外泌体细胞粘附相关膜蛋白与宫颈癌发病风险的队列研究

How to determine the risk of cervical cancer among the population infected with human papillomavirus (HPV) is one of the most important and urgent scientific questions in cervical cancer screening. The exosomal membrane proteins associated with cell adhesion, a novel cellular communication system recently discovered and involved in regulating the tumor microenvironment, participated in the carcinogenesis. The roles of these exosomal membrane proteins in cervical lesions and their ability in predicting the risk of cervical cancer among HPV positive women remain unclear. This present study, based on a 15-year cervical cancer screening cohort, will include all HPV positive women at baseline study. The concentration of six types of cell adhesion associated exosomal membrane proteins such as E-cadherin protein in the well-preserved serum from the baseline study will be detected. After execution and completion of the our proposed research, the following key scientific questions will be investigated in details: 1) to analyze the association between the levels of exosomal membrane proteins and the severity cervical cancer by comparing the differences of proteins expression among various cervical lesions; 2) to further prospectively explore their functions in the progression from the normal and moderate lesions into the malignant cervical lesions; 3) to evaluate if exosomal membrane proteins can be use to classify clinical stage or severity of cervical cancer among HPV positive women. This comprehensive study will provide epidemiological evidences for the role of exosomal membrane proteins in the carcinogenesis of cervical cancer, reference parameter for the better management of HPV positive women and updated screening strategies in cervical cancer screening practice.

如何准确判定高危型人乳头瘤病毒（HPV）阳性人群的癌变风险是宫颈癌筛查实践中亟待解决的科学问题。最新研究显示，外泌体细胞粘附膜蛋白通过调控肿瘤微环境影响肿瘤的发生和转移，但其在宫颈癌形成中的作用和作为宫颈癌发病风险标志物的潜在价值尚不明确。本课题拟依托前期建立并随访15年的宫颈癌筛查队列，以基线HPV阳性者为研究对象，检测其血浆中E-cadherin等六种外泌体细胞粘附膜蛋白的表达情况，开展如下研究：1）横断面对比不同病理状态宫颈病变人群外泌体膜蛋白的表达差异，判定其与宫颈病变程度的关联；2）从前瞻性角度，进一步探讨外泌体膜蛋白在正常和低级别宫颈病变进展为高级别宫颈病变中的作用；3）从人群应用层面，评价膜蛋白作为标志物对HPV阳性人群风险分层的临床效果。研究结果可以阐明外泌体膜蛋白在宫颈癌发生发展中的作用，同时也为科学管理HPV阳性人群、优化宫颈癌筛查策略提供流行病学证据。

如何利用新的预测标志物准确界定人乳头瘤病毒（HPV）阳性人群的癌变风险，识别出真正高风险人群是宫颈癌筛查中亟需解决的科学问题之一。有研究显示，外泌体细胞粘附膜蛋白作为细胞通讯“信使”，调控肿瘤微环境，影响肿瘤的发生和转移，但其在宫颈癌形成中的作用以及和作为宫颈癌发病风险标志物的潜在价值尚不明确。.本研究以既往筛查人群和不同程度宫颈病变者为研究对象，通过检测外泌体中E-cadherin、β-Catenin和Claudin-1等细胞粘附相关膜蛋白和HPVE6蛋白的表达水平，结合HPV感染情况和病理情况，分析了E-cadherin、β-Catenin和Claudin-1等细胞粘附膜蛋白表达水平与宫颈病变的关联程度，探讨了外泌体E-cadherin等细胞粘附膜蛋白与HPVE6蛋白的关系，综合评估了这些粘附蛋白和HPVE6在HPV 感染诱发宫颈癌形成的作用以及癌变风险预测中的价值。.研究结果显示：E-cadherin、β-catenin和Claudin-1等膜蛋白阳性率在不同程度宫颈病变组织中明显不同，其蛋白表达量可提示宫颈病变程度；在HPV阳性人群中，Claudin-1阳性者宫颈癌发病风险远高于阴性者，E-cadherin、β-catenin预测风险能力次之；HPV16 E6蛋白能够将HPV阳性人群长期风险进行分层，阳性者进展为宫颈上皮内细胞瘤样病变3级及以上（CIN3+）风险为阴性者的 5倍（HR 5.0，95%CI 1.7，14.6），检出10年累积CIN3+病例的特异度达86.5%（95%CI 72.0，94.1），AUC为0.702(0.521,0.882)，且联合其他分子标志物后，宫颈癌及癌前病变的筛查灵敏度和特异度均提高；外泌体中E-cadherin、β-catenin和Claudin-1蛋白表达量与宫颈癌中HPVE6表达量呈正相关，因此这些蛋白表达量可指示HPV感染状态和宫颈病变进程；最后，外泌体可內吞入肿瘤微环境中血管内皮细胞中，提示这些膜蛋白可能通过外泌体影响肿瘤微环境来参与HPV致宫颈癌形成的过程。.总之，本项目对外泌体E-cadherin等细胞粘附相关蛋白在HPV诱发宫颈癌形成中的作用以及在宫颈癌风险预测和筛查管理中应用的科学性和可行性进行了初步探讨，为阐明宫颈癌形成的发病机制以及制定高危人群筛查管理策略提供了新的视角和手段。