人乳頭瘤病毒與眼表鱗狀上皮腫瘤關系的研究進展

邵楊楊 張朝然

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·綜 述·

人乳頭瘤病毒與眼表鱗狀上皮腫瘤關系的研究進展

邵楊楊 張朝然

人乳頭瘤病毒(HPV)是一種與人類多種疾病尤其是宮頸癌相關的病毒，自HPV與宮頸癌的關系被確認以來，其致病機制及感染預防一直是研究的熱點。近年的研究在眼表鱗狀上皮腫瘤(OSSN)中檢測出HPV，提示其可能參與OSSN的發生。了解其在OSSN中的作用有利于深入了解OSSN的發病機制，從而更好地預防和治療該病。(中國眼耳鼻喉科雜志，2017，17：213-216)

人乳頭瘤病毒；眼表鱗狀上皮腫瘤；發病機制

人乳頭瘤病毒(human papilloma virus，HPV)是一種無包膜的小DNA病毒，是世界范圍內最常見的性傳播病原體。它的發現是腫瘤病因學研究中的重要成就之一。HPV僅感染人類上皮組織，根據組織親嗜性的不同，可分為皮膚型和黏膜型，皮膚型HPV包括HPV 1，2，3，4，5，7，8，10，12，14，15，17，20，36，38等，黏膜型HPV分為低危型和高危型。HPV 6，11，40，42，43，44，54，61，72和81等型別被認為是低危型，與良性病變有關；HPV 16，18，31，35，39，45，51，52，56，58，59，68，78和82等型別被認為是高危型，與惡性病變有關[1]。HPV與宮頸癌密切相關；此外，在外陰癌、陰道癌、陰莖癌、肛門癌、口腔癌、皮膚癌、喉癌、肺癌及食管癌等惡性腫瘤組織中可檢測出較高的HPV感染率，且存在與導致宮頸癌相似的致癌機制[2]。近年來研究表明，HPV也可能參與眼表鱗狀上皮腫瘤(ocular surface squamous neoplasia，OSSN)的發生?，F將該領域的研究作一綜述。

1 HPV的分子結構與基因組

HPV含有1條長約8 kb的雙鏈閉環DNA，病毒衣殼由72個衣殼粒構成，呈20面體立體對稱結構。在病毒的生命周期中，一些關鍵的機制發揮作用，必須依賴衣殼經過多種構象變化完成，如病毒基因組DNA衣殼化、病毒在宿主細胞中成熟穩定和生存、介導細胞黏附并最終釋放病毒DNA到新感染的宿主細胞等[3]。HPV基因組可分為3個功能區，分別為早期轉錄區(E區)、晚期轉錄區(L區)和上游調控區(URR區)。E區含6個亞區，為E1，E2，E4-E7。E1參與病毒復制，其編碼蛋白具有ATP依賴性解旋酶的活性；E2參與轉錄調節，E2蛋白可特異地結合到E6和E7啟動子DNA識別序列，調節E6、E7癌基因的轉錄；E4編碼晚期胞質蛋白，與病毒成熟有關；E5具有較弱的轉化活性；E6和E7主要與細胞轉化及HPV的致癌性有關，編碼HPV最主要的癌蛋白。L區編碼主要衣殼蛋白L1和次要衣殼蛋白L2，L1高度保守，是主要的種特異性抗原；L2高度可變，是型特異性抗原。URR區也稱非編碼長調控區(LCR)，含有DNA復制與表達的調控元件[4]。

2 HPV感染與OSSN的關系

OSSN可以分為良性腫瘤、癌前病變和惡性腫瘤。在良性腫瘤中，乳頭瘤是目前最常見的腫瘤，外觀為粉紅色、乳頭狀，呈外生性生長。根據發病年齡的不同，乳頭瘤可表現為不同的生長形式。在兒童中，它常呈多灶性帶蒂生長，累及穹隆部、淚阜或瞼緣；而在成年人中，它常呈單發性無蒂生長，累及結膜或角膜緣。其他良性腫瘤還包括假性上皮瘤樣增生和良性遺傳性上皮角化不良。角膜結膜上皮內瘤變(corneal and conjunctival intraepithelial neoplasia，CIN)有惡變潛能，因此被歸為癌前病變，包括輕度、中度、重度不典型增生和原位癌。在惡性腫瘤中，鱗狀細胞癌是最常見的腫瘤，呈浸潤性生長。CIN和鱗狀細胞癌外觀相似，常常表現為鄰近角膜緣的無蒂、肥厚、隆起的病灶，因此很難通過臨床特征鑒別。有些病變彌散、扁平、不隆起、與周圍組織無明顯分界，使得早期診斷非常困難。乳頭瘤、CIN和鱗狀細胞癌均可以表現出相似的臨床特征，因此組織病理學檢查是診斷OSSN的金標準[5]。

在OSSN良性腫瘤，特別是結膜乳頭瘤中，各研究HPV檢出率較高，為58%～100%(表1)。Takamura等[6]在6例患者的8例標本中均檢測到HPV陽性。Minchiotti等[7]在4例患者中均檢測到HPV 11。Mlakar等[8]在25例患者中檢測到76%(19/25)的HPV 6/11陽性。Sj?等[9]檢測到92%(48/52)HPV陽性，其中83%(40/43)為HPV 6/11，發現1例為HPV 6/11合并HPV 16感染。Sj?等[10]在另一項研究中檢測到81%(86/106)HPV陽性，其中80例為HPV 6，5例為HPV 11，1例為HPV 45，而對照組的20例正常結膜組織中均未檢測到HPV。以上研究均提示HPV感染和結膜乳頭瘤的發生明顯相關，HPV 6/11是結膜乳頭瘤中最常見的HPV類型，高危型HPV感染在乳頭瘤中少見。

不少研究比較了OSSN不同腫瘤類型中HPV分型檢測變化，并發現了HPV在乳頭瘤惡變中的影響。Eng等[11]對44例結膜腫瘤(24例乳頭瘤，20例CIN和惡性腫瘤)進行HPV 6，11，16，18的檢測，結果在乳頭瘤中檢測到58%(14/24)HPV陽性，其中64%(9/14)為HPV 6/11，而在20例CIN和惡性結膜上皮腫瘤中均未檢測到HPV。Saegusa等[12]在結膜乳頭瘤中檢測到75%(12/16)HPV陽性，CIN中檢測到25%(1/4)陽性，鱗狀細胞癌中檢測到25%(1/4)HPV陽性，檢出類型均為HPV 16。Hughes等[13]在Medline上回顧關于HPV和OSSN相關性的研究，并進行匯總分析。在8項結膜乳頭瘤的研究中，HPV陽性率為80%(179/223)，HPV 6,11是主要類型。在CIN和鱗狀細胞癌中HPV的陽性率為32%(76/241)，檢出類型主要為HPV 16/18，認為單獨HPV感染不足以導致CIN和鱗狀細胞癌的發生、發展。Bredow等[14]對1例角膜緣型乳頭瘤進行隨訪觀察，手術切除后1年第1次復發，4個月后第2次復發，3次病理證實均為乳頭瘤，HPV均為陰性；而2年后第3次復發時，病理證實為高分化鱗狀上皮細胞癌，HPV 16陽性。因此他提出HPV在乳頭瘤惡變中有重要作用。

表1 以往文獻中結膜乳頭瘤HPV的檢出情況

注：PCR-RFLP為限制性片段長度多態性聚合酶鏈反應；ISH為原位雜交

在OSSN的CIN和鱗狀細胞癌中，各研究檢出率為0～100%(表2)。Auw-Haedrich等[15]在12例CIN中僅檢測到2例HPV陽性(17%)，均為HPV 16。Guthoff等[16]在31例OSSN中均未檢測到HPV。Toth等[17]對23例結膜鱗狀細胞癌患者的腫瘤標本進行檢測，HPV陽性率為22%。Tulvatana等[18]對30例OSSN的病理標本進行HPV檢測，結果均為陰性。Manderwad等[19]對48例患者的57例病理標本進行HPV 16/18的檢測，結果均為陰性。Peralta等[20]在結膜鱗狀細胞癌的患者中檢測到22%(8/36)HPV陽性，均為HPV 16。Woods等(澳大利亞)[21]利用聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction，PCR)技術在OSSN中檢測到6.5%(3/46)HPV陽性，均為HPV 16。以上研究均提示HPV感染和OSSN發病無明顯關系。Di Girolamo等[22]在PubMed上回顧關于HPV和CIN或鱗狀細胞癌相關性的研究，并進行匯總分析，結果HPV陽性率為33.8%(144/426),提示HPV并不是CIN或鱗狀細胞癌發病的必要條件而可能只是易感宿主的協同發病因素。與上述研究結果不同，Scott等[23]在CIN中檢測到100%HPV陽性(10/10)，其中5例為HPV 16，5例為HPV 18，未受累結膜組織及對照組正常結膜組織HPV均呈陰性。Galor等[24]在眼表鱗狀上皮癌中檢測到78%(21/27)HPV陽性，其中近一半(9例)為HPV 16。McDonnell等[25]在OSSN中檢測到88%(37/42)HPV 16陽性。上述3個研究結果提示HPV感染在CIN和鱗狀細胞癌的發病中有重要作用。de Koning等[26]對81例OSSN病例進行黏膜型和皮膚型HPV的檢測，黏膜型HPV在病例組和對照組的陽性率均為38%，無統計學意義，提示黏膜型HPV和OSSN沒有關系；而皮膚型HPV在病例組和對照組的陽性率分別為22%(18/81)和3%(1/29)，有統計學意義，但是鑒于皮膚HPV在病例組的陽性率較低，其在OSSN發病中的作用有待進一步證實。Ateenyi-Agaba等[27]在結膜鱗狀上皮癌中檢測到45%(42/94，79例HIV陽性)HPV陽性，在CIN中檢測到41%(16/39，34例HIV陽性)HPV陽性，在對照組檢測到11%(30/285，128例HIV陽性)HPV陽性，HPV 5/8是最常見的HPV類型。在HIV陽性的病例中，HPV和OSSN有明顯的相關性；而在HIV陰性的病例中，少見HPV的感染，且HPV與OSSN的相關性不明顯。此外，HPV 5/8多見于免疫抑制的個體，推測可能是由于HIV感染引起機體免疫低下繼發HPV感染。我們所觀察到的HPV和OSSN的相關性究竟是由于HIV感染干擾所致還是HIV作為HPV致癌的協助因素還很難說。Carreira等[28]對皮膚型/黏膜型HPV感染和OSSN的關系進行系統綜述和Meta分析，黏膜型HPV感染總的相對危險度為3.13(95%可信區間：1.72～5.71，I2=45.6%，16篇研究)，有4篇研究同時對皮膚型/黏膜型HPV感染和OSSN關系進行研究，相對危險度分別為3.52(95%可信區間：1.23～10.08, I2=21.8%)和1.08(95%可信區間：0.57～2.05，I2=0.0%)，因此作者認為僅皮膚型HPV感染是OSSN的危險因素。目前尚無針對不同OSSN腫瘤類型中HPV檢出型別差異的基礎研究報道。

表2 以往文獻中CIN和鱗狀細胞癌HPV的檢出情況

在上述研究中，HPV檢出率存在明顯差異的主要原因有以下幾點：①樣本量大小不同;②不同檢測方法(PCR、原位雜交、免疫組化等)的敏感度不同;③PCR的設計及引物類型影響結果的準確性;④不同地域、不同種族對HPV的易感性不同;⑤標本制作不同(甲醛固定石蠟包埋、冷凍、新鮮等)或標本的保存時間不同;⑥混雜因素(如HIV感染)干擾。而關于HPV感染和CIN及鱗狀細胞癌的發生是否相關，目前尚無一致結論。

3 HPV致癌機制

HPV在OSSN中的致癌機制與其在宮頸癌中相似，E6和E7是主要的致癌基因。HPV通過與硫酸肝素蛋白聚糖結合在輕微損傷處侵入基底膜?；啄げ粌H僅是病毒貯存的場所，它還參與病毒處理。病毒衣殼發生構象變化，L2蛋白被蛋白酶裂解暴露氨基端，從而使衣殼轉運至上皮細胞表面。病毒經過內化發生解構，DNA進入細胞核復制，產生病毒DNA拷貝。然而，在宮頸病變中發現高危型HPV基因會整合于宿主DNA的特定區域，使起重要表達調控作用的E2基因失活，從而導致E6和E7的過量表達。隨著上皮細胞分化，病毒成熟并被攜帶至表面。在正常未被感染的上皮，當細胞離開基底層就不再進行細胞分裂，但是感染細胞細胞分裂依然活躍。pRB蛋白通過與轉錄因子結合抑制細胞周期進展，E7使之失活，因此感染細胞保持增殖狀態。而E6通過結合P53蛋白，阻止P53蛋白對存在DNA缺陷的細胞的清除作用，從而引起癌變[29]。

4 OSSN的治療及預后

大多數局部病灶選擇具有足夠切緣的腫瘤完整切除，同時對切緣和病灶基底部進行冷凝治療。輔以乙醇的角膜上皮切除和板層角鞏膜切除分別用于角膜受累和浸潤部分。腫瘤的完整摘除與否要由結膜切緣的組織病理檢查證實。手術切緣陰性與否是腫瘤復發的最重要的預測指標。據報道，切緣陰性患者復發率為5%～33%，而切緣陽性患者復發率高達56%。手術切除后的缺損可用羊膜移植或者口腔黏膜移植覆蓋。腫瘤浸潤達深基質層，可以通過穿透性角鞏膜移植挽救患者眼球和視力。一些非侵入性檢查如相干光斷層掃描和超聲生物顯微鏡可以在術前幫助評估角鞏膜的浸潤深度。OSSN眼內浸潤的病例，可偽裝成“葡萄膜炎”的表現，這些病例需要行眼球壁局部切除或眼球摘除術。對于有眼眶浸潤的OSSN病例，可行局部切除聯合或單獨放療或保留眼瞼的眶內容物剜除術。

局部應用5-氟尿嘧啶(5-FU)或絲裂霉素(MMC)治療OSSN已經在文獻中廣泛報道。OSSN的化學治療主要適用于局限性OSSN，也可以作為復發性病變的輔助治療。據報道，平均直徑40 mm的OSSN使用MMC后，腫瘤可以縮小57%。然而MMC在眼表的累積毒性和遲發毒性限制了其在OSSN治療中的使用[30]。

在過去10年間很多學者報道IFNα2b對OSSN的治療有效。IFNα2b適用于累及范圍大于角膜緣4個鐘點的OSSN的治療。局部滴用IFNα2b適用于厚度較薄的OSSN，而局部滴用IFNα2b聯合結膜下注射IFNα2b適用于厚度較厚或范圍較大的OSSN。由于IFN具有抗病毒作用，Galor等[24]假設感染HPV的結膜鱗狀上皮癌對于IFN治療反應比未感染HPV的結膜鱗狀上皮癌好，然而結果表明HPV感染與IFN治療反應無明顯相關性。

OSSN的整體預后好。據報道，局部復發率為5%，區域淋巴結轉移率<2%。有報道[31]稱，存在HPV感染的OSSN患者預后更好。

5 結語和展望

HPV感染在結膜乳頭瘤發病中的作用已在諸多研究中得到驗證，以HPV 6/11為主。結膜乳頭瘤極少發生惡變，HPV感染在乳頭瘤惡變過程中的作用僅有1例病例報道，仍需做進一步研究。而HPV感染在CIN和眼表鱗狀細胞癌中的作用在諸多研究中呈現巨大差異，美國的研究報道HPV感染與OSSN有明顯相關性，以HPV 16/18為主；而德國、泰國、中國臺灣地區、印度等的研究發現，HPV感染與OSSN無明顯關系。與其他國家在OSSN中檢測到黏膜型HPV不同，烏干達的研究顯示OSSN中更常見皮膚型HPV感染(HPV 5/8)。因此，對于HPV感染在OSSN發病中的作用有待繼續探索。在OSSN中最常見的型別為HPV 6,11,16,18，而針對這些型別的四價疫苗已經從2007年開始在全球范圍內進行接種。HPV疫苗可能會減少甚至消滅由HPV感染引起的眼部疾病。然而，HPV疫苗在眼部疾病的獲益短期內不會很明顯，因為雖然乳頭瘤可發生于年輕人，但是結膜鱗狀細胞癌常常發生于老年人。

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(本文編輯 諸靜英)

Research process in association of human papilloma virus and ocular surface squamous neoplasia

SHAOYang-yang，ZHANGChao-ran.
DepartmentofOphthalmology,EyeEarNoseandThroatHospitalofFudanUniversity，Shanghai200031，China

ZHANG Chao-ran,Email:fdeent@126.com

Human papilloma virus(HPV) is associated with several diseases,especially in cervical cancer. The pathogenic mechanism and prevention of HPV has been being the hot spot of researches since the association of HPV and cervical cancer was confirmed. The HPV was detected in ocular surface squamous neoplasia(OSSN) according to recent researches, which suggests it may be involved in the growth of OSSN. To understand the role of HPV in OSSN is helpful to figure out the pathogenic mechanism of OSSN so that we can treat and prevent this disease better. (Chin J Ophthalmol and Otorhinolaryngol,2017,17:213-216)

Human papillomavirus；Ocular surface squamous neoplasia；Pathogenic mechanism

復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院眼科 上海 200031

張朝然(Email: fdeent@126.com)

10.14166/j.issn.1671-2420.2017.03.019

2016-04-09)