張 嵐，瑪依努爾·尼亞孜

1石河子大學(xué) 醫(yī)學(xué)院婦產(chǎn)科學(xué)碩士點(diǎn)，新疆石河子 832000

2新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院婦科，烏魯木齊 830001

人乳頭狀瘤病毒 (human papilloma virus，HPV)與宮頸癌

HPV是乳多空瘤病毒科多瘤病毒亞科的一個(gè)無(wú)包膜的小型雙鏈環(huán)狀DNA病毒，它是乳頭瘤病毒屬中的一個(gè)成員，具有相對(duì)嚴(yán)格的種屬特異性。根據(jù)致病能力，分為高危型和低危型。高危型易致癌及癌前病變，包括HPV16、18、31、33、58、35、39、45等;低危型易引發(fā)良性增生性病變，包括HPV6、7、10、11、13、40、57等。大多數(shù)疣、喉乳頭瘤及宮頸尖銳濕疣為低危型HPV6和11所致［1］。70年代末德國(guó)首先提出HPV與宮頸癌發(fā)病有關(guān)的假設(shè)后，大量學(xué)者20余年的研究表明高危型HPV持續(xù)感染是宮頸癌及癌前病變的直接病因和發(fā)生的必要條件，在宮頸癌組織中，HPV DNA的檢出率高達(dá)95%［2-3］。

HPV L1蛋白與宮頸病變致病機(jī)制

病毒顆粒是由內(nèi)在單拷貝的DNA和外在蛋白質(zhì)兩種成分組成的?；蚪M結(jié)構(gòu)由閉合環(huán)狀雙鏈DNA分子構(gòu)成，可分為3個(gè)區(qū)域:早期蛋白編碼區(qū)、晚期蛋白編碼區(qū)和上游調(diào)控區(qū)。蛋白質(zhì)由主要衣殼蛋白 (L1)和次要衣殼蛋白 (L2)組成。晚期轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物L(fēng)l蛋白為主要衣殼蛋白，具有高度保守性，占全部結(jié)構(gòu)蛋白的80%以上，L1蛋白在真核細(xì)胞內(nèi)可組裝成二十面體的病毒樣顆粒 (virus-like particle，VLP)。VLP上的抗原表位決定了其免疫原性與抗原性，其抗原表位包括中和表位和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞表位，可刺激機(jī)體產(chǎn)生中和抗體lgG、lgA。其中中和表位包括線性中和表位和構(gòu)象中和表位，HPV16 L1上的F50、A266和A282位的氨基酸形成了構(gòu)象表位［4］，構(gòu)象表位的特定氨基酸被其他氨基酸代替后將導(dǎo)致抗原性的明顯下降。有關(guān)HPV VLP的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞表位的研究報(bào)道較少，而B細(xì)胞表位在誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生保護(hù)性抗體方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，位于HPV16 L1上的aa 165～173為線性 B細(xì)胞中和表位，其構(gòu)建的疫苗可以誘導(dǎo)L1特異性的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞反應(yīng)并且可以導(dǎo)致腫瘤的消退［5-6］。L2蛋白為次要衣殼蛋白，參與VLP的組裝，對(duì)穩(wěn)定病毒衣殼結(jié)構(gòu)是必須的，且具有可變性，體現(xiàn)抗原多態(tài)性。

HPV通過上皮細(xì)胞的損傷進(jìn)入機(jī)體，主要潛伏于具有分化能力的基底層細(xì)胞內(nèi)。首先病毒顆粒在基底膜處與細(xì)胞表面吸附，不同型別的VLP可與不同的細(xì)胞表面受體相互作用，采用不同的途徑進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。在一般情況下，HPV L1衣殼蛋白常通過第一受體硫酸乙酰肝素糖蛋白與基底層細(xì)胞表面結(jié)合，硫酸乙酰肝素在細(xì)胞膜上廣泛分布，借助內(nèi)吞機(jī)制進(jìn)入細(xì)胞［7］。HPV病毒感染基底細(xì)胞后，首先脫去衣殼，病毒環(huán)狀DNA進(jìn)入基底細(xì)胞核，啟動(dòng)基因組的復(fù)制，引致細(xì)胞的持續(xù)性病變，病毒游離DNA在基底細(xì)胞核中的復(fù)制受到嚴(yán)密的調(diào)控，與宿主細(xì)胞復(fù)制周期一致。當(dāng)感染了HPV的基底細(xì)胞開始分化并在上皮層內(nèi)向表層移動(dòng)到達(dá)上皮的中間層時(shí)，HPV DNA開始獨(dú)立復(fù)制，不再依賴宿主細(xì)胞，產(chǎn)生大量HPV基因拷貝，經(jīng)歷一個(gè)無(wú)癥狀潛伏期，病毒基因組DNA以染色體外游離形式存在。此后，因宿主免疫狀態(tài)和病毒本身的致病性不同，病毒或者繼續(xù)潛伏，或者開始復(fù)制。復(fù)制有兩種方式，一種是病毒DNA繼續(xù)游離存在于細(xì)胞核內(nèi)，一種是病毒DNA整合到細(xì)胞DNA中。HPV DNA的游離或整合狀態(tài)決定著HPV基因產(chǎn)物表達(dá)的差異［8］。若處于游離狀態(tài)，隨著上皮細(xì)胞的進(jìn)一步分化，病毒基因的晚期區(qū) (L區(qū))開始表達(dá)衣殼蛋白，即L1、L2蛋白。接下來組裝病毒顆粒:首先L2蛋白進(jìn)行核定位，通過與肌動(dòng)蛋白的相互作用運(yùn)輸?shù)轿稽c(diǎn)，L2蛋白聚積后招募L1蛋白，兩者之間相互作用殼體化DNA，形成HPV病毒顆粒的大致結(jié)構(gòu)，通過衣殼蛋白的構(gòu)象改變逐漸達(dá)到成熟。當(dāng)病毒顆粒在核附近組裝完成后，被運(yùn)輸?shù)礁郀柣w和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行加工修飾，然后隨著上皮細(xì)胞角質(zhì)層的脫落逐漸釋放到外環(huán)境中，成為新的感染源;若調(diào)控區(qū)分裂或缺失，病毒DNA整合進(jìn)入宿主DNA，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄失控，早期基因尤其是E6、E7過度表達(dá)。E6、E7蛋白的主要靶位是P53和Rb腫瘤抑制蛋白，結(jié)合后阻止細(xì)胞角化，加快宿主細(xì)胞周期周轉(zhuǎn)，允許病毒利用宿主的DNA聚合酶等進(jìn)行自我復(fù)制。因此，HPV正常周期被破壞，不可逆的隨著宿主細(xì)胞分裂不斷異常表達(dá)，導(dǎo)致宿主細(xì)胞上皮發(fā)生不成熟角化，L1基因丟失，不表達(dá)L1蛋白。從而機(jī)體無(wú)法識(shí)別并清除病變細(xì)胞，產(chǎn)生免疫逃避，最終導(dǎo)致腫瘤發(fā)生，此時(shí)HPV不具有傳染性［9］。

一般情況下，HPV引起的良性或癌前病變?cè)缙诓《净蚪MDNA以游離形式存在，HPV基因組整合入宿主染色體是其致癌的重要標(biāo)志。

宮頸組織HPV L1蛋白與宮頸病變

L1蛋白 (晚期表達(dá)蛋白1)是體現(xiàn)HPV感染狀態(tài)的指標(biāo)，L1蛋白的DNA檢測(cè)曾經(jīng)用來檢測(cè)HPV感染［10］，但當(dāng)HPV DNA整合進(jìn)入宿主DNA時(shí)，常發(fā)生L1區(qū)丟失，L1衣殼蛋白表達(dá)減少因而不能將其用于對(duì)HPV感染的臨床監(jiān)測(cè)。研究顯示L1蛋白及DNA的檢測(cè)能夠反映宮頸細(xì)胞中HPV病毒復(fù)制狀態(tài)，并可通過檢測(cè)L1蛋白的表達(dá)了解宮頸病變的進(jìn)展與消退。HPV L1蛋白能夠誘導(dǎo)機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生中和抗體［4］，另有研究顯示以L1蛋白為主要成分的HPV疫苗能夠有效預(yù)防HPV感染［11］。

20世紀(jì)90年代有學(xué)者提出宮頸上皮內(nèi)瘤變(cervical intraepithelial neoplasia，CIN)的進(jìn)展程度與HPV蛋白表達(dá)密切相關(guān)，HPV蛋白的表達(dá)能反映CIN的預(yù)后及進(jìn)展［12］。近年研究表明，隨著CIN的進(jìn)展，病變組織HPV L1衣殼蛋白表達(dá)呈下降趨勢(shì)，5% ～15%的CIN I及CINⅡ中HPV DNA與宿主DNA整合，而在CINⅢ病變中高達(dá)50%～94%，存在HPV DNA 整合［13-14］。Griesser等［15］用免疫組化方法檢測(cè)84例高危型 HPV感染由輕到中度宮頸上皮不典型增生標(biāo)本中的HPV L1衣殼蛋白，并隨訪其細(xì)胞學(xué)，結(jié)果顯示中度不典型鱗狀上皮病變中，HPV L1衣殼蛋白陰性病例比陽(yáng)性病例更傾向于進(jìn)展，并提出在常規(guī)婦科宮頸細(xì)胞涂片檢查中檢測(cè)HPV L1衣殼蛋白有預(yù)測(cè)早期CIN病變預(yù)后的意義。Rauber等［16］用免疫組化方法分析279例高危型HPV陽(yáng)性的宮頸上皮內(nèi)病變細(xì)胞涂片中HPV L1衣殼蛋白表達(dá)，并隨訪25個(gè)月，結(jié)果顯示HPV L1陽(yáng)性患者中49.1%自然消退、41.5%疾病不進(jìn)展、9.4%進(jìn)展。而HPV L1陰性患者33.3%自然消退、40.7%疾病不進(jìn)展、25.9%進(jìn)展，可見HPV L1陰性患者疾病進(jìn)展率較陽(yáng)性者明顯增加 (風(fēng)險(xiǎn)比3.391)。肖巍等［17］用免疫組化方法探討HPV L1蛋白在274例宮頸液基細(xì)胞學(xué)檢查異常涂片中的表達(dá)及其意義，結(jié)果顯示HPV L1蛋白表達(dá)情況可以幫助了解宮頸的病變程度，預(yù)測(cè)宮頸病變的發(fā)展趨勢(shì)，尤其對(duì)細(xì)胞學(xué)檢查診斷為不除外高度病變的不典型鱗狀上皮細(xì)胞和低度鱗狀上皮內(nèi)病變的患者可協(xié)助指導(dǎo)臨床處理。Skiba等［18］檢測(cè)150例浸潤(rùn)性宮頸癌患者血清樣本中HPV16 L1病毒樣顆粒VLP的特異性IgG抗體。結(jié)果顯示該血清抗體陽(yáng)性與患者生存時(shí)間延長(zhǎng)及疾病無(wú)進(jìn)展呈相關(guān)性，而陰性提示患者預(yù)后不良。國(guó)際婦產(chǎn)科協(xié)會(huì)分期Ⅰ～Ⅱ期癌變中血清特異性抗體陽(yáng)性提示預(yù)后良好。時(shí)艷梅等［19］研究表明，如果宮頸上皮病變級(jí)別低，上皮能夠繼續(xù)進(jìn)入良好的分化狀態(tài)，就能啟動(dòng)HPV晚期事件的發(fā)生，表達(dá)L1蛋白;隨著損傷程度的加重，宿主細(xì)胞正常的分化機(jī)制受到影響，陽(yáng)性表達(dá)區(qū)亦逐漸縮小;宮頸低分化癌標(biāo)本無(wú)陽(yáng)性表達(dá)，高分化癌卻有很強(qiáng)的陽(yáng)性反應(yīng)，主要集中于癌珠的中心區(qū)域，越靠近中心反應(yīng)越強(qiáng)，表明L1蛋白的表達(dá)與宮頸病變程度及細(xì)胞分化狀態(tài)等密切相關(guān)。此外，關(guān)于檢測(cè)標(biāo)本的選擇存在爭(zhēng)議，支持采用宮頸組織的研究認(rèn)為細(xì)胞學(xué)標(biāo)本因異常細(xì)胞易于丟失，導(dǎo)致假陰性率增高;支持采用細(xì)胞學(xué)標(biāo)本的研究認(rèn)為組織標(biāo)本為有創(chuàng)操作，若在臨床工作中推廣，會(huì)加重患者身體和經(jīng)濟(jì)的壓力。

在新疆南疆和田地區(qū)進(jìn)行的為期4年 (2006～2009年)、10000名維吾爾族婦女參加的宮頸癌篩查資料顯示，和田地區(qū)是宮頸癌高發(fā)區(qū)，該地區(qū)維吾爾族宮頸癌的發(fā)病率高達(dá)650/10萬(wàn)，但是高危型HPV的感染率僅為7.25%，顯著低于漢族農(nóng)村婦女的感染［20］。維吾爾族人群在較低的HPV感染率下，卻具有較高的宮頸癌發(fā)病率，與漢族人群高感染率高發(fā)病率的狀況存在明顯不同。此結(jié)果提示，HPV陽(yáng)性的維吾爾族婦女或許更容易發(fā)生宮頸病變。這種現(xiàn)象的發(fā)生，是否因?yàn)樵贖PV感染發(fā)展到宮頸病變過程中維漢民族間的基因、種族差異而引起，或者HPV在不同民族宿主中存在狀態(tài)的差異引起值得深入研究。目前關(guān)于維吾爾族、漢族婦女宮頸病變組織中HPV L1蛋白表達(dá)是否存在差異，以及維吾爾族病變發(fā)展進(jìn)程中，HPV L1蛋白表達(dá)的變化趨勢(shì)相關(guān)性報(bào)道較少。

綜上，檢測(cè)HPV L1蛋白有助于了解HPV感染狀態(tài)，從而預(yù)測(cè)宮頸病變的發(fā)展趨勢(shì)，指導(dǎo)臨床個(gè)性化治療及評(píng)價(jià)傳染力。

［1］Robert L，Garcea DD.The papillomavirus［M］.New York:Springer Science Business Media，2007:313-314.

［2］Zur Hausen H，Gissmann L，Steiner W，et al.Human papilloma viruses HPV L1 and cancer ［J］.Bibl Haematol，1975，10(43):569-571.

［3］Walboomers JM，Jacobs MV，Manos MM，et al.Human papillomavirus is a necessary cause of invasive cervical cancer worldwide［J］.J Pathol，1999，189(1):12-19.

［4］Eillen M，Burd M.Human papillomavirus and cervical cancer ［J］.J Clin Microbiol，2003，16(1):1-17.

［5］Alba-Lueia C，Antoine T，Latifa B.Identification of two cross-neutralizing linear epitopes within the L1 major capsid protein of human papillomavirse ［J］.J Virol，2002，76(13):6480-6486.

［6］Richard BS，Anni A，Petra H，et al.Characterization of human papilloma virus type 16 variant-dependent neutralizing epitope ［J］.J Virol，1997，71(8):6247-6252.

［7］Joseph J，Greg C，Sarah F，et al.Identification of a human papillomavirus type 16-special epitope on the C-terminal arm of the major capsid protein L1 ［J］.J Virol，2003，77(21):11625-11632.

［8］Saeed SK，Alessandra H，Ernst K，et al.Different sulfate protcogly cellular receptor for human papillomavimscs［J］.J Virol，2003，77(24):13125-13135.

［9］Lukaszuk K，Liss J，Woznia I，et al.Human papillomavirus type 16 status in cervical carcinoma cell DNA assayed by multiplex PCR ［J］.J Clin Microbiol，2003，41(2):608-612.

［10］McLean CS，Churcher MJ，Meinke J，et al.Production and characterisation of a monoclonal antibody to human papillomavirus type 16 using recombinant vaccinia virus［J］.J Clin Pathol，1990，43(6):48-92.

［11］Stanley M，Lowy DR，F(xiàn)razer I.Prophylactic HPV vaccines underlying mechanisms［J］.Vaccine，2006，24(3):106-113.

［12］Peter B，Barbara B，Bettina D，et al.Signal-amplified colorimetric in situ hybridization for assessment of human papillomavirus infection in cervical lesions ［J］.Mod Pathol，2001，14(7):702-709.

［13］Peitsaro P，Johansson B，Syrjanen S.Integrated human papillomavirus type16 is frequently found in cervcal cancer precursors as demonstrated by a novel quantitative realtime PCR technique［J］.J Clin Microbiol，2002，40(3):886-891.

［14］Manos MM，Kinney WK，Hurley LB，et al.Identifying women with cervical neoplasia:using human papillomavirus DNA testing for equivocal Papanicolaou result［J］.JAMA，1999，281(17):1605-1610.

［15］Griesser H，Sander H，Hilfrich R，et al.Correlation of immunochemical detection of HPV L1 capsid protein in papsmears with regression of highrisk HPV positive mild/moderate dysplasia［J］.Anal Quant Cytol Histol，2004，2(6):241-245.

［16］Rauber D，Mehlhorn G，F(xiàn)asching PA，et al.Prognostic significance of the detection of human papilloma virus L1 protein in smears of mild to moderate cervical intraepithelial lesions［J］.Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol，2008，140(2):258-262.

［17］肖巍，卞美璐，馬莉，等.子宮頸液基細(xì)胞學(xué)檢查異常的涂片中乳頭狀瘤病毒L1蛋白的表達(dá)及其意義［J］.中華婦產(chǎn)科雜志，2009，44(12):887-891.

［18］Skiba D，Mehlhcrn G，F(xiàn)asching PA，et al.Prognostic significance of serum antibodies to HPV 16 L1 virus-like particles in patients with invasive cervical cancer［J］.Anticancer Res，2006，26(6):4921-4926.

［19］時(shí)艷梅，肖長(zhǎng)義，葉紅，等.HPV 16陽(yáng)性宮頸組織標(biāo)本L1蛋白表達(dá)的初步檢測(cè)［J］.實(shí)用醫(yī)學(xué)進(jìn)修雜志，2009，3(2):87-91.

［20］Li J，Li LK，Ma JF，et al.Knowledge and attitudes about human papillomavirus(HPV)and HPV vaccines among women living in metropolitan and rural regions of China ［J］.Vaccine，2009，27(8):1210-1215.