组织中，表明自噬基因Ambra1可能参与了宫颈癌的发生[11]。

1.3 VEGF 信号通路

肿瘤新血管的生成对肿瘤的转移和侵袭是必需的，可为肿瘤提供营养和气体交换[12-13]。血管内皮因子VEGF对新血管的生成起着至关重要的作用，能够促进细胞血管内皮增生，促进血管生成，增加血管通透性，可作为重要的肿瘤标志物[14]。血管生成对肿瘤生长有重要影响，当肿瘤病灶需要更多血管进行生长时，VEGF便会随之增加，VEGF表达情况不同，与病灶浸润转移、血管生成生长和淋巴结转移相关，而宫颈癌生长有血管依赖性，在宫颈癌发展进程中扮演重要角色[15-17]。何爱琴在研究宫颈癌组织中VEGF表达与放疗敏感相关性中，VEGF mRNA在放疗抵抗组中的表达高于放疗敏感组，VEGF表达增加，引起肿瘤自身侵袭性增加和对化疗的抗拒性增加[18]。

1.4 p53 信号通路

宫颈癌的发生发展是受多种因素影响，与癌基因激活、抑癌基因失活、基因异常表达、DNA转录失控等密切相关[19]。p53基因属于抑癌基因，它的突变和缺失可以导致细胞内信号通路紊乱，使细胞生长和凋亡失去控制，使受损的DNA很容易进入S期，使基因组不稳定，促使基因突变、染色体畸变，癌变的发生[20-21]。相关研究发现p53的异常表达与宫颈癌的发生发展有相关性。李云等[22-23]研究中发现，与健康对照组相比，宫颈癌组、宫颈上皮内瘤样变组组织中p53的阳性表达率呈现出上升趋势，表明p53与宫颈癌的发生发展有一定关系，且呈明显的正相关。遇兰等[24]研究也发现宫颈癌变组织中p53表达高，并且证实随着宫颈癌患者的淋巴转移与组织的分化程度增高，p53表达亦增加，p53基因突变可能参与了宫颈癌的发生发展。

1.5 Klotho 信号通路

Klotho基因最初发现是一种与衰老密切相关的基因，越来越多研究发现，Klotho基因可充当抑癌基因，参与多种肿瘤的发生发展，其可以通过抑制IGF-1、p53/p21及Wnt信号通路来发挥作用。当启动子超甲基化和组蛋白去乙酰化介导Klotho基因沉默时，从而促进肿瘤的发生发展[25]。Klotho基因可以编码生成2种转录产物，跨模型Klotho蛋白作为膜结合受体，分泌型Klotho蛋白可作为体液调节信号蛋白，从而发挥不同功能。Lee J等[26]研究不同宫颈癌细胞系中Klotho表达水平发现，Klotho可以抑制经典Wnt信号通路，并且在癌组织中Klotho基因相关的mRNA水平下降，且恶性程度越大，Klotho基因的mRNA水平表达越少。此外，相关研究发现正常宫颈组织中Klotho蛋白表达水平较高，宫颈上皮内瘤变次之，宫颈癌组织中Klotho蛋白表达水平最少，甚至缺失，在研究SiHa细胞运动和侵袭能力实验中发现，Klotho可以上调E-cadherin、下调N-cadherin和金属蛋白酶-7/9，当恢复Klotho蛋白表达水平时，SiHa细胞运动和侵袭能力则会减弱[27]。Klotho基因及相关蛋白可能与宫颈癌的发生发展密切相关，有望作为宫颈癌的分子靶向治疗。

2 微小RNAs 在宫颈癌的研究

近几年来，非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)研究已成为热点，微小RNA(microRNA,miRNA)作为一类小分子内源性非编码RNA，长度22～28nt，经内切核酸酶Drosha和Dicer切割后形成成熟miRNA，可以在转录后水平调控基因表达，能够调节细胞增殖、转移、凋亡等参与肿瘤的发生发展[28]。目前很多的致癌miRNAs已经在宫颈癌中被发现，通过比较miRNA在正常组织与癌组织中的表达水平情况，发现很多miRNA伴随肿瘤能够异常表达，进而改变宫颈癌细胞的生长、侵袭和转移潜能，在宫颈癌的发生发展和转移过程中起关键作用。

相关研究发现，很多miRNA伴随癌特异性上调或下调，研究发现miR-21在宫颈癌细胞中过表达，其机制可能是通过上调Beclin1基因的表达促进自噬发生，或结合到PDCD4 3′UTR促进细胞生长，或下调PTEN的表达来促进宫颈癌细胞增殖和存活[29-30]。丛江琳等[31]研究发现，在宫颈癌细胞中miR-634表达下降，而mTOR基因表达增加，miR-634在宫颈癌细胞中可能发挥抑癌基因的作用。肿瘤发生发展后会有癌细胞的侵袭和在转移，在宫颈癌中已发现miRNA参与调节这一过程。在宫颈癌细胞中miR-155的高表达与淋巴结转移、血管侵犯相关[32]。miR-205参与细胞增殖、黏附、迁移、血管生成和肿瘤发生等细胞过程，VEGF-A可能是其调控靶点[33]。董红玲等[34]研究发现miR-543在宫颈癌组织中的表达水平显著高于正常宫颈组织，通过RNA干涉技术沉默miR-543的表达后，宫颈癌细胞的转移和侵袭能力受到抑制。随着miRNA在宫颈癌中研究的深入，其它新的miRNA标志物相继被发现，检测到miR-128、miR-758、miR-186、miR-4279、等存在显著下调，检测到 miR-124、miR-519d、miR-26、miR-335、miR-135等显著上调。

3 免疫检查点在宫颈癌的研究

近几年来，越来越多的肿瘤治疗聚焦在肿瘤免疫疗法上，肿瘤免疫疗法在临床上不断取得成功，使其成为炙手可热的肿瘤治疗手段之一[35]。T细胞的活化需要两种激活信号，CD4+Th细胞/ CD8+Tc细胞通过TCR-CD3复合体与APC表面相应抗原肽-MHCⅡ/Ⅰ类分子复合体特异性结合，完成T细胞的初步活化，在第一信号的基础上，T细胞表面CD28等协同刺激分子与APC表面B7等相应协同刺激分子结合，完成T细胞活化的第二信号[36]。免疫检查点主要表达于免疫细胞表面的调节分子，活化后的免疫检查点通路可以抑制T细胞的活化、分泌和介导的细胞毒性，维持机体免疫耐受，避免发生免疫疾病，而肿瘤可以通过过度激活免疫检查点通路介导免疫逃逸。研究较多的的免疫检查点主要包括细胞毒性T淋巴细胞4(CTLA-4)、程序性死亡蛋白1(PD-1)及其配体(PD-L1)，这些主要是抑制性免疫检查点，目前免疫检查点抑制剂已经被美国食品药品监管局FDA批准，用于临床治疗部分恶性肿瘤或已进入临床试验阶段。免疫检查点抑制剂治疗宫颈癌的临床试验已开展，主要有靶向CTLA-4、PD-1、PD-L1抗体。

有研究表明CTLA-4基因多态性在宫颈癌的发生发展过程中起到重要作用，其机制可能是与调节T细胞的增殖及调节细胞因子的分泌有关，CTLA-4能够通过改变个体的免疫反应性，从而影响宫颈癌的易感性[37-38]。此外，PD-1/PD-L1信号轴作为治疗靶点的临床试验研究也已开展，研究发现晚期宫颈癌患者高表达PD-L1，并且证实PD-1/PD-L1抑制剂能够增强抗肿瘤作用[39-40]。免疫治疗有望成为一种全新治疗宫颈癌的模式。

4 总结与展望

近年来宫颈癌免费筛查已经列入我国重大公共卫生项目，然而宫颈癌的发病率和死亡率仍呈上升趋势，并且发病人群趋于年轻化，信号通路、miRNAs、免疫检查点等在宫颈癌的发生、发展以及转移中发挥重要作用，多方面综合分析，以提高宫颈癌患者的生存和生活质量。随着HPV免疫机制研究不断深入, 高效价廉的HPV疫苗陆续开发上市，基因工程技术水平不断成熟完善，利于我们对宫颈癌的诊断、分期和预后进行判断，为宫颈癌患者带来新的希望，宫颈癌可能成为人类全面预防以致被消除的第一个恶性肿瘤。