曹 寧 夏百榮 綜述 婁 閣 審校

2018年，全球約有57萬人確診宮頸癌，約31.1萬人死于該病[1]。約有95%的宮頸癌患者感染人乳頭瘤狀病毒(Human papilloma virus，HPV)，大部分HPV會(huì)自行清除，而某些HPV株的持續(xù)感染可能會(huì)導(dǎo)致宮頸瘤變[2]。目前，宮頸慢性炎癥與HPV誘導(dǎo)的宮頸癌之間的聯(lián)系仍存在爭議。大量研究數(shù)據(jù)表明，miRNAs在調(diào)節(jié)細(xì)胞周期、凋亡、轉(zhuǎn)移和耐藥等方面發(fā)揮重要作用[3]。在宮頸癌的發(fā)展過程中部分miRNAs發(fā)生失調(diào)，這些失調(diào)的miRNAs可調(diào)節(jié)炎癥因子并誘導(dǎo)宮頸癌發(fā)生發(fā)展[4]。外泌體是大小約30～150 nm的囊泡，能夠?qū)⒑怂?、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)從供體細(xì)胞轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞的載體[5]。外泌體在神經(jīng)退行性疾病、敗血癥、關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸病和動(dòng)脈粥樣硬化中的作用中均提示外泌體可能參與了炎性疾病的發(fā)展。

1 炎癥因子參與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展

炎癥是一種保護(hù)機(jī)制，可分為急性炎癥和慢性炎癥。在外界不良因素持續(xù)作用下，急性炎癥會(huì)變成慢性炎癥，有證據(jù)表明慢性炎癥與腫瘤密切相關(guān)[6-7]。炎癥通路的過度激活在腫瘤發(fā)生中起重要作用，可促進(jìn)低級(jí)別病變進(jìn)展為高級(jí)別病變，甚至是浸潤性宮頸癌[8]。

血管內(nèi)皮生長因子(Epidermal growth factor receptor，EGFR)與其他信號(hào)通路之間具有廣泛的聯(lián)系，這些通路參與了生長因子、細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)的釋放。因此在宮頸癌患者中，EGFR過表達(dá)與炎癥誘導(dǎo)及腫瘤不良預(yù)后有關(guān)[9]?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)超過33種細(xì)胞因子的失調(diào)與宮頸癌前病變的發(fā)生有關(guān)。細(xì)胞因子的過度表達(dá)與腫瘤生長相關(guān)，例如IL-6激活信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3(Signal transducer and activator of transcription 3，STAT3)，參與宮頸癌的慢性炎癥。STAT3信號(hào)異常促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長、侵襲和轉(zhuǎn)移，它的持續(xù)激活被認(rèn)為是宮頸癌預(yù)后不良的一個(gè)標(biāo)志[10]。在氧化應(yīng)激條件下，細(xì)胞周期和凋亡調(diào)節(jié)因子2(Cell cycle and apoptosis regulator 2，CCAR2)可導(dǎo)致IL-8表達(dá)升高，其與宮頸癌發(fā)生發(fā)展有關(guān)[11]。在腫瘤發(fā)展的早期階段，不同的細(xì)胞因子，例如IL-1、TNF-α、TGF-β、IFN-α可抑制HPV復(fù)制，進(jìn)而抑制腫瘤進(jìn)展。綜上所述，這些證據(jù)提示慢性炎癥及炎性介質(zhì)在宮頸癌進(jìn)展中具有促進(jìn)作用。因此，尋找更多的腫瘤標(biāo)志物來全面了解宮頸癌相關(guān)炎癥的類型及作用機(jī)制，進(jìn)而開展新的免疫治療勢(shì)在必行。

2 HPV蛋白在宮頸癌炎癥中的作用

HPV感染引起的慢性炎癥是宮頸癌發(fā)生的潛在因素。這是一個(gè)復(fù)雜的過程，包括活性氧和活性氮、細(xì)胞因子、趨化因子、生長和細(xì)胞存活因子、環(huán)氧合酶(Cyclooxygenase，COX)和金屬蛋白酶、前列腺素和特定類型的miRNAs。這些介質(zhì)可引起腫瘤細(xì)胞增殖，并引起DNA的突變和甲基化，刺激血管生成，促進(jìn)HPV誘導(dǎo)的宮頸癌發(fā)展。

Prabhavathy等[12]研究報(bào)道，HPV感染的細(xì)胞表現(xiàn)出NF-κB和STAT3的活化作用。HPV16感染的宮頸組織中，NF-κB和STAT3靶基因的表達(dá)增加，HPV16 E2蛋白與之共同調(diào)節(jié)細(xì)胞炎癥反應(yīng)。此外，HPV16 E2增強(qiáng)了HEK 293細(xì)胞中炎性介質(zhì)IL-1β和SDF-1α誘導(dǎo)的NF-κB活化。這些結(jié)果揭示了E2在調(diào)節(jié)NF-κB和STAT3活性方面的新作用，這可能在宮頸基質(zhì)炎癥條件下對(duì)HPV16感染的細(xì)胞致癌進(jìn)程有影響。在HPV介導(dǎo)的宮頸癌發(fā)生過程中，HPV蛋白與炎癥通路的相互作用已成為眾多研究的重點(diǎn)。IL-6的高表達(dá)與細(xì)胞衰老和致癌有關(guān)。Ren等[13]的研究表明，HPV-16/18 E6蛋白通過IL-6和STAT3信號(hào)通路促進(jìn)成纖維細(xì)胞衰老。宮頸上皮細(xì)胞感染HPV-16/18可通過IL-6/STAT3調(diào)控的旁分泌和自分泌信號(hào)通路刺激成纖維細(xì)胞衰老。這種微環(huán)境的改變可導(dǎo)致宮頸上皮內(nèi)瘤變Ⅰ～Ⅱ(CINI-Ⅱ)，并逐步發(fā)展為CIN Ⅲ，在長時(shí)間的潛伏期后最終發(fā)展為宮頸癌。IL-10的表達(dá)與HPV感染相關(guān)宮頸病變的分級(jí)直接相關(guān)。由宮頸上皮細(xì)胞產(chǎn)生的IL-10，可調(diào)節(jié)宮頸粘膜的細(xì)胞免疫和炎癥反應(yīng)。Torres等[14]報(bào)道HPV E2蛋白可與IL-10基因的調(diào)控區(qū)域結(jié)合，增強(qiáng)啟動(dòng)子活性。

3 microRNAs對(duì)宮頸癌相關(guān)炎癥因子的調(diào)節(jié)

自1993年首次發(fā)現(xiàn)miRNAs以來，這些短鏈非編碼RNA寡核苷酸(長度約為22個(gè)核苷酸)已被證明是動(dòng)物、植物和人類DNA轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)的關(guān)鍵調(diào)控元件。據(jù)預(yù)測(cè)，約60%的人類基因組由miRNAs調(diào)控，同時(shí)已有研究表明miRNAs在宮頸癌中具有高變異性[15]。

Fan等[16]發(fā)現(xiàn)miR-429下調(diào)導(dǎo)致IKKβ/NF-κB途徑激活及IL-6和IFN-β的產(chǎn)生，并因此增強(qiáng)炎癥反應(yīng)和促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。HMGB1是一種致癌基因，可誘導(dǎo)宮頸癌的炎癥反應(yīng)，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。miR-34a、miR-1284和miR-142與HMBG1表達(dá)呈負(fù)相關(guān)[17-18]。HMGB1可下調(diào)miR-1284(宮頸癌中的抑癌基因)，增加宮頸癌細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥性。HMGB1在宮頸癌患者的淋巴轉(zhuǎn)移中起重要作用，已經(jīng)證實(shí)下調(diào)miR-142可增加宮頸癌患者的淋巴轉(zhuǎn)移率。miR-125a為腫瘤抑制因子，STAT3是miR-125a新的靶點(diǎn)。STAT3的表達(dá)與miR-125a在宮頸癌中的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，本研究強(qiáng)調(diào)了miR-125a在宮頸癌細(xì)胞增殖和進(jìn)展中的重要性，并表明miR-125a可能是宮頸癌的一個(gè)有用的治療靶點(diǎn)。STAT3在宮頸癌中也是miR-125b的靶基因。有人認(rèn)為miR-125b是lnc-SNHG12的靶點(diǎn)，與lnc-SNHG12呈負(fù)相關(guān)。由于STAT3在誘導(dǎo)炎癥和增殖中的作用，上調(diào)lnc-SNHG12可間接導(dǎo)致STAT3活化進(jìn)而增強(qiáng)HeLa和SiHa細(xì)胞的增殖和侵襲能力[19]。在宮頸癌中，一些miRNAs表達(dá)不足，而另一些則過度表達(dá)，這意味著miRNAs既可以作為抑癌基因，也可以作為癌基因。我們對(duì)宮頸癌中miRNAs調(diào)控的了解最近有所增加，對(duì)其在炎癥中作用的進(jìn)一步研究可能為發(fā)現(xiàn)宮頸癌的治療方法提供新的機(jī)會(huì)。

4 外泌體在宮頸癌進(jìn)展中的作用

現(xiàn)如今，研究人員面臨的重要任務(wù)是識(shí)別外泌體的分子成分，并了解其在炎癥、免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)和血管生成中的直接或間接作用。有研究對(duì)外泌體進(jìn)行檢測(cè)，在外泌體中發(fā)現(xiàn)了凋亡抑制蛋白(Inhibitor of apoptosis protein，IAPs)，包括XIAP、c-IAP1、c-IAP2和livin/MLIAP[20]。未表達(dá)E6和E7蛋白的HeLa細(xì)胞中的外泌體含有較少的IAPs，從而得知IAPs的存在依賴于HPV癌蛋白。另一項(xiàng)研究顯示Hela細(xì)胞系來源的Survivin陽性外泌體中，共有52個(gè)不同的miRNAs被下調(diào)，E6/E7的沉默影響了其中23個(gè)miRNAs的表達(dá)。上調(diào)的miRNAs具有抗凋亡、促增殖和抗衰老的作用，而下調(diào)的miRNAs功能與之相反[21]。Chiantore等[22]對(duì)來自于原始角質(zhì)形成細(xì)胞外泌體中的miRNAs進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)HPV E6或E7癌蛋白高表達(dá)可誘導(dǎo)某些miRNAs的失調(diào)。HPV癌基因以及HPV衍生的miRNAs可以通過外泌體的產(chǎn)生增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞微環(huán)境的病毒致癌作用。其他研究已經(jīng)證明在Hela細(xì)胞系來源的外泌體中存在長鏈非編碼RNA(lncRNAs)，特別是lncRNA-p21、CCNDA1-lncRNA、HOTAIR、TUG1和GAS5。其中l(wèi)ncRNA-p21(p53依賴轉(zhuǎn)錄的抑制因子)是外泌體中比親本細(xì)胞表達(dá)還要高的lncRNA。研究表明外泌體在腫瘤的炎性微環(huán)境中起著關(guān)鍵的作用[23]。HPV感染細(xì)胞的外泌體可以在細(xì)胞間水平轉(zhuǎn)移mRNA、miRNA和細(xì)胞因子，因此，外泌體可能在宮頸癌微環(huán)境中起免疫調(diào)節(jié)作用。此外，促炎細(xì)胞因子IL-36γ能通過Wnt信號(hào)通路誘導(dǎo)角質(zhì)細(xì)胞的炎癥反應(yīng)[24-25]。

5 利用miRNAs和外泌體治療HPV陽性宮頸癌

因?yàn)閙iRNAs可以作為HPV特異性的生物標(biāo)志物，還有可能進(jìn)一步開展個(gè)性化治療方法和新的靶向治療，所以確定與不同類型HPV感染的癌癥有關(guān)的miRNAs種類至關(guān)重要。我們對(duì)HPV陽性腫瘤中miRNAs失調(diào)及其影響各自靶基因的機(jī)制有了越來越多的了解。但是迄今為止，僅提出了幾種抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的miRNAs(如miR-34a、miR-143/145和miR-93)可有望作為治療方案，但是這些miRNAs未能成功開展治療。與傳統(tǒng)的基因治療一樣，miRNAs類似物的傳遞需要一個(gè)有效的載體系統(tǒng)來傳遞預(yù)期的基因。

外泌體作為小分子藥物和大型生物藥物的運(yùn)載工具，被越來越多的學(xué)者研究。外泌體具有穩(wěn)定性、生物相容性、低免疫原性和體外裝載能力等優(yōu)點(diǎn)。最近，研究人員探索了用于傳遞siRNAs、miRNAs、shRNAs和抗炎或抗癌藥物(姜黃素、紫杉醇或阿霉素)的外泌體。在小鼠模型中的研究表明，具有HPV特異性活動(dòng)的外泌體可能有助于宮頸癌免疫治療[26]。這種重組外泌體可用于開發(fā)治療性疫苗，但其生產(chǎn)過程較為復(fù)雜。Nefmut是HIV-1負(fù)調(diào)節(jié)因子突變體，Nefmut已被用于提供識(shí)別HPV-E6和HPV-E7癌蛋白的細(xì)胞內(nèi)抗體?，F(xiàn)已在體外和體內(nèi)使用Nefmut-E7或Nefmut-E6 DNA質(zhì)粒實(shí)現(xiàn)了外泌體中Nefmut的表達(dá)。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于HPV-16治療性疫苗的研究具有重要的參考意義[27]。雖然這些發(fā)現(xiàn)具有一定的研究前景，但需要改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)來純化外泌體，并檢測(cè)外泌體內(nèi)容物使其更廣泛地應(yīng)用于臨床治療。

6 小結(jié)與展望

已知持續(xù)感染高危型HPV是宮頸癌的一個(gè)重要病因，然而近年來我們得知慢性炎癥為宮頸癌發(fā)生的另一個(gè)重要因素。各類炎癥介質(zhì)的共同作用促進(jìn)了細(xì)胞的增殖、死亡、衰老以及基因突變和血管生成。在宮頸炎癥中，E6/E7蛋白的表達(dá)水平明顯升高，因此猜測(cè)宮頸炎癥可能在HPV致癌過程中發(fā)揮重要作用。目前miRNAs對(duì)炎性微環(huán)境和宮頸癌的致病作用機(jī)制尚不清楚，需要進(jìn)一步的研究來闡明。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)外泌體在幾種炎性疾病的發(fā)生、發(fā)展和治療中發(fā)揮著重要的作用，外泌體可能成為疾病診斷和預(yù)測(cè)預(yù)后的生物標(biāo)志物。考慮到外泌體的多功能作用，需要進(jìn)一步研究分析宮頸癌中的外泌體內(nèi)容物，了解外泌體是如何介導(dǎo)宮頸癌炎癥過程的。