宫颈癌血清肿瘤标志物的研究进展

钟学进 综述,曾 涛 审校

1.广东医科大学附属第二医院检验科,广东湛江 524003;2.广东医科大学附属医院检验科,广东湛江 524003

宫颈癌是女性群体中常见的恶性肿瘤,是导致女性死亡的重要病因,特别是在发展中国家。宫颈癌的早期治愈率可达80%～90%,但随着宫颈癌病情不断进展,患者预后也越来越差[1]。故宫颈癌的早诊断、早治疗是改善患者预后的重要前提,但宫颈癌早期临床症状不明显,多数患者首次来院就诊时已发展为中晚期。宫颈癌的发病机制尚不清楚,随着分子生物学技术的不断发展,临床开始关注宫颈癌发生、发展的分子生物学机制。血清分子标志物在反映宫颈癌中的灵敏度更高,且取材及检测也较为方便,已成为临床诊断宫颈癌、判断患者病情严重程度的常见手段。根据宫颈癌血清标志物的生物性质,主要分为蛋白质类标志物、DNA类标志物、RNA类标志物三大类,本文对宫颈癌常见的血清标志物综述如下。

1 蛋白质类标志物

1.1Toll样受体(TLR)9 TLR属于病原相关分析模式识别受体,TLRs可识别病原体,同时可激活机体产生固有免疫受体,触发TLR信号,导致癌症发生,其中TLR9是天然免疫中重要识别受体家族中的一员。有研究表明,TLR9能识别人乳头瘤病毒(HPV),参与HPV所引起的后续病理反应。PARROCHE等[2]研究发现,TLR9能影响细胞周期,参与宫颈癌发病。PANDEY等[3]研究发现,TLR9基因多态性与宫颈癌发病风险相关。CANNELLA等[4]研究发现,TLR9与高危型-HPV(HR-HPV)密切相关,没有清除HPV的机体内TLR9水平升高会引发炎症反应,增加宫颈癌患病风险。

1.2CXC趋化因子配体14(CXCL14) CXCL14是近来新发现的趋化因子家族成员,其定位于人染色体5q31。有研究发现,CXCL14在肾脏、小肠、肝脏等正常组织中均有表达,但在许多肿瘤细胞系及肿瘤组织中缺失。有学者发现,结直肠癌内CXCL14表达水平升高会增加结直肠癌SW620细胞侵袭能力[5]。XU等[6]研究发现,乳腺癌阳性淋巴结中CXCL14表达水平异常增高,可能是乳腺癌淋巴结转移的调节因子。CXCL14是一种肿瘤抑制因子,WESTRICH等[7]报道称,CXCL14在宫颈癌、子宫内膜癌、结直肠癌中的表达失调。CICCHINI等[8]研究发现,CXCL14在HPV阳性宫颈癌中的表达水平明显下调,且CXCL14表达水平下调与HPV癌蛋白E7诱导的CXCL14启动子高甲基化相关。

1.3缺氧诱导因子-1α(HIF-1α) HIF-1α最初在人肝癌细胞细胞株的核内容物中被发现,HIF-1α与HIF-1β以异源二聚体的形式构成HIF-1α。低氧是肿瘤微环境改变的重要特征,也是肿瘤恶性转化及转移的始动因素[9]。HIF-1α是调节氧平衡的关键因子,是组织缺氧的固定生物学标志物。目前,已有研究表明,HIF-1α参与恶性肿瘤增殖、凋亡及血管生成等生理过程,并与肿瘤放疗、化疗的灵敏度相关[10]。郑芳等[11]研究显示,沉默端粒重复结合因子2的表达,可通过抑制HIF-1α介导的血管生成,从而抑制宫颈癌细胞的增殖、侵袭、转移及上皮-间质转化。YAN等[12]还发现,HIF-1α表达水平可预测宫颈癌患者新辅助化疗的预后。

1.4人多梳蛋白2(HPC2) 细胞周期失控是恶性肿瘤发病的重要机制,多梳蛋白(PcG)是维持同源异形基因稳定性,抑制基因同源转化的重要转录因子,与肿瘤发生密切相关[13]。HPC2是PcG家族中的重要成员,负责执行PcG功能,HPC2与其他PcG相互作用可介导多梳蛋白抑制性复合体2 (PRC2)与特异性DNA序列相互结合,对靶基因产生抑制作用。有研究认为,HPC2基因突变或表达水平异常与肿瘤发生密切相关[14]。有学者研究发现,宫颈癌细胞中HPC2表达异常,其编码的氨基酸改变[15]。

1.5糖类抗原242(CA242) CA242是常见的肿瘤标志物,属于唾液酸化鞘糖脂类抗原。CA242表达于黏蛋白上,健康人外周血中CA242水平极低,但恶性肿瘤患者血清中CA242水平异常升高,并且其血清水平与肿瘤恶性程度、浸润深度、分期等病理特征均有关[16]。目前,CA242多用于胃肠道肿瘤的诊断,其被证实与大肠癌、结直肠癌、胃癌等密切相关,特别在胰腺癌及结直肠癌中的诊断价值较高[17-18]。近年来,CA242也被应用于肺腺癌、宫颈癌的诊断,DOU等[19]研究发现,宫颈癌患者血清CA242中位数水平较高,可作为诊断宫颈癌的血清标志物。

2 DNA类标志物

2.1HPV DNA HR-HPV长期感染是宫颈癌的重要致病原因,与细胞学检查比较,HPV DNA检测的灵敏度更高。此外,HPV DNA荧光聚合酶链反应(PCR)检测方便简单,易被大众所接受,是宫颈癌的常见筛查手段之一。但HPV感染的普遍性及一过性导致了HPV DNA检测的特异度较低,假阳性率较高[20]。为提高判断准确度,患者需定期进行反复HPV DNA检测,当反复检测结果均为阳性时,才可认定为HPV持续感染。但反复检测对患者带来的经济负担及心理压力较大,目前,临床正在寻找特异度更高的生物标志物,弥补HPV DNA检测的不足。

2.2循环肿瘤DNA(ctDNA) 循环游离DNA(cfDNA)是一种具有DNA双螺旋结构的核苷酸片段,健康人体内的cfDNA多来源于血细胞,由于吞噬细胞的吞噬作用,其外周血水平极低,除正常血细胞会产生cfDNA外,肿瘤细胞也会释放出游离DNA片段,即ctDNA,故恶性肿瘤患者血浆中cfDNA水平明显增高[21]。ctDNA来自肿瘤原发灶、转移灶及转移灶中肿瘤细胞坏死、凋亡及溶解ctDNA与肿瘤细胞分泌的外泌体,其携带肿瘤组织的分子遗传学信息,并且可反映肿瘤负荷。在不同类型的恶性肿瘤患者中,其血浆ctDNA阳性检出率不一致,如肺癌患者血浆ctDNA阳性检出率为90%,乳腺癌血浆ctDNA阳性检出率为50%～70%,肝癌患者ctDNA阳性检出率为75%以上[22-24]。相对于其他恶性肿瘤,宫颈癌患者血浆ctDNA阳性检出率较低,有学者表示宫颈癌患者血浆ctDNA阳性检出率不高[24]。这与宫颈癌转移途径相关,不同于其他肿瘤,宫颈癌主要通过直接蔓延及淋巴转移的方式进行转移,血行转移并不多见,故其外周血中所释放的DNA水平较低。此外,ctDNA水平或阳性检出率与宫颈癌的体积、临床分期、组织学分级等临床病理特征有关,其在诊断宫颈癌、反映其病情严重程度中具有良好价值。

3 RNA类标志物

3.1HR-HPVE6/E7mRNA 大多数宫颈癌的发生与HR-HPV感染密切相关。美国阴道镜和宫颈病理协会强调HR-HPV检测的重要性,并建议根据HR-HPV检测结果进行下一步分流处理[25]。HPV属于小型无包膜长双链环状DNA病毒,其编码基因E6、E7在宿主中的表达是宫颈癌发生的关键,HPV E6/E7 DNA荧光PCR检测在诊断宫颈癌中的灵敏度优于液基薄层细胞学检查,常用于HPV感染的早期筛查及分型,与HPV DNA比较,HR-HPV mRNA检测更有助于判断宫颈病变发展的程度。在高级别鳞状上皮内病变中,HPV E6/E7 mRNA检测方法比HPV DNA更具优势[26],其联合细胞学筛查可提高HPV感染的早期宫颈癌癌前病变筛查效果,降低因一过性感染导致的过度诊疗。

3.2长链非编码RNA(LncRNAs) LncRNAs是指长度超过200个核苷酸但无蛋白质编码功能的转录物,其可参与细胞凋亡、周期调控,以及RNA转录、翻译、调控等多种生物功能。目前,与宫颈癌相关的LncRNAs较多。(1)HOX转录反义RNA(HOTAIR):HOTAIR是LncRNA中的一种,主要功能是识别HOX D基因座中基因表达的反式调节作用,可与PRC2、组蛋白去甲基化酶1相互作用,参与肿瘤细胞增殖、凋亡、转移等基因调控。有研究发现,宫颈癌癌病灶内HOTAIR mRNA水平明显高于癌旁组织,且与宫颈癌侵袭、转移、增殖等病理行为密切相关[27]。(2) 人肺腺癌转移相关转录本1基因(MALAT1):MALAT1定位于染色体11q13,转录本序列全长8 078 bp,其在宫颈癌细胞系中呈高表达。TIE等[28]研究发现,MALAT1可能是宫颈癌HPV16阳性患者的治疗靶点。(3)人类母系表达基因3(MEG3):MEG3定位于染色体14q32,长度为1.6 kb,MEG3启动子区域甲基化水平高于癌旁组织,MEG3启动子甲基化水平有望成为诊断宫颈癌的分子标志物[29]。(4)小核仁RNA宿主基因16(SNHG16):SNHG16是一种新型lnRNA,在宫颈癌组织中呈高表达,SNHG16可上调RARP9表达,促进宫颈癌细胞增殖及侵袭[30]。

3.3环状RNAs(circRNAs) circRNAs是一种无游离5′端及3′端的单链共价闭合非编码RNA,具有稳定、丰富及特异性结构特点,参与宫颈癌侵袭转移。有研究显示,circRNAs可促进宫颈癌细胞增殖与侵袭,还可调节天然免疫基因,与HPV相互作用,参与宫颈癌癌前病变[31]。

4 总结与展望

宫颈癌的血清肿瘤标志物种类较多,对辅助临床诊断宫颈癌、判断患者病情严重程度均具有一定的应用价值,可为宫颈癌的早诊断、早治疗提供依据,帮助临床更为准确地判断宫颈癌的临床分期、淋巴转移等病理情况,降低宫颈癌的病死率。但不同血清肿瘤标志物水平也会受多种其他因素的干扰,故目前尚无公认的针对宫颈癌的特定肿瘤标志物,可采用多种肿瘤标志物联合检测的形式,提高其临床应用价值。关于宫颈癌血清肿瘤标志物的研究还需要更多的科研探索及更长时间的临床验证,寻找灵敏度高及特异性强的分子标志物,是优化宫颈癌筛查策略的可靠途径。