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宮頸癌分子生物學(xué)研究進(jìn)展

2012-04-07 11:15:20喬玉環(huán)
關(guān)鍵詞:子宮頸癌乳頭宮頸癌

喬玉環(huán),王 悅

(1.鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 婦產(chǎn)科,河南 鄭州 450052;2.鄭州大學(xué)人民醫(yī)院 婦產(chǎn)科,河南 鄭州 450052)

1 宮頸癌發(fā)病與檢測(cè)的分子生物學(xué)進(jìn)展

1.1 HPV基本特點(diǎn)

人乳頭瘤病毒(human papilloma virus,HPV)是乳多空病毒科(papovaviridae)的乳頭瘤病毒A屬,鏡下觀呈球形,為一種較小的DNA病毒,相對(duì)分子質(zhì)量約為5×106,病毒蛋白約占88%。人乳頭瘤病毒基因組為非均質(zhì)、環(huán)狀雙股的DNA結(jié)構(gòu),長(zhǎng)約8000bp。人乳頭瘤病毒基因組編碼8個(gè)主要開放讀碼框架可分為3個(gè)功能區(qū),分別是非轉(zhuǎn)錄區(qū)(uncodingregion,UCR)、早期轉(zhuǎn)錄區(qū)(early region,E區(qū))和晚期轉(zhuǎn)錄區(qū)(1ate region,L區(qū))。人乳頭瘤病毒的生命周期與宿主上皮細(xì)胞的分化程度密切相關(guān)。人乳頭瘤病毒感染僅局限在人類上皮細(xì)胞表層的基底細(xì)胞中,并且通常只在基底細(xì)胞中,不發(fā)生遷移。宿主一旦感染,人乳頭瘤病毒就會(huì)在感染的基底細(xì)胞中表達(dá)[1]。

1.2 人乳頭瘤病毒分型及其亞型

研究[1]表明,人乳頭瘤病毒有260多種基因類型,迄今已鑒定命名了120多種,其分型主要依據(jù)外衣殼蛋白DNA的序列。根據(jù)人乳頭瘤病毒對(duì)組織異嗜性分為皮膚、黏膜兩大類。在黏膜類中,針對(duì)人乳頭瘤病毒與宮頸癌的誘發(fā)關(guān)系分為低危型和非致病型(22種)。世界衛(wèi)生組織(WHO)、國(guó)際癌癥學(xué)會(huì)(IARC)將人乳頭瘤病毒分成3類:致癌性(HPV16、HPV18型);潛在致癌性(除HPV6、HPV11型以外的其他類型);可疑致癌性(HPV31、HPV33型)。依據(jù)人乳頭瘤病毒致癌危險(xiǎn)性高低可將HPV分為高危型及低危型兩類。高危型人乳頭瘤病毒不但引起外生殖器疣類病變,還可引起高度子宮頸上皮內(nèi)瘤變、外生殖器惡性腫瘤及子宮頸癌,這類病毒主要包括 HPV16、HPV18、HPV31、HPV33、HPV35、HPV39、HPV45、HPV51、HPV52、HPV56、HPV58、HPV59、HPV66、HPV68、HPV73 型 等,其 中HPV16和HPV18型感染率最高[2]。低危型人乳頭瘤病毒主要是引起低度子宮頸上皮內(nèi)瘤變及肛周皮膚和外生殖器的外生性疣類病變,主要病毒亞型包括:HPV6、HPV11、HPV30、HPV39、HPV42、HPV43、HPV44等。

1.3 HPV流行病學(xué)特征

人乳頭瘤病毒是人類較常見的性傳播病原體,主要是通過直接或間接接觸被污染的物品及不潔性行為等方式傳播。人乳頭瘤病毒可以通過受損的上皮組織侵入宿主基底層細(xì)胞內(nèi),其復(fù)制則依賴于病毒本身編碼的蛋白質(zhì)及取決于宿主上皮細(xì)胞的分化度。大多數(shù)的人乳頭瘤病毒感染能夠被宿主清除,但存在小部分高危型人乳頭瘤病毒。由于其基因發(fā)生突變或宿主的防御機(jī)制發(fā)生免疫缺陷等原因,持續(xù)或反復(fù)感染而發(fā)展為宮頸癌。性伴侶的數(shù)量,衛(wèi)生狀況,以及繼發(fā)于HIV或合并其他病毒感染等是增加人乳頭瘤病毒感染風(fēng)險(xiǎn)的高危因子。有研究[3]表明,人類超過5%的癌癥發(fā)生與人乳頭瘤病毒持續(xù)感染相關(guān),人乳頭瘤病毒的感染與90%~95%的子宮頸癌相關(guān)。全球每年人乳頭瘤病毒感染的女性可達(dá)50萬(wàn),并且人乳頭瘤病毒感染率在不斷上升。約80%有性行為的女性在其一生的某個(gè)階段曾感染過人乳頭瘤病毒。人乳頭瘤病毒長(zhǎng)期、持續(xù)性感染才是誘發(fā)宮頸上皮惡性轉(zhuǎn)化的最重要的危險(xiǎn)因素之一[4]。人乳頭瘤病毒流行病學(xué)調(diào)查[5]發(fā)現(xiàn),13個(gè)不同國(guó)家、地區(qū)15~74歲的女性,約6.6%為HPV攜帶者,但其細(xì)胞學(xué)檢測(cè)結(jié)果為正常。Plummer等[6]研究發(fā)現(xiàn),4504例人乳頭瘤病毒感染誘發(fā)鱗狀上皮非典型增生和鱗狀上皮低度內(nèi)瘤病變的女性,99%的患者在2a內(nèi)人乳頭瘤病毒得以清除,而人乳頭瘤病毒感染連續(xù)6mon以上者易發(fā)生癌變。

1.4 HPV的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法

1.4.1 HPV的PCR檢測(cè) PCR檢測(cè)方法包括:常規(guī)的PCR檢測(cè)、實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-PCR)、熒光PCR等方法。PCR檢測(cè)可以對(duì)人乳頭瘤病毒陽(yáng)性感染進(jìn)行確診,還可以進(jìn)行人乳頭瘤病毒分型,具有操作簡(jiǎn)單、快速,標(biāo)本來(lái)源廣泛,靈敏度高等特點(diǎn)。PCR檢測(cè)是目前人乳頭瘤病毒最好的檢測(cè)方法,但由于高敏感性,易受樣品交叉污染,導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)假陽(yáng)性。

1.4.2 HPV基因芯片檢測(cè)技術(shù) 基因芯片檢測(cè)原理是利用基因芯片技術(shù)結(jié)合基因信號(hào)放大和導(dǎo)流雜交法的檢測(cè)技術(shù)。其檢測(cè)步驟主要包括:標(biāo)本DNA提取、PCR擴(kuò)增目的基因及在基因芯片上導(dǎo)流雜交、顯色?;蛐酒捎糜谌巳轭^瘤病毒在細(xì)胞學(xué)、組織學(xué)等標(biāo)本的檢測(cè),但目前由于價(jià)格昂貴,很難投入臨床廣泛應(yīng)用,它是人乳頭瘤病毒未來(lái)最有潛力的檢測(cè)、分析方法。

2 宮頸癌分子生物學(xué)治療新進(jìn)展

2.1 基因治療子宮頸癌的方法

2.1.1 抑癌基因治療 抑癌基因的功能缺失與惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有密切聯(lián)系。將正常的抑癌基因在腫瘤細(xì)胞中表達(dá),用于補(bǔ)償或替代突變、缺失的抑癌基因,達(dá)到抑制腫瘤生長(zhǎng)、增殖,是惡性腫瘤基因治療的重要模式之一。p53基因是目前發(fā)現(xiàn)的與人類惡性腫瘤相關(guān)性最高的抑癌基因。當(dāng)細(xì)胞在理化因素作用下DNA發(fā)生損傷時(shí),p53基因使細(xì)胞分裂停止在 G1/S 期,阻止細(xì)胞進(jìn)入 S期。Perez-Cardenas等[7]研究表明,采用丙戊酸和肼苯噠嗪可以安全地治療包括子宮頸癌在內(nèi)的與HPV相關(guān)的腫瘤。因?yàn)?,上述藥物可以抑制HPV癌蛋白的表達(dá),提高宮頸癌組織中p53基因表達(dá),并且丙戊酸通過誘導(dǎo)p53蛋白過度乙?;瘉?lái)對(duì)抗人乳頭瘤病毒E6對(duì)p53的抑制作用。還有研究[8]表明,丙戊酸單獨(dú)及聯(lián)合全反式維甲酸顯著增強(qiáng)子宮頸癌HeLa細(xì)胞中p53蛋白表達(dá),降低STAT3和p-STAT3蛋白表達(dá)水平,可有效殺傷子宮頸癌HeLa細(xì)胞株。

2.1.2 自殺基因治療 現(xiàn)在最常見的,用于宮頸癌基因治療自殺基因系統(tǒng)的是單純皰疹病毒胸苷激酶(HSV tk)基因。單純皰疹病毒胸苷激酶基因的高表達(dá)可以特異性催化對(duì)細(xì)胞無(wú)毒或微毒的藥物前體,如一些核苷類似藥物丙環(huán)鳥苷(GCV)、無(wú)環(huán)鳥苷(ACV)等使其磷酸化,在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞毒性藥物(三磷酸GCV),其可以明顯抑制DNA聚合酶的活性,減少細(xì)胞DNA合成,抑制蛋白質(zhì)的合成。有研究[9]報(bào)道,自殺基因療法處理宮頸癌Hela細(xì)胞,在體外和體內(nèi)抑制率分別為45.8%和39.5%,基因治療和放射治療相結(jié)合在體外和體內(nèi)的抑制率分別為87.5%、87.9%;對(duì)照組(單純放療)體外和體內(nèi)抑制率分別為42.4%、35.8%;綜合治療放射敏感性(E/O)為3.17(>1.4)。HSV-TK/GCV自殺基因療法能夠?yàn)榉暖熢雒簦蛑委熉?lián)合放療是宮頸癌綜合治療的一個(gè)很好的補(bǔ)充方法。

2.1.3 RNA干擾治療 RNA 干擾(RNA interference,RNAi)是由雙鏈RNA分子介導(dǎo)的序列特異性轉(zhuǎn)錄后基因沉默過程,為雙鏈RNA分子在mRNA水平上關(guān)閉相關(guān)基因表達(dá)的過程。研究表明,HPV16E6siRNA能特異、高效地沉默宮頸癌細(xì)胞E6mRNA的表達(dá),減少對(duì)野生型p53的降解,恢復(fù)p53蛋白的功能活性。研究報(bào)道[10]使用 HPV16、E6、E7siRNA處理表達(dá)HPV16陽(yáng)性的人宮頸癌細(xì)胞株SiHa,結(jié)果發(fā)現(xiàn),E6、E7目標(biāo)蛋白表達(dá)下調(diào),p53和RB蛋白含量增加,有效抑制了細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。Jonson等[11]在采用 HPV16、E6、E7siRNA靶向沉默的宮頸癌小鼠模型中發(fā)現(xiàn),腫瘤組織中E6、E7mRNA表達(dá)較對(duì)照組分別減少67%和7l%,并且長(zhǎng)期給予siRNA干預(yù)可使70%小鼠腫瘤消除。

2.1.4 microRNA 微小 RNA(miRNA)是一類內(nèi)源性非編碼的小RNA,miRNA長(zhǎng)度約17~25nt。miRNA能通過與靶miRNA的特異性堿基配對(duì)引起靶miRNA的降解、抑制或活化,對(duì)基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。在宮頸癌中,目前已發(fā)現(xiàn)若干miRNA(如 miR-21、miR-143、miR-146a、miR-199a等)的異常表達(dá)。miRNA-372通過下調(diào)CDK2和cyclin A1來(lái)控制細(xì)胞生長(zhǎng)和細(xì)胞周期進(jìn)程,從而成為宮頸癌細(xì)胞的一種抑癌基因[12]。miR-214通過打靶 MEK3和JNK1的3’UTR抑制其表達(dá)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),miR-214可能通過打靶MEK3和JNK1mRNA的非編碼區(qū)抑制HeLa細(xì)胞的增殖[13]。miR-99b在宮頸癌的發(fā)生和發(fā)展過程中可能起重要作用,上調(diào)miR-99b表達(dá)可抑制宮頸癌細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。miR-99b有可能成為宮頸癌治療的靶基因。Lee等[14]研究發(fā)現(xiàn),在IB-IIA期宮頸癌及正常宮頸組織中,其中10個(gè)miRNA的表達(dá)顯著上調(diào)(上升超過100倍),68個(gè)miRNA表達(dá)上調(diào),2個(gè) miRNA表達(dá)下調(diào)。miRNA-127在淋巴轉(zhuǎn)移患者中表達(dá)顯著升高(P=0.006),由此推測(cè),miRNA-127可能是浸潤(rùn)性宮頸癌淋巴轉(zhuǎn)移的分子標(biāo)記物,但此結(jié)論還需大樣本研究的驗(yàn)證。Wang等[15]研究報(bào)道,將在宮頸癌細(xì)胞系中顯著低表達(dá)的miRNA-143、miRNA-145前體整合入宮頸癌HeLa細(xì)胞,結(jié)果顯示,HeLa細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制。將miRNA-146a導(dǎo)入原本不表達(dá)miRNA-146a的宮頸癌細(xì)胞系(HeLa.HCT116)中,癌細(xì)胞的倍增時(shí)間減少了2~3h,大大促進(jìn)了細(xì)胞生長(zhǎng)。Yao等[16]證實(shí),miRNA-21在宮頸癌組織中高表達(dá),在宮頸癌PDCD4是 miRNA-21的靶基因。miRNA-21可通過抑制抑癌基因PDCD4促進(jìn)HeLa細(xì)胞增殖。在 HeLa細(xì)胞中導(dǎo)人anti-miRNA-21質(zhì)粒,7d后發(fā)現(xiàn)其比對(duì)照組的細(xì)胞數(shù)減少80%。

2.2 基因治療與傳統(tǒng)化療、放療的聯(lián)合應(yīng)用

齊廣濤等[17]研究表明,在一定的放射劑量范圍內(nèi),外周血淋巴細(xì)胞hort突變率與姐妹染色單體交換率是評(píng)估放射損傷的有效生物指標(biāo)。魏瑋等[18]發(fā)現(xiàn),凋亡抑制基因Bcl-2ASODN和促凋亡基因Bax聯(lián)合轉(zhuǎn)染誘導(dǎo)HeLa細(xì)胞凋亡效果明顯優(yōu)于單基因轉(zhuǎn)染,可有效提高HeLa細(xì)胞的放射敏感性。大部分應(yīng)用基因治療的方法均與化療相結(jié)合而產(chǎn)生治療的協(xié)同作用,例如絲裂霉素和順鉑-HT可以增強(qiáng)表達(dá)p53的野生型腺病毒對(duì)宮頸癌細(xì)胞的殺傷效果。重組人粒細(xì)胞集落刺激因子、血小板生成因子、促紅細(xì)胞生成素(EPO)以及五羥色胺受體阻滯劑的臨床應(yīng)用,明顯改善化療過程中的骨髓抑制及胃腸道反應(yīng),增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)化學(xué)藥物的敏感性,可改善患者的營(yíng)養(yǎng)狀況及生活質(zhì)量。目前,針對(duì)宮頸癌的基因治療研究還處在動(dòng)物模型階段,沒有廣泛用于臨床研究。

3 宮頸癌預(yù)后的分子生物學(xué)新進(jìn)展

3.1 與子宮頸癌預(yù)后相關(guān)的癌基因

CerbB-2基因定位在l7q21,其編碼產(chǎn)物是一相對(duì)分子量185000的細(xì)胞跨膜糖蛋白。Huang等[19]研究發(fā)現(xiàn),在79例臨床分期分別為Ⅰ~Ⅲ期的宮頸癌患者 CerbB-2陽(yáng)性表達(dá)率分別為33.33%、38.46%、51.61%,具有顯著性差異,同時(shí)發(fā)現(xiàn)各期CerbB-2陽(yáng)性表達(dá)率與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及預(yù)后呈正相關(guān)。該研究說明,癌基因CerbB-2為細(xì)胞惡性病變的重要分子生物學(xué)指標(biāo),其參與宮頸癌的早期發(fā)生、發(fā)展,并與預(yù)后密切相關(guān)。原癌基因C-fos為早期基因(immediate early gene,IEG)家族之一。C-fos基因編碼的產(chǎn)物C-fos蛋白為62KD核磷蛋白,其與C-Jun基因編碼的產(chǎn)物Jun蛋白結(jié)合形成異源二聚體(AP-1)。AP-1是一轉(zhuǎn)錄因子,它可以識(shí)別細(xì)胞內(nèi)特異性的DNA序列,具有調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄活性作用,從而調(diào)控細(xì)胞內(nèi)特異性靶基因的表達(dá),促使細(xì)胞生長(zhǎng)、分化及增殖,誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生。C-fos基因在人體皮膚組織外的其他組織內(nèi)為低表達(dá)或不表達(dá),但機(jī)體在遺傳因素作用下可以發(fā)生突變,轉(zhuǎn)化為癌基因或被激活而高表達(dá),二者的結(jié)果都導(dǎo)致細(xì)胞的惡性生物學(xué)行為。其機(jī)制可能與人乳頭瘤病毒感染后病毒癌基因激活有關(guān)。人乳頭瘤病毒E5、E7癌基因都可以激活C-fos。C-fos激活后通過調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)來(lái)誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化活性導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。同時(shí),C-jun基因起到了協(xié)同作用。Bag-1基因是一種抗凋亡基因,又稱為Bcl-2結(jié)合抗凋亡基因。人類Bag-1蛋白在人體內(nèi)以3種分子形式存在(P50、P46、P46),和 Bcl-2蛋白結(jié)合來(lái)抑制細(xì)胞凋亡,加之其本身的抑制凋亡作用,達(dá)到促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程。Bcl-2基因最早是在濾泡性淋巴瘤細(xì)胞染色體易位的斷點(diǎn)上發(fā)現(xiàn),其可以產(chǎn)生Bcl-α和Bcl-β2兩種 mRNA,它編碼的 Bcl-2蛋白具有抗細(xì)胞凋亡作用。Bcl-2蛋白與子宮頸癌預(yù)后相關(guān)性還有爭(zhēng)議。Graflund等[20]研究表明,在172例浸潤(rùn)性宮頸癌Bcl-2對(duì)宮頸癌的預(yù)后(轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)及生存率)無(wú)預(yù)測(cè)價(jià)值。吳明等[21]研究表明,在15例正常宮頸組織及45例宮頸癌組織中Bag-1蛋白表達(dá)率分別為7%、78%(P<0.05);Bcl-2蛋白的表達(dá)率分別為14%、69%(P <0.05)。Bag-1的表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān),Bag-1和Bcl-2二者表達(dá)呈正相關(guān)。所以研究者認(rèn)為,Bcl-2與Bag-1的表達(dá)對(duì)子宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展起重要作用;Bag-1的表達(dá)可作為預(yù)測(cè)子宮頸癌轉(zhuǎn)移潛能新的生物學(xué)指標(biāo);Bcl-2和Bag-1的抗凋亡作用正相關(guān),在子宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展中起到協(xié)同增強(qiáng)的作用。

3.2 子宮頸癌預(yù)后相關(guān)抑癌基因

P16蛋白既可以調(diào)控細(xì)胞周期又可以抑制腫瘤的生長(zhǎng)。P16蛋白主要是通過與CDK4結(jié)合而競(jìng)爭(zhēng)性抑制CDK4和cyclinD的結(jié)合,使細(xì)胞周期停滯在G1期而抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖。p27基因定位在12p13,它編碼產(chǎn)物相對(duì)分子量為27000,編碼的蛋白為熱穩(wěn)定蛋白,稱p27蛋白,其為細(xì)胞周期依賴激酶抑制劑(CDKI),是細(xì)胞增殖的負(fù)性調(diào)節(jié)因子。Skomadal等[22]研究表明,p27蛋白在正常子宮頸細(xì)胞中陽(yáng)性表達(dá)超過50%以上,在子宮頸癌中約65%呈現(xiàn)低表達(dá)或無(wú)表達(dá),無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組陽(yáng)性表達(dá)率為32%(8/25),淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組的陽(yáng)性表達(dá)率為4%(1/23)。研究者認(rèn)為,p16、p27基因參與了宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展,并且與子宮頸癌預(yù)后相關(guān)。FHIT基因是新近發(fā)現(xiàn)候選抑癌基因,F(xiàn)HIT蛋白和酵母菌水解酶具有69%以上的同源性。FHIT中隨意一組氨基酸突變都會(huì)促使酶的活性降低,酶解底物(Ap3A)水平升高。Ap3A可以競(jìng)爭(zhēng)性抑制蛋白激酶活性,激活DNA聚合酶活性。Ap3A水平調(diào)高可增強(qiáng)細(xì)胞生長(zhǎng),增殖傳導(dǎo)途徑,阻滯抑制途徑及凋亡信號(hào)通路,促使細(xì)胞呈惡性生長(zhǎng)形成腫瘤。有學(xué)者研究報(bào)道,轉(zhuǎn)染FHIT到FHIT表達(dá)為陰性的腫瘤細(xì)胞系后可以明顯誘導(dǎo)瘤細(xì)胞凋亡,抑制腫瘤的形成和生長(zhǎng)增殖。Krivak等[23]在對(duì)59例Ⅱ~Ⅲ期子宮頸癌患者的研究中發(fā)現(xiàn),59例中有66%FHIT表達(dá)呈降低或無(wú)表達(dá),對(duì)比3a生存率,正常表達(dá)組為74%,異常表達(dá)組為7%。多因素分析表明,F(xiàn)HIT表達(dá)異常是獨(dú)立的預(yù)后危險(xiǎn)因子。

3.3 與子宮頸癌預(yù)后相關(guān)的凋亡基因

survinin基因是從哺乳動(dòng)物分離出的凋亡抑制基因。survinin蛋白可以直接在Bcl-2的下游抑制半胱氨酸酶(caspase-3/caspase-7)的活性。王梅[24]采用10例正常宮頸組織和59例子宮頸癌組織survinin表達(dá)差異研究中發(fā)現(xiàn),正常組織survinin蛋白不表達(dá),59例子宮頸癌組織中survinin蛋白陽(yáng)性表達(dá)率是69.5%(41/59);病理分級(jí) Gl~G3時(shí)survinin蛋白表達(dá)率分別是58.1%、82.1%,二者比較有顯著性差異;在臨床分期Ⅱ時(shí)survinin蛋白表達(dá)率是50%,Ⅲ期survinin蛋白表達(dá)率是81.8%,二者比較有顯著性差異。研究者認(rèn)為,survinin蛋白表達(dá)率與子宮頸癌的臨床分期及病理分級(jí)是正相關(guān)。另外研究者還發(fā)現(xiàn),survinin蛋白表達(dá)與Bcl-2的表達(dá)呈正相關(guān),survinin基因定位的17q25染色體不穩(wěn)定,該位點(diǎn)可能涉及t(14,l8)染色體換位,促使Bcl-2轉(zhuǎn)錄活化。另外,survinin與Bcl-2基因有相似的調(diào)節(jié)啟動(dòng)子序列,它們調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄活性有共同的機(jī)理,survinin與Bcl-2基因功能同是抗細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)功能,但二者作用功能分別是在caspase酶反應(yīng)的下游及上游。p63基因是與p53基因有著高度同源性的p53家族基因新成員,p63多表達(dá)于有增殖能力的基底細(xì)胞內(nèi)。p63基因2個(gè)不同啟動(dòng)子調(diào)控下編碼轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物也分為兩類:一類是和p53類似的具有酸性N端反式激活區(qū)的全長(zhǎng)p63,他的功能與p53類似,可以反式激活p53靶基因,轉(zhuǎn)錄后誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡;另一類是短鏈p63(NP63),其缺乏酸性N端反式激活區(qū),它缺失反式激活p53靶基因和調(diào)控細(xì)胞周期阻滯及促使細(xì)胞凋亡的作用,達(dá)到以顯性失活方式來(lái)抑制p53基因。

3.4 與子宮頸癌浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因

3.4.1 促進(jìn)浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移的基因 S100A4蛋白是屬于S100酸性鈣結(jié)合蛋白家族成員。S100A4蛋白主要表達(dá)在細(xì)胞間質(zhì)內(nèi)。S100A4蛋白與轉(zhuǎn)移相關(guān)機(jī)制可能是:調(diào)節(jié)黏附分子,改變腫瘤細(xì)胞間黏附;S100A4蛋白加速細(xì)胞外基質(zhì)的降解,包括對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)的重塑;S100A4改善細(xì)胞的活動(dòng)性及改變細(xì)胞形態(tài);刺激新血管的生成;改變腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡等。研究檢測(cè)子宮頸癌HeLa細(xì)胞系的S100A4表達(dá)狀況:S100A4蛋白主要表達(dá)核膜周和胞質(zhì)內(nèi),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣泵抑制劑干預(yù)后,S100A4蛋白表達(dá)從核膜周轉(zhuǎn)移到胞質(zhì)內(nèi)。S100A4蛋白可以和酪氨酸激酶Ⅱ相互作用,而后者參與了HPV的E7蛋白的磷酸化。有研究者采用差異顯示方法檢測(cè)抗凋亡基因AAC-11,AAC-11編碼蛋白高表達(dá)在有轉(zhuǎn)移的3例子宮頸癌組織和5個(gè)子宮頸癌細(xì)胞系中。其中對(duì)1個(gè)細(xì)胞系給予轉(zhuǎn)染AAC-11干預(yù)后,其浸潤(rùn)力提高2~4倍,并且上調(diào)了基質(zhì)金屬蛋白酶-1(MT1-MMP)、基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)的表達(dá),推測(cè) AAC-11是子宮頸癌的轉(zhuǎn)移相關(guān)基因。

3.4.2 抑制侵蝕、轉(zhuǎn)移的基因 nm23基因是目前醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的轉(zhuǎn)移抑制基因,已鑒定出5種以上的亞型。nm23-H1與惡性腫瘤浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移的關(guān)系最為密切,在細(xì)胞分化過程中調(diào)節(jié)微管的集合和解聚,還在G蛋白介導(dǎo)信號(hào)傳遞的過程中促使肌球蛋白輕鏈磷酸化,達(dá)到抑制細(xì)胞遷移的作用。nm23-H1可以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、抑制細(xì)胞分化,影響細(xì)胞的粘連、附著及活動(dòng)達(dá)到抑制腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移。研究表明,nm23-H1蛋白表達(dá)下調(diào)與子宮頸上皮內(nèi)瘤變從Ⅱ級(jí)進(jìn)展到Ⅲ級(jí)以及與子宮頸癌的預(yù)后不良相關(guān)。KAI-1是位于染色體11p11上新發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)移抑制基因。體外實(shí)驗(yàn)研究表明,KAI-1對(duì)多種惡性腫瘤細(xì)胞系的轉(zhuǎn)移有抑制作用,但對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)化、形成無(wú)影響。KAI-1是通過抑制腫瘤細(xì)胞移動(dòng),增加同型腫瘤細(xì)胞聚集性,下調(diào)腫瘤細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的黏附,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,抑制端粒酶表達(dá)等起到生物學(xué)效應(yīng)的。

4 宮頸癌分子生物學(xué)預(yù)防新進(jìn)展

4.1 預(yù)防性疫苗

預(yù)防性疫苗的功能是通過體液免疫達(dá)到的。人乳頭瘤病毒LI衣殼蛋白可以在細(xì)胞表面合成無(wú)害性的類病毒樣顆粒(virus like particles,VLPs)。類病毒樣顆粒在形態(tài)上和人乳頭瘤病毒完全一致,但其結(jié)構(gòu)內(nèi)不含病毒致癌基因,從而可以達(dá)到誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答而無(wú)感染及致癌風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)在研究的預(yù)防性HPV疫苗重點(diǎn)主要集中在二價(jià)疫苗(HPV16、HPV18)及四價(jià)疫苗(針對(duì) HPV6、HPV11、HPV16、HPV18)上。Rowhani-Rahbar等[25]對(duì)16~23歲共2391例感染人乳頭瘤病毒HPV16的受試者進(jìn)行隨機(jī)雙盲的對(duì)照研究,采用HPV16L1VLP單價(jià)疫苗給予或者安慰劑注射,共接受3次注射(0、2、6mon)。受試時(shí)采用多次、間斷生殖道標(biāo)本檢測(cè)人乳頭瘤病毒16DNA。在上述時(shí)間段同時(shí)進(jìn)行子宮頸細(xì)胞學(xué)的檢測(cè),對(duì)存在異常者行陰道鏡、宮頸組織活檢術(shù),采用放射免疫法檢測(cè)血清HPV16抗體滴度。研究結(jié)果表明,750例對(duì)照組中有111例HPV16持續(xù)感染,其中有12例新發(fā)CIN(Ⅱ~Ⅲ期),755例實(shí)驗(yàn)組中有7例呈持續(xù)HPV16感染,但無(wú)新發(fā)CIN。血清中HPV16抗體滴度平均在接種后7mon達(dá)到峰值后開始呈下降趨勢(shì)至18mon,在接種30~48 mon抗體滴度仍維持在較高的穩(wěn)定水平,其水平要高于自然感染所檢測(cè)到的水平,證實(shí)該疫苗能夠在3~4a內(nèi)降低HPV16感染及子宮頸CIN的發(fā)生率,降低宮頸癌的發(fā)生率。

HPV16、HPV18二價(jià)VLP疫苗是迄今為止最大的疫苗療效試驗(yàn)。在年輕成人乳頭狀瘤抗癌研究[26]中采用 HPV16/18AS04佐劑疫苗(Cervarix)進(jìn)行隨機(jī)、雙盲對(duì)照的Ⅲ期臨床試驗(yàn),在接受3次疫苗注射的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行ATP-E(隊(duì)列分析),對(duì)接受至少一次疫苗注射的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行TVC(隊(duì)列分析),對(duì)無(wú)性經(jīng)歷,無(wú)致癌性HPV感染證據(jù)的女性行TVC-naive(隊(duì)列分析)。研究結(jié)果表明,接受 ATP-E HPV16/18AS04佐劑疫苗受試者其預(yù)防HPV16/18有關(guān)CINII期的有效率是92.9%,TVC的有效率是98%,在包含感染的HPV所有類型DNA的有效率是30.4%,TVC-naive的有效率是70.2%。在預(yù)防CINⅢ期時(shí)TVC的有效率為33.4%,TVC-naive的有效率是87.0%。在TVC分析時(shí)發(fā)現(xiàn),HPV16/18 AS04佐劑疫苗對(duì)HPV31、HPV33、HPV45的相關(guān)CINII期具有交叉保護(hù)作用。另有研究[27]對(duì)1113例15~25歲子宮頸細(xì)胞學(xué)檢測(cè)正常,血清HPVl6、HPV18抗體呈陰性、14種高危型HPV陰性的女性進(jìn)行約6a的隨機(jī)、雙盲對(duì)照研究發(fā)現(xiàn),HPV16/18 AS04佐劑疫苗預(yù)防HPV16、HPV18感染有效率是95.3%。Schwarz等[28]研究表明,女性在15~25歲、26~45歲和46~55歲3個(gè)年齡段接種HPV16/18 AS04佐劑疫苗保護(hù)效果最好。

4.2 治療性疫苗

多肽疫苗的原理是:由于啟動(dòng)特異性細(xì)胞免疫應(yīng)答并非整個(gè)抗原分子,而是抗原分子在被抗原呈遞細(xì)胞吞噬后與HLA分子共同提呈至細(xì)胞表面的多肽,因此,與特異性CTL表位結(jié)合的多肽可以作為一種有效的疫苗。該疫苗具有安全及容易制備的優(yōu)點(diǎn),但免疫原性較弱,需要與HLA正確匹配。Lu等[29]證明,CRT/E7與 DNA 疫苗甲基化劑-5氮雜胞苷(DAC)結(jié)合可導(dǎo)致CRT/E7表達(dá)上調(diào),從而提高DNA疫苗的作用效力。研究發(fā)現(xiàn),預(yù)處理DAC可增強(qiáng)CRT/E7DNA的表達(dá),從而提高E7的特異性CD4+T細(xì)胞免疫反應(yīng),并使CRT/E7DNA疫苗產(chǎn)生抗腫瘤作用,因此推測(cè),DAC處理過的CRT/E7DNA疫苗可能是一種控制HPV相關(guān)性惡性腫瘤的潛在方式。細(xì)胞學(xué)及動(dòng)物模型研究表明,采用載有E6、E7蛋白的病毒載體,可以激活機(jī)體強(qiáng)烈的細(xì)胞毒性 T淋巴細(xì)胞(cytotoxicT lymphocyte,CTL)反應(yīng)。目前,用于細(xì)菌載體研究的主要包括:減毒的沙門菌、志賀菌及利斯特菌等,但是,細(xì)菌載體和病毒載體的制備原理相近似,同樣面臨著載體免疫反應(yīng)的困擾。

4.3 影響疫苗的因素

在接受疫苗被動(dòng)免疫后其抗體水平是自然感染的數(shù)倍,在青少年(15歲以下)人群中,這種優(yōu)勢(shì)最為明顯。在26~55歲的女性人群中同樣存在此種現(xiàn)象[30-31],表明在接種疫苗后其抗體水平與年齡呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。疫苗的抗體水平、免疫反應(yīng)和種族無(wú)關(guān),接種疫苗與口服現(xiàn)今臨床使用的避孕藥無(wú)關(guān)。

綜上所述,隨著基因治療的應(yīng)用,特別是HPV疫苗在臨床的應(yīng)用,必將提高人類對(duì)子宮頸癌的防治水平。利用基因治療與放療、化療的有機(jī)聯(lián)合,是腫瘤治療最有前途的策略。

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