導(dǎo)讀
高危型人乳頭瘤狀病毒(HR-HPV)持續(xù)感染宮頸后,通過其基因產(chǎn)物干擾正常的細(xì)胞周期調(diào)節(jié),導(dǎo)致細(xì)胞的連續(xù)增殖與惡性轉(zhuǎn)化。p16INK4A基因產(chǎn)物是細(xì)胞周期素依賴性激酶抑制物(CDKI),負(fù)性調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,由于HPVE7蛋白阻斷了p16INK4A的細(xì)胞周期調(diào)節(jié)級(jí)聯(lián),因此在HR-HPV感染的宮頸癌及癌前病變組織中出現(xiàn)p16INK4A過表達(dá)。p16INK4A與HPV聯(lián)合監(jiān)測(cè)將提高宮頸癌篩查的有效性,有助于宮頸癌的診斷與鑒別診斷。
p16INK4A過表達(dá)的分子機(jī)制
在正常細(xì)胞,細(xì)胞周期受周期素(cyclin)和周期素依賴性激酶(CDK)的正性調(diào)節(jié),在G1期,cyclinD1和CDK4或CDK6結(jié)合后,磷酸化滅活pRb,釋放轉(zhuǎn)錄因子E2F,促進(jìn)細(xì)胞由G1期進(jìn)入S期,促進(jìn)細(xì)胞增殖。同時(shí)p16INK4A等幾個(gè)CDK抑制基因?qū)?xì)胞周期進(jìn)行負(fù)調(diào)節(jié),其產(chǎn)物p16INK4A蛋白可與cyclin D1競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合CDK4或CDK6,并特異性地抑制CDK4活性,使之不能磷酸化pRb,阻止細(xì)胞進(jìn)入S期,從而形成了p16INK4A-cyclinD-CDK4-pRb精細(xì)調(diào)節(jié)級(jí)聯(lián),在此級(jí)聯(lián)中,pRb-E2F復(fù)合物也抑制基因p16INK4A本身的轉(zhuǎn)錄。
在HR-HPV感染所致的宮頸癌及癌前病變中,pRb被HPV E7蛋白滅活,阻斷了p16INK4A結(jié)合CDK4/6降低pRb磷酸化途徑,同時(shí)減少了pRb-E2F復(fù)合物,使p16INK4A失去負(fù)反饋抑制,其轉(zhuǎn)錄和翻譯將相應(yīng)提高而引起過表達(dá)。
p16INK4A過表達(dá)和HPV感染與宮頸上皮癌變
宮頸痛前病變的演進(jìn)與HR-HPV的持續(xù)感染有非常強(qiáng)烈的聯(lián)系。目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為:HR-HPV致癌基因E6和E7在宮頸癌及癌前病變細(xì)胞中高表達(dá)可表現(xiàn)為p16INK4A的過表達(dá)。
在宮頸鱗狀上皮中,p16INK4A在HR-HPV感染所致癌前病變和癌組織中有高水平表達(dá),而在HPV陰性的宮頸癌和正常組織、細(xì)胞中無陽性表達(dá)。Kanao等分析25例宮頸鱗癌和11例正常宮頸組織,用RT-PCR和PCR-RFLP法分別檢測(cè)p16INK4AmRNA和HPV DNA。在25例宮頸鱗癌中,21例HR-HPV陽性,陽性率為84%。在21例HPV陽性的癌組織中,17例p16INK4A mRNA過表達(dá),陽性率為81%。在4例HPV陰性的癌組織中,3例p16INK4AmRNA表達(dá)明顯減弱,在11例正常宮頸組織中,p16INK4A和HPV均為陰性。由此認(rèn)為,在HPV所致宮頸癌中,E6和E7致癌蛋白使p53和Rb抑癌基因失活,而導(dǎo)致p16INK4A過表達(dá),但是在HPV陰性的癌組織中,由于p16INK4A的損傷,使p53和Rb功能異常,有助于癌變的發(fā)生。而且,Kalof等證實(shí),p16INK4A免疫表達(dá)和HR-HPV的檢出率隨著宮頸鱗狀上皮內(nèi)瘤樣變的級(jí)別進(jìn)展而增強(qiáng)、增高。
在宮頸癌中,宮頸腺癌的發(fā)病率約占5%~10%,近年有逐年遞增的趨勢(shì),但是宮頸腺癌及原位腺癌在篩查中常常被漏診。研究證明,HR-HPV是宮頸腺上皮癌變的主要病因,同時(shí)p16INK4A免疫組化染色在HR-HPV陽性的宮頸腺上皮內(nèi)瘤變、原位腺癌及腺癌中,著色彌漫、均質(zhì)、強(qiáng)烈,而在正常宮頸腺上皮無表達(dá),因此將HR-HPV檢驗(yàn)和p16NK4A免疫染色作為宮頸癌篩查項(xiàng)目將提高宮頸腺癌的檢出率。
在罕見的宮頸惡性腫瘤中,也發(fā)現(xiàn)p16INK4A過表達(dá)和HPV感染。Parwani等取10例宮頸腺基底細(xì) 胞癌組織標(biāo)本,用原位雜交法檢測(cè)HR-HPV DNA 和免疫組化檢測(cè)p16INK4A表達(dá)。發(fā)現(xiàn)所有標(biāo)本均為HR-HPV陽性和p16INK4A過表達(dá)。
p16INK4A檢測(cè)預(yù)測(cè)和診斷宮頸癌前病變
由于只有高危性HPV持續(xù)感染并整合入宿主細(xì)胞基因組才能導(dǎo)致宮頸上皮惡性轉(zhuǎn)化,而一過性的感染并不號(hào)引起CIN的發(fā)生,因此,HR-HPV陽性對(duì)宮頸上皮內(nèi)高度病變的預(yù)測(cè)率始終很低。Petry等在德國(guó)常規(guī)宮頸癌篩查中,隨機(jī)選取8466例29歲以上婦女,用第二代雜交捕獲法(hybrid capture2,HC-2)檢測(cè)13種高危型HPV,研究HR-HPV感染與宮頸癌的關(guān)系,結(jié)果證明HR-HPV對(duì)宮頸上皮內(nèi)高度病變的陽性預(yù)測(cè)值僅為10.9%。但是,細(xì)胞內(nèi)p16INK4A免疫染色陽性意味著HR-HPV DNA整合入宿主細(xì)胞基因組,并且導(dǎo)致了細(xì)胞的異常轉(zhuǎn)化,因此認(rèn)為,加人p16INK4A檢測(cè)將提高對(duì)宮頸癌前病變風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)率。
目前,液基細(xì)胞學(xué)(liquid-based Pap test,LBPT)和醫(yī)生取材HC-2檢測(cè)HR-HPV相組合,被推薦為最佳宮頸癌篩查方案,已在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。同時(shí)一些研究顯示,p16INK4A是LBPT中的一個(gè)有意義的輔助性標(biāo)志物,而且比HR-HPV更敏感。Guo等將p16INK4A免疫化學(xué)染色和HC-2法檢測(cè)HR-HPV用于分析210例異常宮頸液基細(xì)胞學(xué)標(biāo)本,并同時(shí)取宮頸活檢組織標(biāo)本作為對(duì)照和診斷標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在液基細(xì)胞學(xué)標(biāo)本中,p16INK4A陽性表達(dá)在低度鱗狀上皮病變(low-grade squamous intraepithelial lesions.LSILs)中為57.9%,在高度鱗狀上皮病變(HSILs)中為97.1%,兩者比較有明顯差異性(P<0.001);HR-HPV陽性在LSILs為85%,在HSILs86.4%,無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.264)。在宮頸細(xì)胞學(xué)診斷為L(zhǎng)SIL的活檢組織標(biāo)本中,對(duì)于CIN Ⅱ/Ⅲ的陽性預(yù)測(cè)率,p16INK4A為33.5%,HR-HPV為21.2%,兩者相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。因此認(rèn)為,在對(duì)宮頸上皮內(nèi)高度病變的預(yù)測(cè)中,p16INK4A比HR-HPV更有意義,在細(xì)胞學(xué)診斷為L(zhǎng)SIL的患者中,p16INK4A免疫細(xì)胞染色可以選擇哪些患者需要進(jìn)一步行陰道鏡、活檢等檢查。
為了減少檢測(cè)費(fèi)用,Pientong等4比較了165例傳統(tǒng)宮頸巴氏涂片(conventional Pap test.CPT)和LBPT中p16INK4A免疫細(xì)胞染色,同時(shí)研究p16INK4A過表達(dá)和HR-HPV感染的關(guān)系。HPV DNA用PCR和斑點(diǎn)雜交技術(shù)檢測(cè)。證明,在CPT中:正常細(xì)胞、未確定意義的非典型鱗狀細(xì)胞(atypical squamous cells of undermined significance,ASCUS),LSIL,HSIL和鱗狀細(xì)胞癌(squamous cell carcinomas,SCC),p16INK4A陽性率分別為0,52.5%,54.3%,100%和100%;HPV陽性率分別為10%,45%,57%,70%和86.7%。而且在HR-HPV陽性的HSIL和SCC中,p16INK4A過表達(dá)率均為100%。在LBPT中顯示了相似的結(jié)果,因此認(rèn)為,在宮頸癌篩查中檢測(cè)HR-HPV感染所致的異型細(xì)胞,傳統(tǒng)巴氏涂片聯(lián)合p16INK4A免疫細(xì)胞化學(xué)染色更方便實(shí)用,符合效價(jià)比。
未確定意義的ASCUS是一種不確定的宮頸細(xì)胞學(xué)診斷結(jié)果,其細(xì)胞異常程度比反應(yīng)性細(xì)胞改變內(nèi)病變。該診斷可重復(fù)性差,被稱為婦科細(xì)胞學(xué)診斷的灰色地帶。其中約20%的ASCUS經(jīng)組織活檢證實(shí)為HSIL,甚至宮頸癌。Nieh等選擇66例ASCUS同時(shí)做p16INK4A的免疫細(xì)胞化學(xué)染色和陰道鏡宮頸活檢,以及HC-2檢測(cè)13種HR-HPV。結(jié)果發(fā)現(xiàn),有21例HSIL及以上病變,其中20例p16INK4A強(qiáng)陽性表達(dá);24例LSIL中19例弱陽性表達(dá):21例良性反應(yīng)性改變中無陽性表達(dá)。同時(shí)發(fā)現(xiàn),p16INK4A的表達(dá)強(qiáng)度與HR-HPV陽性負(fù)荷量呈正相關(guān),而且在活檢組織病理證實(shí)無重要病變的ASCUS細(xì)胞學(xué)涂片中,p16INK4A表達(dá)缺失,但是仍有較高的HR-HPV陽性率。通過對(duì)比分析,認(rèn)為從ASCUS中區(qū)分良性反應(yīng)性改變和LSIL,HSIL,直接可視性的p16INK4A免疫染色比HR-HPV檢測(cè)更有效。
p16INK4A免疫染色在組織病理和鑒別診斷中的作用
p16INK4A的免疫染色有助于組織病理診斷的一致性。Klaes等隨機(jī)挑選190例宮頸錐切標(biāo)本,同時(shí)進(jìn)行HE染色和p16INK4A的免疫組化染色,由5位病理學(xué)家獨(dú)自閱片,在190例病例中,組織病理診斷一致的有130例,其中浸潤(rùn)癌,CINⅢ,Ⅱ和Ⅰ的診斷符合率分別為94%,72%,35%和52%??梢钥闯鰧?duì)于CINⅠ和CINⅡ診斷結(jié)果存在很大分歧。而在190例病例中175例p16INK4A的免疫染色獲得一致評(píng)價(jià),在各級(jí)診斷中符合率均>90%。Dray等用相同方法分析了189例宮頸活檢標(biāo)本,發(fā)現(xiàn)p16INK4A陽性表達(dá)和病理診斷HSIL的相關(guān)性>90%,在對(duì)26例組織學(xué)診斷和p16INK4A的免疫染色不一致的病例回顧性分析中,最終改變了最初的組織病理學(xué)診斷,因此認(rèn)為,p16INK4A免疫染色可以提高宮頸點(diǎn)活檢的病理診斷準(zhǔn)確性。Hu等選擇161例青少年宮頸活檢組織標(biāo)本(15例宮頸炎,48例CINⅠ,46例CINⅡ,52例CINⅢ),同時(shí)進(jìn)行p16INK4A免疫組織化學(xué)染色和HPV DNA檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn),在HR-HPV陽性的CINⅠ中,p16INK4A免疫染色陽性率為39%,且為分散點(diǎn)狀或補(bǔ)丁樣染色:在HR-HPV陽性的CINⅡ/Ⅲ組織標(biāo)本中,p16INK4A免疫染色陽性率為100%,且為彌漫全層染色。由此提示:p16INK4A免疫染色可以區(qū)分低、高度CIN,p16INK4A是HR-HPV持續(xù)感染的標(biāo)志物。
p16INK4A免疫染色聯(lián)合HR-HPV檢測(cè)有助于原發(fā)性宮頸腺癌的鑒別診斷。Elishaev等報(bào)道了10例宮頸腺癌轉(zhuǎn)移至卵巢病例,其中5例卵巢腫瘤與宮頸腺癌同時(shí)發(fā)現(xiàn),3例于宮頸腺癌后發(fā)現(xiàn),2例先于宮頸腺癌發(fā)現(xiàn)。最初,這10例均認(rèn)為是卵巢原發(fā)性腺癌,但在以后的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn),所有病例宮頸和卵巢腺癌組織中均包含相同的HPV類型和p16INK4A的彌漫性表達(dá),因此而明確診斷。在2例未發(fā)現(xiàn)宮頸病變的卵巢轉(zhuǎn)移性腺癌中,兩者的聯(lián)合檢測(cè)發(fā)現(xiàn)了隱藏的宮頸腺癌。Ansari-Lari等將p16INK4A和HPV聯(lián)合檢測(cè)用于子宮內(nèi)膜腺癌(特別是子宮下段腺癌)和宮頸腺癌的鑒別診斷,證明p16INK4A比HPV更敏感,操作更容易。Mikami等報(bào)道,在宮頸的胃腸道轉(zhuǎn)移性腺癌中,出現(xiàn)p16INK4A頻繁表達(dá)缺失和HPV陰性,并指出兩者有明顯相關(guān)性,兩者均為陰性,提示宮頸腫瘤系轉(zhuǎn)移性癌,而非原發(fā)性癌。
p16INK4A檢測(cè)的應(yīng)用前景
因?yàn)閜16INK4A只有在HR-HPV致癌基因整合到細(xì)胞基因組,并破壞了G1期調(diào)節(jié)級(jí)聯(lián),p16INK4A才會(huì)過表達(dá),即p16INK4A的陽性表達(dá)意味著細(xì)胞已被啟動(dòng)了癌變程序。目前,在宮頸癌篩查中所用的各種細(xì)胞學(xué)和HR-HPV檢測(cè)方法都有一定的局限性,而p16INK4A在宮頸上皮高度病變中過表達(dá),并且隨著病變加重有一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的特性,克服了HPV對(duì)宮頸上皮高度病變陽性預(yù)測(cè)率低和細(xì)胞學(xué)敏感性差、陰性預(yù)測(cè)率低的缺點(diǎn)。而且其檢測(cè)方法簡(jiǎn)單,易于操作,避免了形態(tài)學(xué)診斷的主觀性。因此,p16INK4A和HR-HPV聯(lián)合檢測(cè)可提高對(duì)宮頸上皮內(nèi)高度病變的診斷率.
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