论文部分内容阅读
宫颈癌是妇科常见的三大恶性肿瘤之一，全球每年有新发病例约50万，我国作为发展中国家则有13万多，宫颈癌位于妇科恶性肿瘤发病率的首位，严重危害妇女的生命和健康［1］。近20年来，已经有大量的研究证明HPV感染是宫颈癌和大部分CIN的直接病因和发生的必要条件。在所有宫颈癌发展的过程中，都经历了宫颈不典型增生和宫颈原位癌。通过液基细胞学检查，阴道镜检查和HPV病毒的检测，更多的宫颈上皮癌前病变被发现，积极治疗宫颈上皮癌前病变是预防宫颈癌发生的重要手段。虽然高危型HPV感染的CIN更有可能发展为宫颈癌，但90%以上免疫力正常的女性2年后HPV感染会自然痊愈。
流行病学研究
HPV病毒具有宿主和组织特异性，绝大多数HPV对皮肤、黏膜上皮具有特殊的亲嗜性。至今已发现200多种不同类型的HPV，按HPV与癌瘤的关系，一般感染肛门、生殖器的HPV可分为低危及高危两大型，低危型常见为HPV6、11、40、42等，高危型为16、18、31、33、51、58等。用敏感的PCR技术可以在99.17%的宫颈癌标本中检测出高危型HPV DNA（包括鳞癌和腺癌）可检测到HPV。子宫颈癌中以HPV16、18为主要类型，但不同国家和地域HPV的亚型各异，有其不同的流行病学特点。不同国家、不同地区、不同职业HPV亚型不一，有些差异甚大，而中国人以HPV16、18、52、58、31为主［2］。
HPV的结构特点
HPV病毒属于乳多空病毒科的乳头瘤病毒属，HPV呈无包膜的20面体对称的核衣壳结构，表面有72个壳微粒。病毒基因组是双股环状DNA，主要分为早期基因区（E区）、晚期基因区（L区）和非编码上游调节区（URR）。早期区含有E1……E6、E7基因，E6、E7编码与病毒复制、转录调控和细胞转化有关的蛋白，主要对染色体外的DNA复制进行调控，被认为是HPV的癌基因。晚期区含有L1、L2基因，编码的结构蛋白L1和L2是衣壳的主要和次要蛋白。衣壳蛋白具有抗原性，是主要抗原成分。HPVL1蛋白为主要衣壳蛋白，分子量较大，占病毒表面的90%，高度保守，为各型HPV病毒的特异性蛋白抗原。L2蛋白为次要衣壳蛋白，分子量小，高度变异，不具有特异性［3］。
HPV感染的致病机制
HPV感染可有3种表现形式：①无症状的潜在感染；②急性感染；③HPV整合进入宿主DNA。一旦HPVDNA整合进入宿主DNA，引起机体内源性因素产生影响，如相关癌基因激活、抑癌基因失活、端粒酶活性高表达和机体免疫调节机制失衡等一系列病理改变，引起细胞增殖与凋亡调节异常，导致组织癌变。HPV感染初期或一过性HPV感染，病毒基因尚未整合进入宿主细胞DNA，此时的HPV病毒被衣壳蛋白包裹，具有抗原性，可诱导机体自身免疫产生抗体，从而消除HPV病毒。但是，一旦HPV病毒DNA整合进入宿主细胞DNA，细胞出现无限生长，HPVDNA失去衣壳蛋白的包裹，HPVL1蛋白不表达，从而逃过机体的免疫系统，出现持续的HPV感染状态。
在HPV感染早期，HPV病毒与宿主细胞DNA尚未整合，HPV病毒随着被感染的宫颈上皮细胞生长周期复制，此时HPVDNA仍然被衣壳蛋白包裹，HPVL1蛋白表达。而持续性的HPV感染，HPV病毒DNA整合进入宿主细胞DNA，宫颈上皮细胞出现无限增殖，HPV病毒DNA失去衣壳蛋白的包裹，HPVL1蛋白为失表达状态。Melsheimer等发现在液基细胞学检查为HISL的患者中高危型HPV感染较非高危型HPV感染的HPVL1蛋白表达率明显降低［4］，而在LSIL中，两者的差异并不明显。提示HPVL1蛋白抗体检查可以作为预测CIN进展的指标。Griesser等通过随访高危型HPV感染患者中的轻-中度宫颈上皮内不典型增生［5］，对她们的巴氏涂片用免疫组化的方法进行HPVL1蛋白的检测。HPVL1（+）与HPVL1（-）组的预后有显著差异，HPVL1（+）更可能自愈而HPVL1（-）更有可能出现病变进展。
P16和P53是抑癌基因，而抑癌基因的失活是导致宿主细胞无限生长的关键。当HPVDNA整合进入宿主细胞DNA后，病毒基因E6、E7表达增加，编码癌蛋白干扰人类宿主细胞周期调控。E6、E7能分别与抑癌基因P53、Rb结合，使得在宫颈上皮病变中P53、P16的表达不同。P16又称为多肿瘤抑制基因，是最早被发现的抑癌基因，作用于细胞增殖周期的抑癌基因，位于人染色体9P21，表达产物为P16蛋白。细胞增殖周期分为G1期、S期、G2期、M期。G1期是细胞生长的主要阶段，也是细胞增殖的主要调控期。而G1期对细胞增殖调节最主要的原因称为R点。Rb蛋白正是通过通过和细胞核中的转录因子结合、抑制转录、防止细胞穿越R点，起到抑制细胞增殖的作用。P16蛋白可竞争性结合CDK4，并特异性抑制CDK4的活性，使Rb蛋白不能磷酸化，从而抑制肿瘤的发生。在宫颈鳞状上皮癌前病变中，当HPVDNA整合进入宿主细胞DNA后，E6、E7的转录子上调，E7的基本活性就是在磷酸化状态结合Rb蛋白，导致P16蛋白表达增高。Volgareva等［6］，Negri等研究发现［7］，P16阳性的CINⅠ患者更有可能出现病变进展，同时发现低级别的宫颈上皮病变中，阳性表达细胞主要局限于鳞状上皮的下1/3，而在高级别病变中，阳性表达细胞位于上皮的2/3至全层。所以P16的检测对于宫颈病变的病理诊断分级也有一定的帮助。P53是和人类肿瘤关系最为密切的抑癌基因之一。位于人染色体17号的断臂，表达产物是一种不稳定性蛋白质，能阻止带有DNA损伤的细胞由G1期进入S期，促进凋亡和DNA修复［8］。在癌症进展期，HPV病毒DNA以单拷贝或多拷贝串联方式整合于宿主细胞DNA中，结果导致HPV E2基因对E6、E7基因启动的负相调节作用的缺失，使E6、E7基因表达异常。E6蛋白通过与细胞周期调节因子P53和Rb蛋白结合发挥其致癌作用。E6蛋白能与细胞内E6相关蛋白（E6-AP）形成复合物，特异性地结合P53。正常情况下，P53含量较低，当细胞DNA受损伤后，P53基因表达显著上调，诱导下游靶基因P21、mdm-2、Bax等表达而发挥其抗增殖作用。因此两者特异性结合，形成蛋白复合物，并通过依赖蛋白酶系统将其水解，使其对细胞生长负调节功能丧失，从而失去对细胞周期的正常调控而引起细胞无限增生并向恶性转化。
免疫因素
HPV感染是否被清除或转化为持续性感染与机体的免疫反应有直接关系。机体在免疫功能减弱时，容易发生HPV的持续反复感染。Bontkes等研究发现HPVL1可以介导浆细胞样树突状细胞激活。但是，LC不能被激活，因而不能启动激活CD8+的T细胞对HPV完整病毒或HPV VLP起免疫反应，故发生癌变的危险性增大。研究证明，分泌IgG的浆细胞在HPV感染和低级别CIN的宫颈黏膜中数量增多；然而，当病情进展时却减少。这说明在HPV感染活跃期，局部产生的抗体增加，但是在宫颈病变的肿瘤形成期，这种抗体消失。
其他因素
性行为特点：①初次性生活年龄：生长发育不成熟的宫颈更易发生损伤。损伤的宫颈更易发生HPV感染，且在感染后，不成熟的宫颈更易出现病变进展。②性伴侣数量：未婚、离异或分居无固定性伙伴，超过3个性伙伴，近年来超过一个性伙伴，HPV感染的危险性增加。同时，性伴侣的数量与宫颈的消退可能也有相关性，性伴侣数量越多，宫颈病变消退的可能性越小。
吸烟：吸烟可增加HPV持续感染的可能。吸烟的量越大，发展为宫颈癌的风险就越高。吸烟增加HPV病毒DNA整合进入宫颈上皮细胞DNA中的危险性，同时降低了宫颈局部细胞因子和免疫细胞的浸润，抑制宫颈局部免疫反应，不利于HPV清除。
产次：产次越多的妇女，宫颈移行带外移和宫颈损伤产伤的机会增加，都会增加宫颈被HPV感染的风险。同时妊娠导致移行带的鳞状化生细胞数量增加，未成熟的鳞状化生细胞对HPV感染非常敏感，HPV感染风险增加，感染时间也比未经产者更持久。
避孕方法：①口服避孕药：口服避孕药可能通过增加HPVE6、E7蛋白的表达而增加CIN和宫颈癌发生的风险。②避孕套避孕：避孕套可能阻止了性伴侣之间HPV的持续传播，这样病毒载量将保持在临界闭值以下，免疫系统能进行有效的病毒清除。
营养因素、地理因素、环境因素和受教育程度均与宫颈病变相关。
综上所述，HPV感染与宫颈病变有着紧密的联系，是宫颈癌和癌前病变发生的主要病因。但是宫颈病变的进展和消退又同时和许多因素相关联，认清宫颈病变发生发展的各种因素和HPV感染的致病机制有助于找出一种预测宫颈病变是否进展的方法，从而更准确的指导临床治疗。
参考文献
1 Nsen KU.Toward vaccines against cervical cancer［J］.Curr Opin Drug Discov,2004,42（4）:255.
2 McMurray HR,Nguyen D,Westbrook TF,et al.Biology of human papillomavirus［J］.Int J Exp Pathol,2001,82（1）:15-337.
3 Moron VG,Rueda P,Sedlik C,et al.In vivo.dendritic cells can cross present virus like particles using an endosome to cytosolpathway［J］.J Immunol,2003,171（5）:2242-2250.
4 Melsheimer P,Kaul S,Dobeck S,et al.Immunocytochemical detection of HPV high-risk type Ll capsid proteins in LSIL and HSII.as compared with detection of HPV Ll DNA［J］.Acta Cytol,2003,47（2）:124-128.
5 Griesser H,Sander H,Hilfrich R,et al.Correlation of immunochemical detection of HPV L1 capsid protein in pap smears with regression of high-risk HPV positive mild/moderate dysplasia［J］.Anal Quant Cytol Histol,2004,26（5）:241-245.
6 Volgareva G,Zavalishina L,Andreeva Y,et al.Protein p16 as a maker of dysplastic and neoplastic alterations in cervical epithelial cells［J］.BMC Cancer,2004,2:58-63.
7 Negri G,Vittadello F,Romano F,et al.P16 expression and progression risk of low-grade intraepithelial neoplasia of the cervix uteri［J］.Virchows Arch,2004,445（6）:616-620.
8 Bontkes HJ,Ruizendaal JJ,Krammer D,et al.Plasmacytoid dendritic cells are present in cervical carcinoma and become activated by human papillomavirus type16 virus like particles［J］.Gynecol Oncol,2005,96（3）:897-901.
流行病学研究
HPV病毒具有宿主和组织特异性，绝大多数HPV对皮肤、黏膜上皮具有特殊的亲嗜性。至今已发现200多种不同类型的HPV，按HPV与癌瘤的关系，一般感染肛门、生殖器的HPV可分为低危及高危两大型，低危型常见为HPV6、11、40、42等，高危型为16、18、31、33、51、58等。用敏感的PCR技术可以在99.17%的宫颈癌标本中检测出高危型HPV DNA（包括鳞癌和腺癌）可检测到HPV。子宫颈癌中以HPV16、18为主要类型，但不同国家和地域HPV的亚型各异，有其不同的流行病学特点。不同国家、不同地区、不同职业HPV亚型不一，有些差异甚大，而中国人以HPV16、18、52、58、31为主［2］。
HPV的结构特点
HPV病毒属于乳多空病毒科的乳头瘤病毒属，HPV呈无包膜的20面体对称的核衣壳结构，表面有72个壳微粒。病毒基因组是双股环状DNA，主要分为早期基因区（E区）、晚期基因区（L区）和非编码上游调节区（URR）。早期区含有E1……E6、E7基因，E6、E7编码与病毒复制、转录调控和细胞转化有关的蛋白，主要对染色体外的DNA复制进行调控，被认为是HPV的癌基因。晚期区含有L1、L2基因，编码的结构蛋白L1和L2是衣壳的主要和次要蛋白。衣壳蛋白具有抗原性，是主要抗原成分。HPVL1蛋白为主要衣壳蛋白，分子量较大，占病毒表面的90%，高度保守，为各型HPV病毒的特异性蛋白抗原。L2蛋白为次要衣壳蛋白，分子量小，高度变异，不具有特异性［3］。
HPV感染的致病机制
HPV感染可有3种表现形式：①无症状的潜在感染；②急性感染；③HPV整合进入宿主DNA。一旦HPVDNA整合进入宿主DNA，引起机体内源性因素产生影响，如相关癌基因激活、抑癌基因失活、端粒酶活性高表达和机体免疫调节机制失衡等一系列病理改变，引起细胞增殖与凋亡调节异常，导致组织癌变。HPV感染初期或一过性HPV感染，病毒基因尚未整合进入宿主细胞DNA，此时的HPV病毒被衣壳蛋白包裹，具有抗原性，可诱导机体自身免疫产生抗体，从而消除HPV病毒。但是，一旦HPV病毒DNA整合进入宿主细胞DNA，细胞出现无限生长，HPVDNA失去衣壳蛋白的包裹，HPVL1蛋白不表达，从而逃过机体的免疫系统，出现持续的HPV感染状态。
在HPV感染早期，HPV病毒与宿主细胞DNA尚未整合，HPV病毒随着被感染的宫颈上皮细胞生长周期复制，此时HPVDNA仍然被衣壳蛋白包裹，HPVL1蛋白表达。而持续性的HPV感染，HPV病毒DNA整合进入宿主细胞DNA，宫颈上皮细胞出现无限增殖，HPV病毒DNA失去衣壳蛋白的包裹，HPVL1蛋白为失表达状态。Melsheimer等发现在液基细胞学检查为HISL的患者中高危型HPV感染较非高危型HPV感染的HPVL1蛋白表达率明显降低［4］，而在LSIL中，两者的差异并不明显。提示HPVL1蛋白抗体检查可以作为预测CIN进展的指标。Griesser等通过随访高危型HPV感染患者中的轻-中度宫颈上皮内不典型增生［5］，对她们的巴氏涂片用免疫组化的方法进行HPVL1蛋白的检测。HPVL1（+）与HPVL1（-）组的预后有显著差异，HPVL1（+）更可能自愈而HPVL1（-）更有可能出现病变进展。
P16和P53是抑癌基因，而抑癌基因的失活是导致宿主细胞无限生长的关键。当HPVDNA整合进入宿主细胞DNA后，病毒基因E6、E7表达增加，编码癌蛋白干扰人类宿主细胞周期调控。E6、E7能分别与抑癌基因P53、Rb结合，使得在宫颈上皮病变中P53、P16的表达不同。P16又称为多肿瘤抑制基因，是最早被发现的抑癌基因，作用于细胞增殖周期的抑癌基因，位于人染色体9P21，表达产物为P16蛋白。细胞增殖周期分为G1期、S期、G2期、M期。G1期是细胞生长的主要阶段，也是细胞增殖的主要调控期。而G1期对细胞增殖调节最主要的原因称为R点。Rb蛋白正是通过通过和细胞核中的转录因子结合、抑制转录、防止细胞穿越R点，起到抑制细胞增殖的作用。P16蛋白可竞争性结合CDK4，并特异性抑制CDK4的活性，使Rb蛋白不能磷酸化，从而抑制肿瘤的发生。在宫颈鳞状上皮癌前病变中，当HPVDNA整合进入宿主细胞DNA后，E6、E7的转录子上调，E7的基本活性就是在磷酸化状态结合Rb蛋白，导致P16蛋白表达增高。Volgareva等［6］，Negri等研究发现［7］，P16阳性的CINⅠ患者更有可能出现病变进展，同时发现低级别的宫颈上皮病变中，阳性表达细胞主要局限于鳞状上皮的下1/3，而在高级别病变中，阳性表达细胞位于上皮的2/3至全层。所以P16的检测对于宫颈病变的病理诊断分级也有一定的帮助。P53是和人类肿瘤关系最为密切的抑癌基因之一。位于人染色体17号的断臂，表达产物是一种不稳定性蛋白质，能阻止带有DNA损伤的细胞由G1期进入S期，促进凋亡和DNA修复［8］。在癌症进展期，HPV病毒DNA以单拷贝或多拷贝串联方式整合于宿主细胞DNA中，结果导致HPV E2基因对E6、E7基因启动的负相调节作用的缺失，使E6、E7基因表达异常。E6蛋白通过与细胞周期调节因子P53和Rb蛋白结合发挥其致癌作用。E6蛋白能与细胞内E6相关蛋白（E6-AP）形成复合物，特异性地结合P53。正常情况下，P53含量较低，当细胞DNA受损伤后，P53基因表达显著上调，诱导下游靶基因P21、mdm-2、Bax等表达而发挥其抗增殖作用。因此两者特异性结合，形成蛋白复合物，并通过依赖蛋白酶系统将其水解，使其对细胞生长负调节功能丧失，从而失去对细胞周期的正常调控而引起细胞无限增生并向恶性转化。
免疫因素
HPV感染是否被清除或转化为持续性感染与机体的免疫反应有直接关系。机体在免疫功能减弱时，容易发生HPV的持续反复感染。Bontkes等研究发现HPVL1可以介导浆细胞样树突状细胞激活。但是，LC不能被激活，因而不能启动激活CD8+的T细胞对HPV完整病毒或HPV VLP起免疫反应，故发生癌变的危险性增大。研究证明，分泌IgG的浆细胞在HPV感染和低级别CIN的宫颈黏膜中数量增多；然而，当病情进展时却减少。这说明在HPV感染活跃期，局部产生的抗体增加，但是在宫颈病变的肿瘤形成期，这种抗体消失。
其他因素
性行为特点：①初次性生活年龄：生长发育不成熟的宫颈更易发生损伤。损伤的宫颈更易发生HPV感染，且在感染后，不成熟的宫颈更易出现病变进展。②性伴侣数量：未婚、离异或分居无固定性伙伴，超过3个性伙伴，近年来超过一个性伙伴，HPV感染的危险性增加。同时，性伴侣的数量与宫颈的消退可能也有相关性，性伴侣数量越多，宫颈病变消退的可能性越小。
吸烟：吸烟可增加HPV持续感染的可能。吸烟的量越大，发展为宫颈癌的风险就越高。吸烟增加HPV病毒DNA整合进入宫颈上皮细胞DNA中的危险性，同时降低了宫颈局部细胞因子和免疫细胞的浸润，抑制宫颈局部免疫反应，不利于HPV清除。
产次：产次越多的妇女，宫颈移行带外移和宫颈损伤产伤的机会增加，都会增加宫颈被HPV感染的风险。同时妊娠导致移行带的鳞状化生细胞数量增加，未成熟的鳞状化生细胞对HPV感染非常敏感，HPV感染风险增加，感染时间也比未经产者更持久。
避孕方法：①口服避孕药：口服避孕药可能通过增加HPVE6、E7蛋白的表达而增加CIN和宫颈癌发生的风险。②避孕套避孕：避孕套可能阻止了性伴侣之间HPV的持续传播，这样病毒载量将保持在临界闭值以下，免疫系统能进行有效的病毒清除。
营养因素、地理因素、环境因素和受教育程度均与宫颈病变相关。
综上所述，HPV感染与宫颈病变有着紧密的联系，是宫颈癌和癌前病变发生的主要病因。但是宫颈病变的进展和消退又同时和许多因素相关联，认清宫颈病变发生发展的各种因素和HPV感染的致病机制有助于找出一种预测宫颈病变是否进展的方法，从而更准确的指导临床治疗。
参考文献
1 Nsen KU.Toward vaccines against cervical cancer［J］.Curr Opin Drug Discov,2004,42（4）:255.
2 McMurray HR,Nguyen D,Westbrook TF,et al.Biology of human papillomavirus［J］.Int J Exp Pathol,2001,82（1）:15-337.
3 Moron VG,Rueda P,Sedlik C,et al.In vivo.dendritic cells can cross present virus like particles using an endosome to cytosolpathway［J］.J Immunol,2003,171（5）:2242-2250.
4 Melsheimer P,Kaul S,Dobeck S,et al.Immunocytochemical detection of HPV high-risk type Ll capsid proteins in LSIL and HSII.as compared with detection of HPV Ll DNA［J］.Acta Cytol,2003,47（2）:124-128.
5 Griesser H,Sander H,Hilfrich R,et al.Correlation of immunochemical detection of HPV L1 capsid protein in pap smears with regression of high-risk HPV positive mild/moderate dysplasia［J］.Anal Quant Cytol Histol,2004,26（5）:241-245.
6 Volgareva G,Zavalishina L,Andreeva Y,et al.Protein p16 as a maker of dysplastic and neoplastic alterations in cervical epithelial cells［J］.BMC Cancer,2004,2:58-63.
7 Negri G,Vittadello F,Romano F,et al.P16 expression and progression risk of low-grade intraepithelial neoplasia of the cervix uteri［J］.Virchows Arch,2004,445（6）:616-620.
8 Bontkes HJ,Ruizendaal JJ,Krammer D,et al.Plasmacytoid dendritic cells are present in cervical carcinoma and become activated by human papillomavirus type16 virus like particles［J］.Gynecol Oncol,2005,96（3）:897-901.