编译：山东省诸城市妇幼保健院病理科 王巍伟

  人乳头瘤病毒（human papillomavirus ，HPV）是世界范围内最常见的性传播病毒。HPV感染很常见，大约65%-100%有性生活的成年人在其一生中都会发生感染。绝大多数HPV感染者无症状，但是约10%的感染者将会发生持续性感染，继而发生癌变。世界癌症研究机构发现，一些部位（宫颈、阴茎、外阴、阴道、肛门及口咽部）所发生的癌与HPV感染具有显著相关性。然而，HPV在食管和结直肠恶性肿瘤中所发挥的作用尚不清楚。

最近，Dania Bucchi,等在《世界胃肠杂志》发表综述性文章：“Human papillomavirus and gastrointestinal cancer：A review”，他们查阅最新文献总结了HPV感染与食管、结直肠及肛门恶性肿瘤之间的关系，现将该文章内容介绍如下：

（一）HPV生物学特性及致癌机制

HPV是一种无包膜、双链DNA病毒，感染皮肤基底部角化细胞或黏膜的细胞膜。HPV感染几乎都由性接触传播，性伴侣数量、性生活开始时间较早、与其他性传播疾病（包括HIV）共同感染等都是HPV感染的风险因素。

根据HPV致癌潜能，将其分为“高危型”和“低危型”两类（表1）。高危型HPV（hrHPV）具有致癌能力，其中HPV16是全球许多地区最常见的高危型HPV，HPV18次之。一些良性病变（例如：生殖器湿疣、复发性呼吸器官乳头状瘤病及口腔乳头状瘤等）为低危型HPV感染所致，尤其是HPV6和HPV11。

 表1  HPV分类

HPV基因组含有不同的调控区域，早期编码区域包括E1、E2、E4、E5、E6和E7，晚期编码区域包括L1和L2。上皮细胞分化牢牢控制着HPV的基因表达和生活周期。高危型HPV感染的自然生活史包括病毒通过轻微损伤处进入基底层和后续病毒基因组在基底部上皮细胞中的复制（此时病毒以“游离基因”形式存在）。持续性HPV感染可以导致HPV DNA整合到宿主基因组，这一步对于恶性肿瘤的发生至关重要，因为其可以导致病毒肿瘤蛋白表达上调（特别是E6和E7蛋白）。E6和E7蛋白分别可以引起p53和视网膜母细胞瘤蛋白（pRb）失活，从而导致遗传不稳定性。pRb是周期依赖性蛋白激酶抑制因子p16^INK4a（p16）的负调节因子，pRb的失活导致p16的表达上调。90%以上HPV阳性口咽部恶性肿瘤呈p16过度表达。

HPV感染可以导致宫颈移行区附近鳞柱交界区发生宫颈癌及癌前病变。这些细胞可能是残留的多能胚胎细胞，与胃食管鳞柱交界区发现的细胞群几乎相同。肛门直肠交界区是另一与宫颈鳞柱交界区相似的区域，但是与宫颈交界区的组织学比较，肛门交界区显示有明显的分区性差异。这一发现似乎能够解释宫颈癌和肛门癌发病率所出现的偏差。虽然实际工作中在肛门检测到HPV DNA的概率大于宫颈，但是宫颈癌与肛门癌的比率大约为17:1。单独HPV感染并不能决定病变的恶性潜能，还包括其他一些辅助性因素（包括：免疫缺陷、宿主遗传因素等）。大多数低级别鳞状上皮内病变并不会发展为高级别鳞状上皮内病变或癌这一事实间接的证实了上述推测。

免疫抑制患者中HPV相关性癌的发病率较高。HIV感染者发生已经明确了的HPV相关性癌（例如：宫颈癌、肛门癌等）的风险增加。此外，其他可能发生的HPV相关性癌的发病率在HIV感染者中也有所增加。与HIV感染者相比，器官移植患者通常具有不同的暴露方式，但这两类人群均具有免疫缺陷。因此，免疫缺陷可能促使HIV感染者和器官移植患者的癌症进展并且导致HPV相关性癌的高发病率。阴茎、外阴、阴道、口腔、咽、食管、喉及唇等部位发生癌的风险在器官移植患者和HIV感染者中有所增加，而结直肠癌的发病风险仅在器官移植患者中有所增加。

HPV不能在常规培养细胞中生长，所以HPV病毒检测需要借助分子生物学技术。许多方法可以用于组织及脱落细胞样本的HPV检测（表2），但是最常用的检测方法为多聚酶链式反应（PCR）、原位杂交（ISH）及p16免疫组化检测，而p16免疫组化检测是一种简单、快速、经济的检测方法。

 表2 HPV检测方法比较

FFPE：福尔马林固定、石蜡包埋组织；HPV：人乳头瘤病毒；PCR：聚合酶链式反应；ISH：原位杂交。

（二）HPV和食管癌 

食管癌（EC）是世界上第八种最常见的恶性肿瘤，同时也是第六种容易导致患者死亡的恶性肿瘤，每年大约有500000例新发病例，且有406000例患者死于该恶性肿瘤。如上所述，食管癌的发病风险在HIV感染者和器官移植患者中有所增加。

最常见的食管癌类型为鳞状细胞癌（ESCC），其次为腺癌（EAC）。两者的流行病学和病原学具有显著不同，ESCC在东方国家以及一些发展中国家最常见，而EAC与Barrett食管相关，较少见，但是其发病率每年增长5%-10%，特别是一些西方发达国家。不同地理区域间的食管癌发病率变化较大，食管癌发病率最高区域为“亚洲食管癌带”，该区域从北部的伊朗向东延伸至中国、向北延伸至俄罗斯。食管癌的病因学尚不清楚，多因素病因学可以解释不同种族、不同区域间食管癌发病率的巨大差异。流行病学研究显示，吸烟、过度饮酒、微量元素缺乏以及暴露于致癌物质等因素可以引发ESCC。胃食管反流病（GERD）和Barrett食管（BE）是已知的EAC最重要的风险因素。

（1）HPV与ESCC

虽然HPV已经得到广泛的研究，但是ESCC中HPV的总体感染率仍存在争议，一些研究正在试图澄清这一问题。最近的meta分析和回顾性数据显示，全球范围内ESCC HPV的感染率为11.7%-38.9%。Syrjänen等报道ESCC HPV的平均感染率为29%（0%-78%）。地理区域的不同是HPV感染率差异的主要决定因素，一些低发病率国家（例如：澳大利亚、美国）报道ESCC HPV的感染率为2.5/100000，而高发病率国家（例如：中国、伊朗）报道的ESCC HPV的感染率为250/100000。一些研究认为，ESCC HPV感染率的不同与HPV检测方法相关， HPV总体感染率从17.6%（DNA印记）到32.2%（血清L1检测）不等，而目前最常用的两种方法（PCR和ISH）所测HPV的感染率分别为27.7%和24.3%。 另外一些研究显示，检测方法与ESCC HPV感染率无关，因为使用相同的检测方法而ESCC HPV的感染率仍存在差异。

HPV相关性癌中，HPV16和HPV18是最常检测到的HPV类型，并且70%的宫颈癌病例与它们相关。Yong等报道，HPV16与ESCC具有显著相关性，HPV16的感染率为11.7%，而HPV18的感染率仅为1.8%；他们还分别计算了HPV16和HPV18的OR值，认为HPV16是ESCC最常见的HPV类型。但是迄今为止，关于HPV在ESCC发生发展过程中所发挥的作用仍无定论。

一些关于ESCC HPV感染的研究显示，p16过表达与HPV阳性结果并不一致。最近一篇系统性综述提示，p16并不是体现ESCC中HPV感染状态的可靠标记，因为p16过度表达的ESCC病例中HPV阳性的OR值为1.07（95%CI：0.70-1.62）。该研究同时对ESCC p16过表达与HPV阳性进行了分析，发现两者同时阳性的概率较低（约5%）。总体来看，p16过表达与HPV血清学数据似乎提示，即使ESCC具有一定的HPV感染率，而HPV本身可能在ESCC的发展过程中并不具有显著的致癌性。然而， ESCC中p16过表达与HPV致癌性之间缺乏相关性较罕见。地理区域性差异使得这一结果变的更加复杂，因为ESCC发病率最高的地区同样具有最高的HPV感染率以及HPV感染相关性ESCC的发病率。

因此，HPV在食管癌的发生发展过程中发挥的作用尚不确定。地理区域性差异和检测方法的不同致使当前研究分析更加复杂且得出不同的结论。HPV感染与ESCC高发病率地区具有显著相关性，但在西方一些国家（例如：美国）HPV感染相关性ESCC发病率较低（5%-15%）。ESCC中，P16过表达和HPV血清学数据并不能明确HPV在病因学方面所发挥的作用。 

（2）HPV与EAC

EAC是西方国家发病率增长速度最快的一种恶性肿瘤。GERD、BE、肥胖症、吸烟以及蔬菜和水果摄入量低是已知的EAC最重要的危险因素。

西方国家与之类似的头颈部癌症的增加使得研究者意识到HPV可能在EAC的发生发展过程中发挥一定作用。内窥镜医师和病理医师在食管中发现了疣状（乳头状瘤样）病变，提示为病毒感染。Rajendra等最近首次报道，具有转录活性的hr-HPV与BD（Barrett dysplasia）、EAC具有显著相关性，但是与BE无相关性。该研究即使不能证实HPV感染与BD、EAC的因果关系，但至少提示HPV感染与BE发展至BD/腺癌的过程相关。当HPV DNA和病毒转录活性标记（例如：p16和E6/E7 mRNA）均为阳性时，HPV感染与疾病的严重程度（按照“BE→BD→腺癌”顺序）具有显著相关性。在“BE→BD→腺癌”这一发展过程中，高危型HPV病毒载量以及整合到宿主基因组的量均随着疾病的严重程度而有所增加。最近另外一项研究显示，持续性、具有生物活性的高危型HPV感染（HPV16和18）及p53过表达均与持续性异型/瘤变相关。另外，Antonsson等最近对澳大利亚241例组织学证实为EAC和GEJAC（gastro-esophageal junction adenocarcinomas）的组织样本研究发现，在食管腺癌肿瘤细胞中未发现HPV DNA，该研究强烈提示：“HPV不太可能导致EAC和GEJAC的发生”。

（3）食管癌HPV感染状态对预后评估的价值

一些研究人员已经对HPV在HPV感染相关性ESCC中的预后意义进行了评估。一些回顾性临床研究证实，HPV阳性的头颈部鳞状细胞癌患者（与HPV阴性患者相比）具有较好的预后，而ESCC中HPV的研究数据仍非常有限且尚不一致。Furihata等报道，食管癌中p53蛋白的高表达（可能由于p53基因突变所致）与HPV16/18感染呈负相关，并且HPV16/18感染人群和p53蛋白高表达人群预后明显较差（与无HPV感染和p53蛋白高表达人群相比）。Cao等报道，当HPV感染状态作为ESCC患者总生存期（OS）和无进展生存期的独立预后因素时，HPV感染患者5年生存率为65.9%，而无HPV感染患者为43.4%，具有统计学意义（p=0.002）。

鉴于这种不稳定性，临床数据并不支持将HPV感染状态作为ESCC的预后评估因素。因此，不推荐在科学研究内容之外对患者进行HPV感染检测，且基于HPV感染状态并没有明确的指征去改变ESCC患者的临床实践和治疗方法。即使如此，Oei等使用HPV16/18阳性宫颈癌细胞系研究HPV阳性细胞对高热的反应发现，42℃高温持续60分钟导致E6降解，进而激活了p53依赖性凋亡途径，该结果突显了HPV阳性和HPV阴性细胞的不同，因为HPV阴性细胞诱导p53进而导致细胞凋亡，而HPV阳性细胞需要加热来启动这一效应。

（三）HPV和结直肠癌

结直肠癌（CRC）是世界上男性第三种、女性第二种最常见的恶性肿瘤。CRC发病率在全球范围内具有广泛的地理区域性差异，澳大利亚/新西兰发病率最高（男性和女性的ASR分别为44.8/100000和32.2/100000），西非最低（男性和女性的ASR分别为4.5/100000和3.8/100000）。虽然已经明确了CRC的遗传属性，但大多数病例均为散发性。一些流行病学研究显示，与生活方式相关的一些因素（例如：食用较多红色肉类、吸烟）促使CRC的发生。但是，环境因素在CRC发病过程中所起的作用仍然处于研究阶段。由于人体肠道内有大量的微生物群体且需要确定不同种类癌症中所含不同病原体这一危险因素，最近世界范围内的研究者评估了不同种类的传染性病原体与结直肠肿瘤发生之间的关系。

HPV可以通过肛门生殖器部位上行性感染或完全由血液、淋巴液蔓延导致结直肠的潜在性感染，HPV感染已经被假设为一种与结直肠癌相关的潜在病原学因素。最近一些年来，越来越多的研究证实了结肠组织中HPV感染的存在，并且发现恶性肿瘤组织中HPV DNA载量高于对照组织（正常或癌旁的结肠黏膜），提示HPV感染在结直肠癌发病过程中所起的潜在作用，但是HPV感染与结直肠癌之间的关系仍存在争议，尚无定论。

结直肠癌中HPV的检出率为0%-84%。据文献报道，HPV总体感染率最高的地区为南美洲、亚洲和中东，HPV检出率为32%-45%,，而北美、欧洲及澳大利亚HPV检出率≤3%，与宫颈外其他部位所发生癌的HPV检出率相似。有趣的是，结直肠癌HPV感染率的地理区域性差异似乎和全球结直肠癌发病率结构类型相反，并且能够反映出区域性HPV感染率的不同。然而，亚洲和欧洲结直肠癌患者中更容易检出HPV18，而南美洲结直肠癌患者中容易检出HPV16。

虽然最近的两项meta分析显示结直肠癌与所存在的病毒感染之间的相关性显著增加，但是发表的文献并没有提供两者间所存显著相关性的令人信服的证据。每项研究样本量较小，不同研究间基因分型的方法也不同。但是，因为结直肠癌的发病机制是多因素的，而HPV可能仅在结直肠癌的一个亚型中发挥作用。需要采用标准化方法的大规模多中心性研究以及研究者对病毒基因组整合状态的检测来更好的理解HPV在结直肠癌中所起的作用。

（四）HPV和肛门癌 

（1）简介

肛门癌通常发生于肛管鳞状上皮与柱状上皮移行区域。鳞状细胞癌（SCC）是最常见的组织学类型，占所有肛门癌的85%。SCC与HPV持续性感染密切相关。80%-90%的肛门癌中确实可以检测到HPV，约80%患者感染类型为HPV16，较其他解剖部位的感染率明显增高。这种感染率可能反应出HPV16感染的一种不同趋势，或者说HPV16感染导致肛门黏膜恶性转化的可能性增加。不同地区肛门癌HPV感染率不同，北美和欧洲感染率最高，非洲感染率最低。

与宫颈癌相似，肛门鳞状细胞癌的癌前病变同样具有一个谱系（根据细胞学和组织学的不同划定级别），将其定义为肛门上皮内瘤变（AIN）。AIN2和AIN3均称为高级别肛门上皮内瘤变（HGAIN），发展为浸润性癌具有较高的风险。AIN的自然史尚不清楚，与宫颈癌相似，低级别AIN可能会自然消退或者进展为高级别AIN。肛门高级别AIN进展为浸润性癌的概率尚不清楚，但是估计显著低于宫颈高级别鳞状上皮内病变进展为癌的风险（每年约1/80）。超过90%的AIN2/3病例与HPV感染相关，特别是HPV16型。

HIV感染的同性恋男性中，约74%患者可检测到高危型HPV，许多HPV类型同时感染也很常见。另外一些研究发现，肛门区域HPV感染在异性恋男性和非HIV感染个体都很常见。最近一项关于异性恋女性肛门HPV感染自然史的研究发现，约85%女性三年内自行清除了低危型HPV和HPV16型之外的高危型HPV感染，仅有76.2%女性清除了HPV16感染。肛门中HPV16的清除率较低并不意外，因为肛门癌中HPV16较其他高危型HPV更为重要。有趣的是，肛门HPV16持续性感染的一个较强的预测因素就是同时所伴随的宫颈HPV16感染。肛门性行为（包括肛交、肛门触摸以及肛交过程中不使用避孕套）也与HPV16持续性感染相关。一些病例对照性研究对HPV感染相关性肛门癌的风险因素进行了评估，男性和女性HPV16和HPV18血清学阳性的OD值为2-7。

肛交可能是肛门获得性HPV感染的有效途径，但其并不是肛管感染HPV的唯一方式。此外，大多数研究发现，宫颈HPV感染是肛门HPV感染的重要危险因素。一些研究发现，男性和女性的手或指尖与生殖区域具有相同的HPV类型。虽然指头的HPV感染可能为生殖区域HPV DNA的污染而非真正意义上的感染，但是通过阴道分泌物、手指或污染物质而发生的自体性感染并不能排除。

（2）肛门癌筛查

当前，考虑将肛门癌筛查应用于高危人群（例如：同性恋HIV感染男性患者）。肛门癌筛查应当包括肛门细胞学评估及细胞学检测异常患者的高分辨率肛门镜（HRA）检查。单独肛门细胞学检测对于发现组织学高级别上皮内病变（AIN2/3）的敏感性为55%-93%、特异性为32%-81%。许多研究显示，细胞学级别与组织学级别之间的相关性较差。此外，其在最高危人群中的敏感性下降。由于肛门细胞学作为筛查方法具有较低的特异性及上述原因，一些临床医生提议直接对患者进行HRA检查。HPV检测可以帮助减少进行HRA检查的人数，但是HPV检测对于肛门HSIL 具有较低的特异性，因为HIV感染患者具有较高的HPV感染率，并且在肛管中可以检测出多种类型HPV。虽然当前筛查还没有起到什么功效，但是一些研究人员推荐对高危险因素HIV阳性人群（例如：同性恋男性、有湿疣病史人群以及伴有宫颈或外阴非典型增生女性）进行筛查。

（3）肛门癌HPV感染状态对预后评估的价值

虽然肛门癌的化放疗（CRT）已经成为局部疾病患者的标准化治疗方法，但是在过去几十年间，其生存率并没有得到任何改善。最近的大多数研究发现，HPV相关性恶性肿瘤（特别是头颈部SCC）中，HPV阳性患者较阴性患者具有较好的预后。此外，最近研究数据显示，HPV阳性患者对于放疗（RT）或化放疗（CRT）的治疗反应要优于HPV阴性患者。然而，由于肛门SCC中HPV DNA的检出率超过90%，所以单就HPV阳性与HPV阴性患者对治疗的反应做比较非常困难。

HPV感染是治疗反应和预后的影响因素，最近对HPV感染的了解激励了研究人员去检测HPV感染的代用标记，细胞周期蛋白p16就是其中一个，其是高危型HPV感染相关的最好标记物。一些研究发现，p16免疫组化检测能够预测明显改善的RT/CRT治疗反应以及HPV相关性恶性肿瘤患者相对较好的预后。Serup-Hansen等研究发现，p16阳性是肛门癌患者有所改善的总体生存率（over survival，OS）和疾病特异性生存率（disease-specific survival，DSS）较强的独立预后因子。Rödel等研究发现，高HPV16 DNA载量是与有所改善的局部肿瘤的控制和总体生存率相关的独立预后因素；与p16低表达患者相比，p16高表达患者局部肿瘤的控制有所增强。Mai等研究发现，单独p16阳性并不足以证明是由HPV诱导的转化，因为其他一些因素也可引起p16阳性。HPV+/p16+是唯一可靠的HPV转化性肿瘤证据，这类肿瘤具有非常好的预后。p16过表达而无HPV感染的肿瘤患者预后十分不好，因此需要进一步处理来改善这一结果。

（五）HPV疫苗接种是控制HPV相关性疾病有效途径

很久以来，宫颈癌筛查和性传播疾病的初步预防措施都是降低HPV感染相关性疾病的主要干预方法。随着对HPV感染在一些恶性肿瘤中所起作用理解的改进，HPV疫苗接种已经成为预防HPV感染相关性疾病的主要方法。

目前，已有三种HPV疫苗获得批准使用。二价疫苗（HPV2）可以预防HPV16和HPV18两型感染，四价疫苗（HPV4）可以预防HPV6、HPV11、HPV16和HPV18四型感染。临床试验数据显示，两种疫苗都可以帮助9-26岁女性预防生殖器（宫颈、阴道以及外阴）和肛门的癌前病变。四价疫苗也可以帮助9-26岁男性预防生殖器疣、阴茎鳞状上皮内病变和AIN。虽然当前无临床试验数据显示疫苗在预防口咽部癌症方面的效果，但是HPV疫苗可能提供保护作用，因为大多数病例都是HPV16感染所致。另外，最近的临床试验确定了HPV九价疫苗的安全性、有效性及免疫原性，其包括另外五种在HPV感染相关性癌症中最常检测到的致癌型（HPV31、33、45、52和58）。

通过研究比较HPV疫苗给疫苗接种男性、女性所带来的日益增多的益处发现，无性别差异的疫苗接种项目从长远角度似乎能够控制男女两性HPV感染相关性疾病的发生率。相反，成本-效益分析显示，如果已经达到女性的高覆盖率，当前包括男性在内的HPV疫苗接种项目并不是经济高效的。然而，在许多国家并没有达到免疫接种覆盖率>80%这一目标。

在许多发展中国家，男性发生的HPV相关性癌症的人数与女性相当。在欧洲，大约30%HPV相关性癌症发生于男性。此外，如果仅女性接种HPV疫苗，那么男同性恋者就不会从中得到任何好处。

为了增加HPV疫苗接种的覆盖范围，澳大利亚是第一个免费为男性和女性提供疫苗接种服务的国家。加拿大和美国现在也推荐男性HPV疫苗接种。最近，奥地利成为欧盟国家中第一个提供全体HPV疫苗接种服务的国家。

最后必须强调的是，宫颈外其他一些部位所发生癌的预防性HPV疫苗接种尤为重要，因为这些恶性肿瘤中绝大多数尚无有效的针对性筛查项目。

结论：

1、人乳头瘤病毒（HPV）是全球范围内HPV感染相关性癌症的主要致病因素。HPV与生殖道恶性肿瘤以及肛门、口咽部癌症具有明确相关性，而目前关于HPV在食管及其他部位癌症发生发展过程中的潜在作用尚无定论；

2、HPV感染相关性癌症的鉴别与临床相关，因为HPV感染状态可以作为治疗反应和长期肿瘤性结局的可能预测因素，进而可以帮助识别需要采用不同治疗方法的患者。

3、需要更加深入的研究来改变我们对HPV感染自然史、致癌作用以及临床意义的理解。可以采用筛查方法来降低高危型HPV感染人群肛门癌的发病率。然而，HPV疫苗接种是控制HPV感染相关性癌症发生最有效的方法。