董萬(wàn)慧(甘肅省康復(fù)中心醫(yī)院,甘肅蘭州730000)
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宮頸癌篩查中的生物標(biāo)志物
董萬(wàn)慧
(甘肅省康復(fù)中心醫(yī)院,甘肅蘭州730000)
摘要:宮頸癌是全球最常見(jiàn)的女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤,嚴(yán)重威脅著婦女健康。宮頸癌需要經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間的癌前病變過(guò)程。目前常采用的篩查方法有宮頸涂片、宮頸液基細(xì)胞學(xué)檢查、HPV檢測(cè)等,雖然可有效降低宮頸癌的發(fā)病率,但是其特異性、敏感性仍然不理想。隨著分子生物學(xué)等的發(fā)展,發(fā)現(xiàn)癌前病變過(guò)程中已出現(xiàn)一些生物分子的異常,故在宮頸癌前病變期尋找特異性好、敏感性高的有效生物標(biāo)志物有助于提高宮頸癌的陽(yáng)性篩查率,可作為宮頸癌前病變及宮頸癌的有效診斷標(biāo)志物。
關(guān)鍵詞:生物標(biāo)志物;宮頸癌篩查;惡性腫瘤
宮頸癌是全球女性最常見(jiàn)的第三大惡性腫瘤,也是導(dǎo)致全球女性癌癥死亡的第四大原因[1]。宮頸癌是可以預(yù)防的癌癥之一,因?yàn)閷m頸發(fā)生癌變前需要經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間的癌前病變,即宮頸上皮內(nèi)瘤樣變(CIN),根據(jù)異型細(xì)胞增生程度,CIN分為CINⅠ、CINⅡ、CINⅢ,且每個(gè)級(jí)別的CIN均有可能發(fā)展為宮頸癌,亦可自然消退。持續(xù)性人乳頭狀瘤病毒(HPV)的感染是宮頸癌變的必要因素之一,且HR-HPV的檢測(cè)已經(jīng)成為臨床上宮頸癌及癌前病變篩查的主要方法。臨床上還應(yīng)用液基細(xì)胞學(xué)檢查、陰道鏡檢查和宮頸活檢等篩查方法,但是細(xì)胞學(xué)檢查的主觀性較強(qiáng),組織學(xué)檢查的診斷也存在一致性差異,故造成部分宮頸癌及癌前病變的漏診或誤診而造成過(guò)度治療等問(wèn)題。因此從分子水平尋找有效的生物標(biāo)志物來(lái)協(xié)助診斷及判斷宮頸病變的級(jí)別和發(fā)展趨勢(shì)具有重要的臨床意義。
在這里,我們主要討論使用新的生物標(biāo)志物對(duì)提高宮頸癌篩查或輔助宮頸癌的篩查的有效性。在美國(guó),巴氏細(xì)胞學(xué)檢查仍然是初步的篩查方法,或單獨(dú)使用或聯(lián)合HVP檢查[2-5]。一些歐洲國(guó)家現(xiàn)在主要以HPV檢測(cè)作為主要的篩查方法[6]。新的生物標(biāo)志物在初步篩查中可能具有潛在的作用,作為初步細(xì)胞學(xué)篩查和主要HPV篩查的輔助診斷、分級(jí)的檢查方法,有助于進(jìn)一步完善宮頸癌及癌前病變的篩查。對(duì)于一個(gè)理想的生物標(biāo)志物,它的檢測(cè)結(jié)果對(duì)臨床診斷和治療都有著重要的指導(dǎo)意義,其檢測(cè)可以輔助CIN的分級(jí)及預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)歸,從而決定是否干預(yù)治療或進(jìn)一步采用陰道鏡下活檢來(lái)確定病變性質(zhì)。由于檢查的假陽(yáng)性結(jié)果會(huì)導(dǎo)致患者的焦慮及過(guò)度治療等現(xiàn)象,所以應(yīng)該尋找敏感性高、特異性好的生物標(biāo)志物來(lái)提高宮頸癌的陽(yáng)性篩查率、癌前病變?cè)\斷的準(zhǔn)確性。一般大部分CINⅡ及以下的宮頸病變可以自然消退[7],而CINⅢ的發(fā)展存在一定的異質(zhì)性,約30%~50%的CINⅢ長(zhǎng)期可進(jìn)展為浸潤(rùn)癌[8-9]。故宮頸癌腫瘤標(biāo)志物的研究主要集中在識(shí)別那些可以標(biāo)示宮頸癌前病變中可能進(jìn)展為浸潤(rùn)癌的生物標(biāo)志物,成為輔助宮頸癌篩查的主要方法,進(jìn)一步完善宮頸癌的篩查,從而阻止宮頸癌的發(fā)生,降低宮頸癌的發(fā)生率及死亡率。
人乳頭狀瘤病毒(HPV)亞型很多,其中HPV16、HPV18、HPV31、HPV33、HPV35、HPV39、HPV45、HPV51、HPV52、HPV56、HPV58、HPV59、HPV68病毒與宮頸癌的發(fā)生相關(guān)并稱為“致癌”病毒類型[10-12]。HPV16是宮頸鱗癌(59.3%)和腺癌(36.3%)中最普遍見(jiàn)到的基因型[13],HPV18是第二個(gè)最常見(jiàn)的基因型,其在宮頸腺癌(36.8%)與鱗癌(13.2%)中發(fā)現(xiàn)的比率高[13-14]。高危型HPV感染是宮頸癌變的主要因素,HPV如何致癌的分子機(jī)制已得到廣泛研究。HPV能夠合成一系列蛋白質(zhì),其中包括兩個(gè)致癌蛋白E6和E7,它們通過(guò)干擾重要的細(xì)胞通路來(lái)控制細(xì)胞的增殖和凋亡。E7蛋白破壞pRb與E2F的結(jié)合,使pRb失活,干擾正常的細(xì)胞周期調(diào)控,細(xì)胞異常增殖,導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。E6能夠干擾P53在其細(xì)胞周期中的作用并且減弱細(xì)胞凋亡,發(fā)生細(xì)胞失控性增殖,導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。E6和E7誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化細(xì)胞中染色體的不穩(wěn)定,甚至在癌前階段就已發(fā)生[12,15]。E6和E7的表達(dá)可能與細(xì)胞增殖的級(jí)別相關(guān)。現(xiàn)已將HPV的檢測(cè)作為宮頸癌及癌前病變篩查的重要指標(biāo)。目前檢測(cè)HPV-DNA的方法主要為雜交捕獲(Hybrid Capture,HC)法,可對(duì)HPV-DNA進(jìn)行分型和定量分析,有較高的靈敏度和特異性。有研究顯示:與常規(guī)的細(xì)胞學(xué)檢查比較,采用HC2法檢測(cè)高級(jí)宮頸上皮內(nèi)瘤樣變的靈敏度及特異性明顯升高[16],HC2探測(cè)高級(jí)宮頸內(nèi)瘤樣變的特異性、靈敏度、陰性預(yù)測(cè)值分別為95.3%、97.8%、100.0%。故將HPV的檢測(cè)作為宮頸癌常規(guī)篩查對(duì)發(fā)現(xiàn)高級(jí)別宮頸病變有著重要的臨床意義。在美國(guó),細(xì)胞學(xué)和HPV-DNA檢測(cè)被廣泛應(yīng)用到宮頸癌篩查中。加拿大及很多歐洲國(guó)家提出,將HPV的檢測(cè)作為主要的篩查方法,對(duì)于HPV陽(yáng)性的患者再采用細(xì)胞學(xué)檢查的篩查策略[17],其在多個(gè)隨機(jī)臨床實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)得到評(píng)估[18]。該策略利用HPV-DNA檢測(cè)高陰性預(yù)測(cè)值和高靈敏度而確保細(xì)胞學(xué)對(duì)更高級(jí)別的宮頸內(nèi)瘤樣變的篩查。由于細(xì)胞學(xué)檢查的主觀性因素較多、觀察者間的變異性大,故不能單獨(dú)作為宮頸癌篩查的方法,因此尋找新的生物標(biāo)志物在宮頸癌的篩查中十分重要。
3.1HPV的致癌因子
HPV E6/E7 mRNA及蛋白的表達(dá)明顯升高是HPV持續(xù)性感染的特征[19],多數(shù)研究評(píng)估了宮頸刮片中測(cè)定mRNA轉(zhuǎn)錄物用來(lái)確定宮頸癌前病變的作用[20-28]。HPV干擾正常細(xì)胞的周期調(diào)控,導(dǎo)致細(xì)胞失控性增殖而細(xì)胞的凋亡減弱,其主要的兩種致癌基因?yàn)镋6、E7病毒癌基因。E6、E7的持續(xù)表達(dá)是因?yàn)楦呶P虷PV的持續(xù)感染所引起的,且可能是維持宮頸上皮細(xì)胞內(nèi)瘤樣變及癌變必不可少的,提示E6、E7的異常表達(dá)與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。Wang等[29]采用PCR法檢測(cè)不同宮頸病變細(xì)胞學(xué)標(biāo)本中的HPV16 E6和HPV16 E7的DNA及mRNA的表達(dá)情況,隨著宮頸內(nèi)瘤樣變程度的增加,其表達(dá)量也逐漸升高。因此,可以推斷E6、E7蛋白及基因的表達(dá)差異與宮頸病變的程度有關(guān),故檢測(cè)E6、E7的DNA和RNA復(fù)制水平可以為宮頸上皮內(nèi)瘤樣變的評(píng)估和處理提供參考。
3.2P16INK4A
P16INK4A基因直接參與細(xì)胞周期調(diào)控,該蛋白通過(guò)與細(xì)胞周期素cyclinD1競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合CDK4和CDK6,阻止二者與D型周期素(D1~D3)結(jié)合成全酶,抑制視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白(pRb)的磷酸化和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子E2F的釋放,阻止細(xì)胞尤其是帶有損傷DNA的細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期,即通過(guò)cyclinD-CDK4/6-pRb-E2F途徑完成抑制細(xì)胞周期[30]。P16INK4A基因及其產(chǎn)物失活,繼而發(fā)生細(xì)胞周期調(diào)節(jié)失控,細(xì)胞過(guò)度增殖導(dǎo)致腫瘤的形成[31-32]。HPV E7蛋白可使pRb失去活性,從而引起P16INK4A的過(guò)表達(dá),因此可以推斷P16INK4A的過(guò)表達(dá)與宮頸病變中高危型HPV癌基因有密切的關(guān)系。Mulvany等[33]和Braganca等[34]運(yùn)用免疫組化法檢測(cè)P16INK4A蛋白的表達(dá),其在正常組織中表達(dá)為陰性,而在CINⅠ、CINⅡ、CINⅢ和宮頸癌中均有表達(dá),且隨著病變的進(jìn)展,陽(yáng)性表達(dá)率和染色程度呈上升趨勢(shì)。又因?yàn)镻16INK4A的異常表達(dá)在CINⅠ中就已出現(xiàn),故可以推測(cè)P16INK4A高表達(dá)是宮頸癌發(fā)生的早期事件,故將P16INK4A作為診斷宮頸癌前病變的輔助生物分子標(biāo)志物。Eleuterio等[35]的研究顯示:在CIN輔助診斷中,P16INK4A蛋白表達(dá)檢測(cè)比HR-HPV更敏感,進(jìn)而提示P16INK4A可作為CIN的診斷及分級(jí)、預(yù)測(cè)病情進(jìn)展及早期篩查的生物學(xué)指標(biāo),與HPV聯(lián)合檢測(cè)可提高宮頸癌前病變的診斷率,從而盡早預(yù)防宮頸癌變的發(fā)生。
3.3增殖相關(guān)因子
MCM5和CDC6屬于DNA復(fù)制前復(fù)合物,其通常在復(fù)制期表達(dá),而在靜止的細(xì)胞內(nèi)不表達(dá),故其可作為反映細(xì)胞增殖活性的特異分子標(biāo)志物[36]。MCM5是DNA復(fù)制的許可因子之一,在復(fù)制過(guò)程中為了防止即刻重新進(jìn)入細(xì)胞周期,復(fù)制許可復(fù)合物被分解成單體。這些蛋白在正常細(xì)胞中,MCM5蛋白的mRNA表達(dá)水平隨著細(xì)胞周期改變,在G1/S期達(dá)到峰值,進(jìn)入靜止期(G0期)或細(xì)胞分化時(shí),其表達(dá)下降或無(wú)表達(dá),因此MCM5和CDC6可以反映細(xì)胞增殖狀況[37]。研究表明,CDC6可能成為高級(jí)宮頸內(nèi)瘤樣變和浸潤(rùn)癌的生物標(biāo)志物,MCM5的表達(dá)似乎不依賴于高危型HPV的感染,且可能作為HPV依賴性和非依賴性宮頸病變的有效生物標(biāo)志物。Murphy N等[38]研究顯示,MCM5 mRNA在正常宮頸、CIN、宮頸鱗癌細(xì)胞中的表達(dá)呈線性升高。抗Mcm抗體并不檢測(cè)那些正經(jīng)歷DNA修復(fù)的細(xì)胞,從而特異性地標(biāo)記細(xì)胞增殖,故MCM5的增高不但標(biāo)志著惡性細(xì)胞的增殖,而且標(biāo)志著非典型性細(xì)胞和潛在惡性細(xì)胞的增殖。檢測(cè)MCM5和CDC6有助于CIN的分級(jí)及預(yù)測(cè)CIN的發(fā)展,其有望成為檢測(cè)細(xì)胞增殖狀況的生物標(biāo)志物及宮頸癌前病變的篩查生物標(biāo)志物。
通過(guò)宮頸癌的常規(guī)篩查,有效降低了宮頸癌的發(fā)病率和死亡率,特別是宮頸癌前病變的篩查成為阻斷宮頸癌變發(fā)生的主要干預(yù)措施,也是相關(guān)研究的重點(diǎn)。在目前的宮頸細(xì)胞學(xué)檢查和HPV檢測(cè)的基礎(chǔ)上,檢測(cè)敏感性高和特異性好的有效生物標(biāo)志物對(duì)宮頸癌的篩查具有輔助診斷的意義。根據(jù)生物標(biāo)志物表達(dá)差異,可以了解宮頸病變的程度及轉(zhuǎn)歸,為宮頸病變的治療提供較可靠的生物學(xué)指標(biāo)。
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中圖分類號(hào):R195
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-1246(2016)08-0152-03