傅培強(qiáng)，王偉，郝敏

宮頸癌是一種最常見的婦科惡性腫瘤，嚴(yán)重威脅著女性生命健康。在2018年，全球約有569 847新發(fā)病例，約311 365例死亡病例[1]。雖然人乳頭瘤病毒（HPV）疫苗的應(yīng)用及宮頸癌篩查顯著降低了宮頸癌的發(fā)病率，但其在發(fā)展中國家仍高居不下。在我國，宮頸癌的發(fā)病率與病死率已經(jīng)上升至女性生殖道惡性腫瘤首位[2]。眾所周知，HPV感染是宮頸癌發(fā)生的主要病因，但大多數(shù)女性為一過性感染，只有約1%高危型HPV持續(xù)感染的婦女會發(fā)展為宮頸癌[3]，其發(fā)病機(jī)制和相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)因素尚不完全了解。

體細(xì)胞中基因結(jié)構(gòu)及拷貝數(shù)量的改變都能夠引起基因功能的變化，導(dǎo)致細(xì)胞正常增殖凋亡過程紊亂，甚至發(fā)生癌變?，F(xiàn)已證明宮頸癌的發(fā)生是體內(nèi)外等多方面因素共同作用的結(jié)果[4]。其中原癌基因過度激活與抑癌基因的異常凋亡及其他相關(guān)調(diào)節(jié)基因的突變在宮頸癌的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。隨著基因組測序技術(shù)的發(fā)展，更多突變基因在宮頸病變和宮頸癌組織檢測中被發(fā)現(xiàn)，這些突變的積累可能是癌變發(fā)生的重要機(jī)制，可能為進(jìn)一步闡明宮頸癌發(fā)生機(jī)制提供重要的線索。顯著突變基因（significantly mutated gene）是在基因水平上通過對大量腫瘤樣本體細(xì)胞的單個(gè)堿基或小片段插入、缺失等突變進(jìn)行分析，結(jié)合突變熱點(diǎn)、功能及進(jìn)化保守性篩選得到的可能具有生物意義的基因，顯著突變基因的確定可幫助進(jìn)一步鎖定疾病驅(qū)動(dòng)基因。2017年刊登于《Nature》的一篇研究通過對宮頸癌組織基因組變化進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，SETA結(jié)合蛋白（SHKBP1）、ErbB-2受體酪氨酸激酶3（ErbB-3）、半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶8（CASP8）、人類白細(xì)胞抗原A（HLAA）、轉(zhuǎn)化生長因子βⅡ型受體（TGFBR2）、磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸3-激酶催化亞基（PIK3CA）、E1A結(jié)合蛋白 p300（EP300）、F 框/WD-40 域蛋白 7（FBXW7）、HLA-B、第10號染色體上磷酸酶和張力蛋白同源缺失的基因（PTEN）、紅細(xì)胞衍生核因子2樣蛋白 2（NFE2L2）、AT豐富結(jié)合域 1A（ARID1A）、鼠類肉瘤病毒癌基因（KRAS）和絲裂原活化的蛋白激酶1（MAPK1）等多個(gè)顯著突變基因的存在，這提示其與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[5]。與其他基因在宮頸癌及相關(guān)領(lǐng)域機(jī)制探索較多不同，ErbB-3、HLA-A、CASP8和TGFBR2等雖早已被發(fā)現(xiàn)，但作為宮頸癌中首次檢測到的顯著突變基因，在該領(lǐng)域中相關(guān)機(jī)制的探索仍鮮有報(bào)道。本文主要對宮頸癌中新發(fā)現(xiàn)的顯著突變基因的研究進(jìn)行綜述。

1 ErbB-3

人類表皮生長因子受體（human epidermal growth factor receptor，HER）家族屬于酪氨酸激酶的跨膜蛋白受體，包括ErbB-1[表皮生長因子受體（EGFR） 或 HER-1]、ErbB-2 （HER-2）、ErbB-3（HER-3）和 ErbB-4（HER-4），參與多種復(fù)雜且受到嚴(yán)格控制的信號通路，調(diào)控細(xì)胞增殖、遷移、侵襲和存活等多種生物學(xué)過程[6]。EGFR和HER-2是已經(jīng)確定的原癌基因，過度表達(dá)導(dǎo)致惡性腫瘤的發(fā)生。ErbB-3又稱ErbB-2受體酪氨酸激酶3，編碼基因位于12q13.2，其本身具有極小的激酶活性，需通過其配體的調(diào)節(jié)與家族的另一成員形成異源二聚體，進(jìn)而引發(fā)多個(gè)信號級聯(lián)，導(dǎo)致下游效應(yīng)[7]。這些信號級聯(lián)反應(yīng)主要是磷脂酰肌醇3激酶（phosphatidylinositol-3 kinase，PI3K）和MAPK信號通路，分別刺激存活和增殖。PI3K/蛋白激酶B（AKT）途徑的激活是癌細(xì)胞在暴露于毒性刺激時(shí)逃避細(xì)胞死亡的重要條件[8]，而HER-3胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域有6個(gè)潛在的PI3K結(jié)合位點(diǎn)，當(dāng)這些位點(diǎn)與PI3K中的亞基相互作用時(shí)，可以強(qiáng)烈激活PI3K通路[9]，由此可見該通路的激活能增加惡性腫瘤的發(fā)生轉(zhuǎn)移。受體酪氨酸激酶家族或其直接下游靶標(biāo)的過度表達(dá)或異常激活則會引起MAPK/細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）的激活，進(jìn)而導(dǎo)致多種底物的活化，引起細(xì)胞增殖；相比PI3K/AKT途徑，該通路在細(xì)胞增殖和侵襲上更具活性[10]。

研究證明，ErbB-3在黑色素瘤、乳腺癌、胰腺癌等多種惡性腫瘤中都有過表達(dá)的存在，且其激活與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展、不良預(yù)后以及耐藥性有著密切的關(guān)系[11-13]。通過對宮頸癌組織中基因組測序，發(fā)現(xiàn)ErbB-3是一種新的宮頸癌顯著突變基因，這為宮頸癌發(fā)病機(jī)制的研究提供了新的線索[5]。Du等[14]對宮頸鱗癌和腺癌各25例患者的腫瘤組織及癌旁組織中ErbB-3 mRNA及其蛋白質(zhì)表達(dá)水平進(jìn)行測定，顯示其在鱗癌和腺癌中的表達(dá)水平均高于正常組織。在小干擾 RNA（small interfering RNA，siRNA）轉(zhuǎn)染的宮頸鱗癌細(xì)胞沉默ErbB-3表達(dá)后，癌細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲能力以及絲裂原激活蛋白三激酶1（mitogen activated protein three kinase，MTK-1） 蛋白表達(dá)也明顯下降。Sollome等[15]發(fā)現(xiàn)ErbB-3可通過與MTK-1相互作用調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移和細(xì)胞外酸化，推測ErbB-3可能和MTK-1發(fā)揮協(xié)同作用，促進(jìn)宮頸癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。Tang等[16]研究表明，缺氧誘導(dǎo)的微小 RNA-152（miR-152）抑制 WNT1（Wnt Family Member 1，WNT1）和ErbB-3的表達(dá)，可抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖。

近年來，ErbB-3作為惡性腫瘤治療靶點(diǎn)的研究也逐漸增多，其靶向抗體通過多種機(jī)制干擾腫瘤細(xì)胞的生長。這些藥物多處在臨床前及臨床研究過程中，未來其研究結(jié)果能為宮頸癌的治療提供新的方向。

2 HLA-A

HLA即人類的主要組織相容性復(fù)合體，其基因位于6p21.31，是宿主細(xì)胞介導(dǎo)的病毒感染免疫反應(yīng)的重要組成部分，與人類免疫系統(tǒng)功能及腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。HLA主要分為Ⅰ類和Ⅱ類基因。經(jīng)典的HLA-Ⅰ類基因HLA-A、HLA-B、HLA-C表達(dá)于大多數(shù)有核細(xì)胞，并編碼經(jīng)典的HLA-Ⅰ類分子（內(nèi)源性抗原提呈分子），可將多肽類抗原提呈給CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞。HLA-Ⅱ類基因表達(dá)于巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞上，負(fù)責(zé)編碼Ⅱ類分子DR、DQ、DP，幫助CD4+T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)免疫[17]。研究表明，免疫抑制的個(gè)體更容易發(fā)生持續(xù)性HPV感染和宮頸上皮內(nèi)瘤變（cervical intraepithelial neoplasia，CIN）及癌變，提示逃避免疫監(jiān)視可能與HPV的轉(zhuǎn)化潛力和宮頸癌的快速進(jìn)展有關(guān)[18]。腫瘤逃避宿主免疫監(jiān)視常見的一種機(jī)制是HLA表達(dá)的改變，人類HLA-Ⅰ分子的完全喪失導(dǎo)致對細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)裂解的抵抗。

研究表明，HLA分子的表達(dá)能夠作為預(yù)測多種腫瘤患者預(yù)后的重要因素，包括直腸癌、子宮內(nèi)膜腺癌、卵巢上皮癌和前列腺癌[19]。一項(xiàng)評估宮頸癌細(xì)胞懸液的小型研究發(fā)現(xiàn)，90%的腫瘤表現(xiàn)出HLA基因的某些改變，包括基因突變、雜合性喪失和其他基因改變[20]。其中，宮頸癌中HLA-Ⅰ類分子表達(dá)的部分缺失可導(dǎo)致腫瘤抗原表達(dá)和免疫細(xì)胞識別的缺失，可能與患者總體生存率和無病生存率較差有關(guān)[21]。發(fā)表于《Nature》的一篇研究通過宮頸鱗癌組織全基因組測序，發(fā)現(xiàn)HLA-A和HLA-B的突變分別可占8%和6%～9%，HLA-A首次被定義為宮頸癌中的顯著突變基因[5]。Ferns等[21]通過對不同宮頸癌組織的檢測，發(fā)現(xiàn)原發(fā)性宮頸鱗狀細(xì)胞癌中HLA-A完全喪失趨勢明顯，宮頸鱗狀細(xì)胞癌轉(zhuǎn)移灶中HLA-A喪失較明顯，在宮頸腺癌中只檢測到HLA-B/-C的明顯喪失，同時(shí)該研究發(fā)現(xiàn)腫瘤大小和累及參數(shù)也與HLA-Ⅰ類基因異常表達(dá)有關(guān)。

3 CASP8

Caspase是一組以天冬氨酸為底物的半胱氨酸蛋白酶家族，其成員表達(dá)或活性的異常與包括惡性腫瘤在內(nèi)的多種病理狀態(tài)有關(guān)。Caspase-8由染色體2q33上的CASP8編碼，是一種作用于死亡受體配體相互作用誘導(dǎo)凋亡過程的頂端Caspase，其活化導(dǎo)致下游Caspase激活，可從細(xì)胞凋亡、壞死、細(xì)胞黏附和遷移等多方面改變細(xì)胞行為[22-23]。正常情況下Caspase-8以單體酶原的形式存在，膜相關(guān)死亡受體信號復(fù)合物如死亡誘導(dǎo)信號復(fù)合物（death inducing signaling complex，DISC）與 Caspase-8 結(jié)合促進(jìn)酶原成熟，進(jìn)而發(fā)揮凋亡作用。近年來也發(fā)現(xiàn)通過Toll樣受體、抗原受體、死亡域的微管支架、未連接的整合素等信號途徑也可使Caspase-8發(fā)揮作用[23]。

Caspase-8失活是腫瘤逃避細(xì)胞凋亡過程的關(guān)鍵，因此，Caspase-8表達(dá)減少或功能障礙促進(jìn)了各種惡性腫瘤的發(fā)生、進(jìn)展和治療耐藥性，如頭頸部癌、結(jié)直腸癌、胃癌和神經(jīng)母細(xì)胞瘤[24-26]。在宮頸癌中，Caspase-8作為顯著突變基因已被發(fā)現(xiàn)。Aréchaga-Ocampo等[27]研究顯示宮頸癌樣本和細(xì)胞系中Caspase-8和Caspase-9的表達(dá)不同，提示宮頸癌中Caspase途徑的多重改變。Ekonomopoulou等[28]通過宮頸癌變組織中Caspase-8的檢測發(fā)現(xiàn)，隨著惡性腫瘤的進(jìn)展Caspase-8呈逐漸下降的趨勢，凋亡作用也逐漸受到抑制。Wu等[29]發(fā)現(xiàn)腫瘤壞死因子α 誘導(dǎo)蛋白 8（Tumor necrosis factor α-induced protein 8，TNFAIP8）在宮頸癌HeLa細(xì)胞中的抗凋亡作用通過抑制Caspase-3/-8完成，TNFAIP8的沉默會增加順鉑治療的敏感性及促進(jìn)Caspase-3/-8在凋亡過程中發(fā)揮作用。Wang等[30]發(fā)現(xiàn)抑制Caspase-8/-3/-9的活性會明顯減少B細(xì)胞相關(guān)蛋白31（B cell associated protein 31，BAP31）基因沉默導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡，進(jìn)一步證明Caspase在BAP31致宮頸癌發(fā)生和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用。Kong等[31]發(fā)現(xiàn)泛素連接酶Cullin 7（CUL7）作為Cullin家族重要成員之一，通過促進(jìn)Caspase-8泛素化修飾阻止Caspase-8活化，進(jìn)而限制外源性凋亡信號的傳導(dǎo)。

尋找腫瘤細(xì)胞生長的分子調(diào)控因子一直是惡性腫瘤研究的重要目標(biāo)，Caspase-8及凋亡機(jī)制的深入研究，可能對宮頸癌的預(yù)防和治療以及Caspase-8作為惡性腫瘤預(yù)測物研究的開展具有重要意義。

4 TGFBR2

TGF-β在細(xì)胞正常發(fā)育和體內(nèi)平衡中發(fā)揮重要作用，其響應(yīng)及下游信號通路的失調(diào)可導(dǎo)致多種疾病，包括惡性腫瘤的啟動(dòng)、進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。TGFBR2是TGF-β直接結(jié)合并發(fā)揮作用的受體，其編碼基因位于3p22，具有絲氨酸/蘇氨酸激酶活性[32]。TGFBR2作為TGF-β信號通路中發(fā)揮作用的關(guān)鍵分子，是重要的惡性腫瘤抑制因子，TGF-βⅠ型與Ⅱ型受體形成的復(fù)合物的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域相互作用，使Ⅱ型激酶磷酸化特定的絲氨酸和蘇氨酸，再通過轉(zhuǎn)磷酸化作用激活Ⅰ型受體激酶，進(jìn)而磷酸化下游的細(xì)胞效應(yīng)因子等物質(zhì)，啟動(dòng)胞內(nèi)下游級聯(lián)反應(yīng)，如最常見的SMAD信號通路。腫瘤細(xì)胞中，氨基（N）端糖基化的TGFBR2能阻止TGF-β與其結(jié)合，使細(xì)胞抗TGF-β信號傳導(dǎo)，從而降低癌細(xì)胞對TGF-β信號的敏感性，促進(jìn)腫瘤發(fā)生[33]。

TGFBR2基因是微衛(wèi)星不穩(wěn)定突變和微衛(wèi)星穩(wěn)定突變的共同靶點(diǎn)，其基因的低表達(dá)或突變在CIN、宮頸癌、直腸癌、卵巢癌、肺癌和乳腺癌中都有發(fā)現(xiàn)，且其低表達(dá)與前列腺癌、鼻咽癌、乳腺癌和結(jié)腸癌的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[5,34-36]。Yang等[34]研究表明，TGFBR2水平低的宮頸癌患者預(yù)后不良。TGFBR2低表達(dá)和人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶（human telomerase reverse transcriptase，hTERT）高表達(dá)同時(shí)存在與患者存活率差相關(guān)，其風(fēng)險(xiǎn)比對總體存活的影響高于單純TGFBR2低表達(dá)組患者。同時(shí)，在HeLa細(xì)胞中敲低TGFBR2表達(dá)增加細(xì)胞增殖、侵襲，端粒穩(wěn)態(tài)，減少細(xì)胞凋亡。Cai等[37]通過沉默及過表達(dá)SiHa細(xì)胞中的TGFBR2，發(fā)現(xiàn)TGFBR2沉默增強(qiáng)細(xì)胞增殖和遷移，反之TGFBR2表達(dá)上調(diào)則抑制這一作用。作為miR-17-15p的靶向基因，miR-17-15p過表達(dá)會抑制TGFBR2表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。

TGFBR2突變或表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致腫瘤增殖及侵襲能力增強(qiáng)的研究結(jié)果表明TGFBR2可能是抗腫瘤治療中重要的靶點(diǎn)之一。因此，TGFBR2活性調(diào)節(jié)及其在惡性腫瘤中作用機(jī)制的深入研究在臨床宮頸癌靶向治療方面具有重要的應(yīng)用前景。

5 結(jié)語與展望

基因突變在宮頸癌的發(fā)生發(fā)展中起到了不可替代的作用。迄今為止，通過基因組測序技術(shù)發(fā)現(xiàn)，宮頸癌中存在多個(gè)新的顯著突變基因，但仍有很多基因的作用機(jī)制尚少見研究報(bào)道。關(guān)于顯著突變基因在宮頸癌組織中的檢測及其在宮頸癌發(fā)生發(fā)展中扮演角色及深入機(jī)制的探索，對宮頸癌未來的診斷、靶向治療、預(yù)防具有深遠(yuǎn)的意義。