持续感染高危型人乳头瘤病毒 (HR-HPV) 以及随后的病毒癌蛋白 E6 和 E7 上调被认为是宫颈癌变中的关键分子事件 ( 1 , 2 )。这些癌蛋白会干扰关键宿主肿瘤抑制蛋白的功能,导致恶性转化。具体来说,E6 会促进 p53 的降解,p53 是一种对程序性细胞死亡至关重要的肿瘤抑制因子,而 E7 则会抑制通常调节细胞周期进程的视网膜母细胞瘤蛋白 (pRb) ( 3 , 4 )。p53 和 pRb 功能的破坏会导致染色体不稳定和癌症发展 ( 5 )。在各种 HR-HPV 类型中,HPV16 最为常见(其次是 HPV18),是全球 50% 以上宫颈癌病例的诱因 ( 6 – 8 )。 HPV 感染发生在宫颈上皮未分化的基底细胞中,病毒早期蛋白 E1、E2、E6 和 E7 在此细胞中表达水平较低(9)。随着被感染细胞的分化,病毒晚期蛋白 L1 和 L2 产生,用于衣壳的形成和病毒颗粒的组装。E4 蛋白通过与宿主细胞骨架结合协助病毒颗粒的释放(10,11)。高免疫原性的 L1 蛋白的产生受宿主蛋白和表观遗传修饰的调控,确保其仅在分化细胞中表达,从而逃避免疫检测(12)。HPV16 L1 蛋白及其相关 mRNA 在低度宫颈病变和增殖性感染中可检测到,但其缺失与高度病变高度相关(13,14)。虽然 L1 编码序列在转化细胞中保持完整,但衣壳蛋白不会合成(15)。尽管 HR-HPV 感染是宫颈癌的必要前兆,但只有一小部分感染者会发展为宫颈癌 ( 16 , 17 )。目前的 HPV DNA 检测不足以准确识别需要阴道镜检查的 HR-HPV 阳性女性,因为许多感染都是暂时性的 ( 18 )。目前建议对 HPV16 和 HPV18 进行基因分型,并结合细胞学检查进行宫颈癌筛查 ( 19 );然而,需要更特异的生物标志物来分类 HPV16 或 HPV18 阳性的女性,并减少不必要的阴道镜转诊 ( 20 , 21 )。宿主基因和 HPV 基因的甲基化已得到广泛研究,并被证实与宫颈异常有关 ( 22 , 23 )。甲基化修饰,例如 L1 基因内的 CpG 位点甲基化,可以控制该基因的表达,该基因在转化的宫颈细胞中经常被沉默。亚硫酸氢盐测序报告称 3' L1 基因区域的甲基化水平较高,表明其在控制 L1 表达方面具有潜在作用 ( 24 , 25 );然而,亚硫酸氢盐测序和直接测序等方法可能导致临床样本中甲基化水平估计不准确。焦磷酸测序,一种更准确的定量方法,已用于测量 HPV DNA 甲基化,揭示了各种 HPV 类型的 L1 和 L2 区域的高甲基化( 26 , 27 )。最近的研究表明,L1 基因甲基化可以区分宫颈上皮内瘤变 3 (CIN3) 和浸润性宫颈癌( 26 , 28 )。
