分子遗传学 宫颈癌的分子遗传学改变和意义

  [摘要]宫颈癌是全球妇女中仅次于乳腺癌的第二个最常见的恶性肿瘤,约35%的患者在根治术后出现复发和转移,一旦出现复发和转移则其治疗及预后受到严重影响。目前对宫颈癌复发和转移的诊断技术仍然停留在传统组织病理学水平,但是常规染色病理检查对于淋巴结微小的转移病灶易于漏诊,并且常规病理组织学无法确定存在于血液中的微量肿瘤细胞,而血循环及淋巴系统中微转移病灶的存在,提示肿瘤己不再局限于原发灶,有发展为远处转移的可能。因此,临床上需要找到一种有价值的标志物,从而对分子遗传学改变做出诊断。
  [关键词]宫颈癌;恶性肿瘤;分子遗传学;诊断
  [中图分类号]R737.3 [文献标识码]A [文章编号]1674-4721(2009)05(b)-023-02
  
  宫颈癌是全球女性疾病中仅次于乳腺癌的最常见的妇科肿瘤之一。在一些发展中国家,其发病率居首位,而在北美、欧洲女性中,其发病率远低于乳腺癌、子宫内膜癌及卵巢癌。我国地域广阔,人口众多,根据2004年卫生部全国肿瘤防治研究办公室组织的大规模全国人口死亡原因调查显示,每年有新发病例约12万,占世界宫颈癌新发病例总数的1/4。经过几十年广泛开展妇科普查,宫颈癌的发病率及死亡率降低了很多,但由于宫颈癌筛查工作的不完善,我国宫颈癌发病率仍是发达国家的6倍,而且出现了宫颈癌的年轻病例逐年增加的趋势,可见宫颈癌是危害女性健康的重要疾病之一日。目前宫颈癌的重要治疗手段是手术辅以放疗和化疗,术后复发率较高,尚无可靠的无创性与基因性指标来预测该疾病的复发、转移及预后。
  
  1 宫颈癌的分子遗传学改变
  
  宫颈癌不同于卵巢癌,前者属于浅表肿瘤,临床症状出现较早,故早期诊断宫颈癌并不困难,但关键问题是,目前宫颈癌治疗后尚缺乏类似卵巢癌CAl25那样较为特异的监测指标。宫颈癌患者根治术后随访时,主要是通过影像学及妇科检查,不仅费用昂贵,更重要的是无法早期预测复发或转移。
  已经知道HPV与宫颈癌密切相关,并且其相关性主要表现在少数特殊型别的病毒,即高危型病毒,包括HPVl6~18,5I等。HPV通过转染正常鳞状上皮导致细胞过度增生、结构破坏和核高度非典型变。HPV感染多为短暂性。大多数研究报道宫颈癌HPV感染的自然消除时间在7~12个月。只有少部分为持续感染。许多研究显示持续性高危型HPV感染是发生宫颈病变的必要条件。有报道称,高危型HPV的持续性感染者患CIN的风险增加100-300倍。高危型HPV阴性者在随后两年内发生HG-SILf包括CINⅡ和CINⅢ)的可能性很少,随访中细胞学结果也可由轻度异常或交界性异常转为正常。HPV感染宫颈后可有3种临床过程,分别为,①隐匿感染:病毒基因组呈稳定状态,不整合入上皮但仍寄宿于宿主细胞,宫颈鳞状上皮无临床和形态学感染的证据,但分子生物学技术可检测出HPV感染的存在。②活性感染:表现为HPV的持续复制使鳞状上皮增生成为良性肿瘤。③致癌基因HPV:HPV基因整合入宿主基因组,干扰控制增生的癌基因和抑癌基因表达,临床上表现为高级病变,即CINII级以上病变。90%以上的HPV感染可在感染后7~12个月自行清除,但当病毒或宿主的基因发生突变或宿主的防御机制发生缺陷时HPV繁殖停止在复制周期的某一时相,导致HPV持续感染,从而诱导HPV基因片断整合到宿主细胞DNA中,使部分基因功能失调,这种持续性或者反复性的HPV感染成为宫颈癌和宫颈内瘤样病变的病因。在宫颈良性病变中HPV基因以游离形式存在,而在宫颈癌中HPV基因多己整合人宿主细胞DNA,并且是单克隆的,在整合过程中出现许多基因的缺失,其中以E2基因的破坏元为重要,E2基因编码的E2蛋白的失活会引起E6、E7基因过表达,其基因产物E6和E7蛋白,可分别抑制p53和PRb蛋白对细胞周期的负调节作用,从而引起细胞转化或癌变。
  
  2 宫颈癌的分子遗传学诊断
  
  近十几年来,随着生物科学技术的发展,实体肿瘤的分子遗传学研究日趋成熟,应用各种技术的研究报道越来越多,尤其是在结肠癌、乳腺癌、肺癌、鼻咽癌等方面研究取得很大的成果。目前PCR技术具有其他方法不能比拟的敏感性,而且特异性也在不断提高,并开始进行量化分析。PCR技术是利用体外大量合成某种肿瘤特异性DNA,对外周血、腹水、骨髓和淋巴结中的微转移灶进行检测,较传统组织学方法和免疫组化法更为优越。PCR能快速扩增肿瘤细胞内特异DNA,RT-PCR能扩增组织或肿瘤特异的mRNA。PCR产物可用限制酶、或与突变特异性探针的杂交反应进行分析。RT-PCR能达到106-107个正常细胞中检出1个癌细胞的敏感性,其敏感性远高于免疫组化和流式细胞术。Mattan等报道利用PCR在107个外周血单核细胞中可检测出一个神经母细胞瘤细胞。与免疫组化相比,其灵敏度提高100倍。在宫颈癌的分子遗传学诊断中。虽然HPV基因释放入血的具体机制目前仍不十分清楚,但目前的研究都证实宫颈癌患者循环HPV基因来源于肿瘤。首先,CR多个试验均发现循环HPV基因不存在于正常对照组,而且,检测出的循环即VDNA亚型基本上都是与宫颈癌相关的高危型的16或18。其次,经过测序发现HHPV基因亚型与原发肿瘤组织的完全相同,故其来自于另一个潜在的上皮性感染的可能性很小。最后,因为整合状态的HPV不表达E2基因,使用针对E2基因的引物进行扩增可检测出游离状态的HPV,但不能扩增整合态的HPV。在循环HPV基因阳性患者中,无论是血浆还是肿瘤组织,用E2引物进行扩增结果均为阴性,提示两者均为整合态,从而推断循环病毒基因来自于肿瘤细胞。
  
  3 宫颈癌的分子遗传学发展面临的问题
  
  迄今为止微转移尚缺乏明确的诊断金标准。对宫颈癌的分子遗传学我们还了解得太少,需要了解更多的信息,如细胞周期,转移潜能,凋亡指数等,这需要我们运用多种检测方法,多种检测指标来分析微转移。此外,RT-PCR技术相当敏感,动物模型实验显示,只要存在1000个阳性细胞即能被检测出来,而形成转移灶至少需要10000个肿瘤细胞。极微量的肿瘤细胞尚可通过人体自身的免疫系统得以清除。未必能形成转移灶。再者,并非所有的宫颈癌患者均有HPVl6,HPVl8等高危型HPV的感染,其他肿瘤如鼻咽癌,乳腺癌也发现与HPV感染有关,因此将HPV作为宫颈癌遗传学的检测尚有一定的局限性。

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