第二节　宫颈癌基因组学特征

一、HPV在宿主基因组整合特征

绝大部分的宫颈癌发生与HPV感染有关。在HPV感染宿主细胞的过程中，病毒的基因也整合进了宿主细胞的基因组中。HPV在宿主基因组的整合特征可以作为分子标志物应用于宫颈癌的早期诊断、个体化治疗以及预后评估。

2015年，中国的研究团队基于大样本的研究首先报道了宫颈癌中HPV整合特征［5］。该研究采集了26例宫颈癌前病变、104例宫颈癌和5例宫颈癌细胞系的样本，利用全基因组测序和自主研发的高通量病毒整合探测技术，发现了3 667个HPV在人体基因组的整合位点。其中包括了既往报道的基因位点：POU5F1B（9.7%）、FHIT（8.7%）、KLF12（7.8%）、KLF5（6.8%）、LRP1B（5.8%）和LEPREL1（4.9%），同时也发现了新的基因位点：HMGA2（7.8%）、DLG2（4.9%）和SEMA3D（4.9%）。研究发现，由于HPV在其基因的内含子区域整合而导致FHIT和LRP1B蛋白表达的下调，HPV整合在基因的邻近区域而导致MYC和HMGA2蛋白表达的上调。

癌症基因组图谱计划（The Cancer Genome Atlas，TCGA）的研究中也报道了HPV基因组整合特征。研究者在83%的HPV阳性宫颈癌中检测到了HPV在宿主基因组整合的信息，其中64%的样本中发现了1个整合事件，25%的样本中发现2个整合事件，11%的样本中发现3个或以上的整合事件。HPV整合事件涉及所有的染色体，包括此前报道的热点区域：3q28和8q24。

二、宫颈癌基因组分子特征

在二代测序大规模应用之前，研究者只能通过有限的技术手段获取不够全面的肿瘤基因特征。随着二代测序的出现以及TCGA计划的开展，我们有机会可以更加全面地了解肿瘤的基因组学特征。

2014年，哈佛大学团队首次利用全外显子组测序（whole exome sequencing，WES）获得了宫颈癌人群的基因组学特征［6］。通过对115例欧美宫颈癌患者组织进行WES测序，发现宫颈癌患者的平均突变负荷为每百万碱基（mega base，Mb）3.7个突变，鳞状细胞癌的突变负荷（4.2突变/Mb）显著高于腺癌（1.6突变/Mb）。揭示了宫颈癌中常见的高频突变基因有EP300（16%）、PIK3CA（15%），HLA-B（9%）、MAPK1（8%）、PTEN（6%）、STK11（4%）和NFE2L2（4%），其中，EP300、HLA-B、MAPK1和NFE2L2等为首次报道。

随后在2017年，TCGA研究组报道了更加全面的宫颈癌分子遗传特征。研究通过对178例宫颈癌样本进行WES测序，其中鳞状细胞癌144例，腺癌31例，腺鳞癌3例［7］，发现11例肿瘤组织中存在超突变现象（>600个突变），所有患者的平均突变负荷为4.04突变/Mb，如果去除11例超突变患者，余下患者的平均突变负荷为2.53突变/Mb。研究首次在宫颈癌中报道SHKBP1、ERBB3、CASP8、HLA-A和TGFBR2的基因突变。同时也发现了之前报道的PIK3CA、EP300、FBXW7、HLA-B、PTEN、NFE2L2、ARID1A、KRAS和MAPK1等基因突变。其中，HLA-A、HLA-B、NFE2L2、MAPK1、CASP8、SHKBP1和TGFBR2等基因的突变只出现在鳞状细胞癌中。PIK3CA突变最常见的是E542K和E545K，与膀胱癌和HPV阳性头颈鳞癌中的突变类似，但是与乳腺癌中PIK3CA的常见突变位点不同。拷贝数变异分析发现宫颈癌中平均拷贝数变异事件为88个，显著低于卵巢高级别浆液性癌，但高于子宫内膜样腺癌。

三、宫颈癌分子靶向治疗

肿瘤靶向药物的开发及应用，正是基于人们对基因功能的不断解析和认识，以及对肿瘤基因组的测序。大规模的肿瘤基因组学研究为肿瘤的精准靶向、免疫治疗及药物研发提供了重要的参考信息。通过对肿瘤基因组数据的分析，我们可以鉴定出新的治疗靶点。靶向治疗在血液肿瘤、非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）、乳腺癌及恶性黑色素瘤中取得了巨大的进展，给患者带来了生存获益。然而在宫颈癌中，尚未有靶向治疗药物获批临床。我们将根据宫颈癌基因组学特征探讨分子靶向治疗在宫颈癌中的应用前景，针对宫颈癌中的异常分子事件，综合其他肿瘤中的临床和基础研究，总结宫颈癌中潜在的可靶向治疗的癌基因变异。

（一）激活突变

1.PIK3CA

磷脂酰肌醇-3激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）通路信号影响包括细胞生长、增殖、生存，蛋白翻译的调节、代谢，细胞迁移和血管形成等多种细胞功能，是最主要的抑制细胞凋亡的信号途径。PI3K信号传递在多种肿瘤的发生中发挥重要作用。PI3K信号通路中某个组分激活是多种肿瘤中调节潜在的致癌基因和抑癌基因的关键步骤。且PI3K信号通路中某个组分的激活也导致了某些肿瘤对放化疗、激素治疗等治疗方式的耐药。PI3K信号通路激活由多种原因导致，包括但不限于：①PI3K亚单位功能获得性激活，PIK3CA（phosphatidylinositol-4，5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha）基因编码PI3K催化亚单位p110α，如基因发生突变，则该催化亚单位功能增强，或者正向调节PI3K的致癌基因激活性突变；②PI3K负向调节因子的失活性基因突变或表观改变，如磷酸酶和PTEN突变或功能的丧失，也会导致PI3K信号传递异常。很多肿瘤组织中发现PIK3CA基因错义突变增强了PI3Kα蛋白激酶的活性，该蛋白的活性与细胞转化相关。常见的基因位点突变发生在编码外显9和编码外显子20，这些突变通常会提高PI3K激酶的活性，上调该信号通路中下游的AKT和S6的磷酸化水平，促进细胞转化和生存［8］。

根据TCGA数据，宫颈癌中PIK3CA基因突变频率为27.9%，其中鳞状细胞癌为26.7%，腺癌为34.8%。PIK3CA最常见的突变位点是E545K、E542K和E726K，而乳腺癌中最常见的H1047X突变［9］和子宫内膜癌中常见的R88Q突变［10］在宫颈癌中并不常见。复旦大学附属肿瘤医院的一项宫颈癌PIK3CA突变研究发现，外显子9和外显子20测序中总的突变率是13.6%（TCGA数据中为17.2%）［11］。既往研究发现宫颈癌中超过半数的PIK3CA突变出现在外显子9，但仍有很大一部分PIK3CA突变散在分布，这些非热点突变的功能以及对PI3K抑制剂的响应仍有待进一步研究。

2019年，PI3Kα抑制剂alpelisib获批应用于携带PIK3CA突变的HR阳性、HER2阴性的转移性乳腺癌。

根据既往研究，PIK3CA在宫颈癌中突变频率较高，可能是宫颈癌中很有前景的治疗靶点。2018年，一项PI3K抑制剂单药治疗宫颈癌的临床研究也表现出一定疗效。目前多种PI3K抑制剂正在宫颈癌中开展Ⅰ/Ⅱ期临床试验。未来PI3K抑制剂有望应用于携带PIK3CA突变的宫颈癌治疗。

2.RAS家族

RAS基因是最早被发现的一种重要的致癌基因，其突变存在于约30%的人类肿瘤中，是人类肿瘤中最常见的致癌基因突变。RAS家族（RAS gene family）包括KRAS、NRAS和HRAS三个重要的癌基因。研究发现，KRAS蛋白作为分子开关发挥作用：它响应上游EGFR激活并调节下游MAPK和PI3K/mTOR通路，最终控制细胞增殖、分化和存活。SOS1是KRAS的关键鸟嘌呤核苷酸交换因子（guanine nucleotide-exchange factor，GEF），它在其催化结合位点结合并激活鸟苷二磷酸（guanosine diphosphate，GDP）结合的RAS家族蛋白，从而促进GDP与鸟苷三磷酸（guanosine triphosphate，GTP）交换。除催化位点外，SOS1还可以在变构位点与GTP结合的KRAS结合，从而增强其GEF功能，构成正反馈调节机制。SOS1的消耗或其GEF功能的特定遗传失活已被证明会降低携带KRAS突变的肿瘤细胞的存活率。作为RAS家族中最常见的突变基因，KRAS在肿瘤中突变有几种主要的亚型，主要是蛋白的第12个或第13个氨基酸发生了突变，从而产生一种强致癌蛋白［12］。

根据TCGA数据，KRAS突变存在于5%的宫颈癌中，其中80%的突变位于G12和G13位点，与KRAS突变频率较高的胰腺癌，非小细胞肺癌和肠癌一致。宫颈癌中，KRAS在腺癌中的突变频率（19.6%）远高于鳞癌（2.4%）。而NRAS和HRAS在宫颈癌中突变均较为罕见，频率分别为1.0%和0.3%。

既往RAS一直被认为是不可成药靶点，近年来研究的不断深入为靶向KRAS治疗肿瘤提供了新的可能性，KRAS抑制剂的研发也因此取得了显著的进展。KRAS相比于其他两种RAS亚型更易出现突变，在实体瘤中尤为常见，长期以来KRAS一直是精准治疗努力攻克的靶点，包括靶向KRAS蛋白本身、其翻译后修饰、膜定位、蛋白质-蛋白质相互作用及RAS下游信号通路。但针对RAS基因策略中的大多数化合物研发都失败了，直到KRAS G12C抑制剂问世。2013年Kevan教授等人找到了一种新策略［13］，他们使用共价抑制剂来和KRAS G12C突变的半胱氨酸结合，从而将KRAS G12C锁定在GDP结合的非活性状态，阻止其与GTP的结合，进而抑制KRAS G12C过度激活，从而阻断致癌信号。Sotorasib（AMG510）是第一款被批准用于临床针对KRAS突变的靶向药，结束了KRAS突变不可成药的历史［14，15］。基础科研人员和临床医务人员正在共同努力，希望开辟针对其他KRAS突变体的靶向治疗。继G12C之后，G12D有望成为下一个被突破的KRAS突变亚型［16］，KRAS G12D突变患者数量是KRAS G12C突变的2.5倍以上。

除了直接靶向突变KRAS蛋白的抑制剂，间接靶向突变KRAS的药物也在研发当中。RAS激活需要核苷酸交换、加工、膜定位和效应子结合。改变这些基本步骤中的一个，可用于间接抑制RAS激活。目前最主要的策略是通过抑制SHP2或SOS1来影响KRAS的核苷酸交换和激活。作为KRAS的上游激活因子，SOS1抑制剂和SHP2抑制剂在联合用药组合中具有广泛前景，正在进行多项临床前和临床联合用药研究。

3.FGFR家族

成纤维细胞生长因子受体（fibroblast growth factor receptor，FGFR）属于酪氨酸激酶受体，FGFR与成纤维生长因子（fibroblast growth factor，FGF）结合，激活下游一系列信号通路，参与调控细胞增殖、迁移等。当FGFR发生异常时，通过驱动肿瘤细胞增殖、存活及促进血管生成，促进肿瘤发生和发展。截至目前，已在十余种恶性肿瘤中发现FGFR基因改变［17］，其中最常见的是尿路上皮癌，其次是乳腺癌、子宫内膜癌等。一项泛瘤种研究分析显示［18］，在纳入分析的4 853例实体肿瘤患者中，7.1%存在FGFR基因改变，其中以基因扩增（66%）为主，其次是激活突变（26%）和基因重排（8%）。FGFR2和FGFR3的基因融合也是FGFR基因变异的一种独特形式，其中最常见的是融合形式是FGFR3-TACC3融合基因，FGFR3和TACC3基因位于人类第4号染色体p16上，该融合基因过度表达的肿瘤具有高度侵袭性［19］。

在宫颈癌中，FGFR家族四位成员FGFR1、FGFR2、FGFR3和FGFR4均有检测到基因变异的存在。FGFR1（0.7%）、FGFR2（1.7%）和FGFR4（1.0%）的变异以基因突变为主，但发生频率均较低，其中FGFR2的变异为散发的点突变，子宫内膜癌中常见的S252W和N549K热点突变未见报道。FGFR3的基因异常的频率为1.7%，且均为FGFR3-TACC3基因融合，该基因融合同时也见于脑胶质瘤、肺鳞状细胞癌及尿路上皮癌，尿路上皮癌中常见的FGFR3 S249C热点突变在宫颈癌中未见。

FGFR抑制剂可分为泛FGFR抑制剂和高选择性FGFR抑制剂。基于Ⅱ期临床试验BCL2001，2019年FDA批准一种口服泛FGFR酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitor，TKI）erdafitinib用于治疗携带FGFR2/3基因突变或融合的局部进展或转移性尿路上皮癌的成年患者。目前有两款针对FGFR1、FGFR2和FGFR3的强效选择性口服抑制剂，pemigatinib和infigratinib，被批准用于治疗先前接受过治疗、携带FGFR2融合或重排的局部晚期或转移性胆管癌患者。由于泛FGFR抑制剂有导致高磷酸血症的副作用，所以高选择性的FGFR2/3抑制剂也是目前临床研发的重点。FGFR4抑抑制剂主要集中在肝癌的研究中，2022年美国临床肿瘤学会（American Society of Clinical Oncology，ASCO）首次发布的RAGNAR研究中期分析结果显示，erdafitinib在存在FGFR1/2/3突变和融合的14种不同肿瘤类型患者中观察到了不错的疗效，总的客观缓解率为29.2%。

尽管目前尚无FGFR抑制剂在宫颈癌中运用的临床数据报道，结合既往相关研究数据，FGFR激酶抑制剂在携带FGFR变异的宫颈癌中应用前景广阔。

4.ERBB家族

ERBB（Erb-B2 receptor tyrosine kinase）家族包括Her1（EGFR）、Her2（Neu，ERBB2）、Her3（ERBB3）和Her4（ERBB4）。ERBB的胞外配体结合区与配体结合使受体二聚化，形成同源二聚体或与家族其他成员形成异源二聚体。受体二聚化后构象发生改变，与ATP分子结合，激活胞内的酪氨酸激酶活性，导致自身磷酸化，从而为多种下游分子提供停泊位点，启动下游信号转导通路，引起细胞的生长、增殖、抗凋亡等活动。ERBB家族成员激活的下游信号通路相互重叠并互相影响。ERBB家族受体的基因改变会引起肿瘤的发生和发展，其异常激活则可能与点突变、缺失突变、基因扩增等相关［20］。

EGFR在宫颈癌中突变率为2.4%。ERBB2在宫颈癌中突变率为4.5%，其中腺癌中突变率（13%）明显高于鳞状细胞癌（2.8%），可见S310F/Y热点突变，此外ERBB2扩增见于5.5%的宫颈癌中，腺癌中ERBB2扩增比例（13%）也明显高于鳞状细胞癌（4%）。ERBB3和ERBB4在宫颈癌中突变率分别为5.5%和2.4%，ERBB3突变中可见V104M热点突变，腺癌中ERBB3突变比例（13%）也明显高于鳞状细胞癌（4%），而ERBB4突变全部发生在宫颈鳞状细胞癌中，展现出与ERBB2和ERBB3不同的组织学特异性。

EGFR的突变、靶向治疗及耐药机制在肿瘤的精准医学研究中占据着极其重要的地位。EGFR突变主要发生在酪氨酸激酶域18～21外显子区，19外显子缺失和21外显子L848R突变代表了多数EGFR突变。以吉非替尼为代表的第一代靶向药物和以阿法替尼为代表的第二代靶向药物一般用于患者的初始治疗［21］，可应对EGFR激活突变Del19和L858R，但50%患者会产生T790M耐药突变。以奥希替尼为代表的第三代靶向药物能够克服该突变，适用于第一代或第二代靶向药治疗耐药的患者［22，23］。然而第三代靶向药物在临床使用中，患者也相继出现新的复发耐药，其中EGFR C797S突变是第三代耐药的最主要原因［24］，C797S突变使得第三代药物无法与蛋白形成共价非可逆结合，降低了药物与ATP的竞争活性。这种突变主要分为EGFR Del19/T790M/C797S和L858R/T790M/C797S三突变两类。由此，主要靶向C797S突变的第四代EGFR-TKI抑制剂应运而生，在美国癌症研究学会（American Association for Cancer Research，AACR）2022上报道的多个第四代EGFR抑制剂早期临床试验结果也展现了积极的安全性和有效性数据。

对于HER2扩增，自1998年曲妥珠单抗上市以来，为HER2阳性肿瘤患者的治疗带来了革命性的变化。2012年，新一代的HER2抑制剂帕妥珠单抗上市，双靶组合给患者带来了更多的获益。随后又有多款HER2的小分子抑制剂被批准上市，近几年来，新型抗体药物偶联物（antibody-drug conjugate，ADC）显示出了更优的疗效，ADC类药物是一种结合单克隆抗体药物及小分子药物的新型靶向药，其有选择特异靶点的高特异性，又载有细胞毒类药物的活性。不同于传统抗HER2药物只针对HER2过表达患者的特点，此类药物对于HER2过表达或低表达的肿瘤皆可发挥作用。目前此类ADC药物在多种实体瘤中均在开展了Ⅰ～Ⅲ期临床试验，可能为临床治疗HER2过表达或低表达肿瘤提供新的治疗方法［25-27］。

HER2基因突变常发生在酪氨酸激酶结构域中的四个外显子（18～21号外显子）中，其中以第20外显子的插入突变最为常见。2021年9月，The New England Journal of Medicine杂志上公布了trastuzumab deruxtecan治疗HER2突变的晚期非小细胞肺癌的完整Ⅱ期试验结果［28］中位PFS为8.2个月，中位总生存期（overall survival，OS）为17.8个月，为HER2突变肿瘤提供了新的治疗选择。

对于HER3突变，既往研究提示，抗HER2疗法可能对携带HER3活化突变的肿瘤有效［29］。另外，在对HER2突变的实体肿瘤进行共突变分析发现，HER2突变和HER3突变同时发生具有显著的趋势，而EGFR或HER4突变与HER2突变并没有共同发生的趋势。两者协同激活肿瘤中的HER2/HER3和PI3K信号通路，增强肿瘤细胞的生长、侵袭和对HER2抑制剂的耐药性，提示抗HER2-TKI联合PI3Kα抑制剂联用或可提高抗肿瘤效果［30］。Patritumab deruxtecan是一种抗HER3-ADC药物，目前的临床研究提示其对EGFR突变型肺癌患者在EGFR-TKI和化疗进展后具有抗肿瘤疗效［31］。

对于靶向HER4突变的肿瘤，目前尚未有报道何种治疗有效。考虑到ERBB受体家族可通过异源二聚体形式激活下游通路，ERBB家族其他成员的靶向抑制剂可能可以作为靶向HER4突变的一种选择。

5.MAPK1

有丝分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信号通路是一条广泛存在于哺乳动物细胞中的信号级联通路，MAPK通路具有高度保守性。活化的ERK进入细胞核后，对其他激酶和转录因子等多种底物如RSK、CREB、Elk-1、NF-κB等进行磷酸化修饰，改变相关基因的表达，最终引起细胞增殖、周期、分化、凋亡等变化。ERK是一种丝/苏氨酸蛋白激酶，作为MAPK信号通路中关键的下游蛋白，其异常活化在肿瘤的发生发展中起着重要作用。目前随着人们对ERK1/2结构与功能的深入研究，ERK1/2逐渐成为抗肿瘤药物研究的十分重要的靶点［32］。

在宫颈癌中，MAPK1突变率为3.8%，其中E322K突变也是MAPK1唯一的热点突变，亦见于头颈鳞癌及子宫内膜癌中。2005年首先报道了MAPK1 E322K热点突变，发现该突变可以导致下游的磷酸化激活［33］。后续的研究表明MAPK1 E322K突变与RAS-RAF-MEK上游的靶向治疗耐药有关，但对ERK1/2抑制剂敏感。MAPK3在宫颈癌中的突变较为罕见，仅为0.7%。

研究人员发现与抑制MAPK信号通路的上游靶点相比，抑制下游的ERK同样能够起到阻断细胞信号转导的作用。更重要的是，选择性ERK1/2抑制剂不仅能够直接针对ERK的激活突变，从而阻断ERK信号通路，而且同时克服上游靶点突变而导致的耐药性［34］，在临床上具有更广泛的应用前景。虽然目前尚无ERK1/2抑制剂被正式批准上市，但已有多个ERK抑制剂进入临床研究，包括GDC-0994、BVD-523和LY3214996等。随着ERK抑制剂的不断研发以及临床研究的逐步深入，ERK抑制剂有望成为继RAF抑制剂和MEK抑制剂之后的新一代MAPK信号通路相关药物，针对ERK1/2激活突变精准治疗并克服RAF抑制剂和MEK抑制剂的耐药性问题［35］。

6.NFE2L2

细胞应激不仅在促进肿瘤形成方面起着关键作用，在肿瘤启动后的成功治疗中也非常重要。增强的抗氧化能力和解毒作用在对抗氧化应激和防止肿瘤发生前的恶性适应中起着至关重要的作用。然而一旦肿瘤形成，恶性转化的细胞也可以利用这些相同的防御系统来维持所需的环境，以应对快速增殖和不利微环境的压力，这也为癌细胞提供了对抗由产生氧化应激导致的细胞毒性的能力。NFE2L2编码的转录因子NRF2是氧化应激反应中维持细胞氧化还原稳态的主要调节因子。KEAP1作为E3泛素连接酶Cullin-3（CUL3）的转接器发挥作用，并通过泛素-蛋白酶体系统靶向作用于NRF2进行泛素化和降解。在肿瘤中，抗氧化基因的转录增加，一方面是通过获取更稳定的NRF2突变体，另一方面是通过失活负调控因子KEAP1。在氧化压力条件下，KEAP1和NRF2的结合受到抑制，NRF2因此得以稳定。激活的NRF2可诱导谷胱甘肽合成相关酶的表达，并通过调节磷酸戊糖和丝氨酸生物合成途径中的酶，促进还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）的生成，谷胱甘肽是NRF2途径中产生的一种关键抗氧化剂［36］。目前已在多种类型的人类癌症中观察到诱导NRF2组成型激活的NFE2L2基因突变。NRF2的激活性突变和改变有助于肿瘤的转移以及对放化疗抵抗［37］。

在宫颈癌中，NFE2L2的变异频率为6.7%，其中，基因突变率为5.4%，基因扩增频率为1.3%，全部基因变异均在鳞状细胞癌中发现，75%的NFE2L2突变发生在2号外显子上。而NRF2的负向调控基因KEAP1在宫颈癌中的突变较为罕见，仅为0.7%。

过去十余年，研究者前赴后继地针对KEAP1/NRF2基因突变研发药物，但却都以失败告终。在动物学试验中，小分子ML385能对NRF2进行抑制，当ML385与化疗药物卡铂组合，可以产生不错的抗肿瘤活性，但目前仅停留在动物学水平［38］。其次针对KEAP1/NRF2基因组合的下游也是一个思路，但是这个基因组合调控的基因数量过多，针对下游打击的研究也很难在短时间内看到效果。于是研究者改变思路，临床前研究中发现NRF2激活依赖于谷氨酰胺酶活性，这种依赖性可以让谷氨酰胺酶抑制剂达到较好的抑制NRF2突变的肿瘤。Telaglenastat（CB-839）是一种谷氨酰胺酶抑制剂，NRF2突变肿瘤可利用谷氨酰胺酶生长和存活，药物通过抑制谷氨酰胺酶活性达到抑制肿瘤的效果。谷氨酰胺酶抑制剂目前正在KEAP1/NRF2突变的非小细胞肺癌中进行临床试验［39］。

目前，靶向宫颈癌中癌基因的激活突变，已有大量小分子抑制剂或抗体在其他癌种中获批用于临床或临床研究因此，通过小分子靶向药靶向宫颈癌的激活突变，抑制其功能从而达到治疗肿瘤的目的，这在宫颈癌中具有极大的临床潜能。然而对于宫颈癌中大量存在的抑癌基因失活，仍没有合适的治疗靶点。

（二）抑制基因失活

合成致死（synthetic lethality）的概念最早由美国的遗传科学家Calvin Bridge在1922年提出，他发现具有某两个特定基因突变的果蝇不能存活，而当这两个基因单独发生突变时，则不会给果蝇造成致命伤害。21世纪初，合成致死的概念被引入肿瘤的靶向治疗中。合成致死疗法中最为著名的、也是目前唯一应用于临床的便是PARP抑制剂，其用于治疗有BRCA1/2突变的卵巢癌、乳腺癌及前列腺癌［40］。目前除PARP抑制剂外，合成致死治疗有DNA损伤修复领域的多个靶点抑制剂处在临床研究阶段，但更多靶点仍处于靶点的验证及化合物发现的阶段，在不远的将来，Wee1抑制剂（P53失活）、ATR抑制剂（ATM失活）等合成致死的药物有望为患者提供更多的治疗选择。以下我们总结了宫颈癌中常见突变的抑癌基因，并根据当前的研究进展提出可能的靶向治疗手段。

1.FBXW7

泛素介导的蛋白降解系统是调节蛋白稳态的关键过程，其紊乱可导致易发包括肿瘤在内的多种疾病。FBXW7位于人类第4号染色体q31（4q31），FBXW7编码的FBW7蛋白属于F-box蛋白家族，是Skp1-Cullin-F-box（SCF）泛素连接酶复合物的底物识别组分。在大多数情况下，FBW7识别磷酸化底物并促进它的泛素化降解。FBW7主要通过泛素化降解几个关键促癌蛋白，包括c-MYC、mTOR、MCL-1、Notch和cyclin E，发挥抑癌功能［41］。

根据TCGA数据，FBXW7的变异存在于13.3%的宫颈癌中，其中11.78%的人群伴有FBXW7突变，1.35%的人群伴有FBXW7基因的缺失。在宫颈癌中，FBXW7的突变以无义突变和错义突变为主。FBXW7基因变异亦多见于子宫癌肉瘤（38.6%突变率），子宫内膜癌（17.9%突变率）。

目前尚无报道针对FBXW7突变的合成致死药物。研究提示靶向由于FBW7失活而上调的底物蛋白是一种有效的靶向治疗策略，然而相关研究均还在实验室阶段［42］。2020年ASCO一项Wee1抑制剂AZD1775在复发性子宫浆液性癌中的Ⅱ期临床试验提示，FBXW7功能缺失的患者对WEE1抑制剂的反应更佳。

2.ARID1A

SWI/SNF是一种多亚基染色质重塑复合体，它在染色质重塑中起着至关重要的作用。SWI/SNF利用其ATP酶水解ATP产生的能量重新定位非编码调控元件上的组蛋白八聚体，使得转录机制能够自由访问DNA。肿瘤基因组学研究发现20%以上的恶性肿瘤中存在SWI/SNF复合物亚基编码基因的体细胞突变。ARID1A又名BAF250a（BRG1-associated factor 250a），是SWI/SNF染色质重塑复合物的核心亚基。ARID1A基因位于人染色体1p36.11，ARID1A的N端包括一个ARID结构域（AT-rich interactive domain），约包含100个氨基酸，可与富含腺嘌呤（adenine，A）、胸腺嘧啶（thymine，T）的DNA序列非特异性结合，ARID1A的C末端LXXLL序列含有几个与糖皮质激素受体相互作用的结合位点。ARID1A作为SWI/SNF染色质重塑复合物的DNA结合亚基，是人类癌症中最常见的突变基因之一。ARID1A在维持其染色质可及性方面起着至关重要的作用，在缺乏ARID1A的情况下会导致广泛的基因表达失调，从而推动肿瘤的形成［43］。

ARID1A在宫颈癌中突变率为5.4%，突变以无义突变和错义突变为主。这些突变会导致ARID1A蛋白功能的缺失。ARID1A在多达60%的卵巢透明细胞癌（ovarian clear cell cancer，OCCC）中突变，其中绝大部分的ARID1A突变导致蛋白质表达的丧失。此外，ARID1A突变亦多见于子宫内膜癌（42.7%突变率）、膀胱癌（24.8%突变率）和胃癌（24.3%突变率）。

针对ARID1A突变肿瘤的靶向治疗探索，也多利用了合成致死效应。目前已发现多个潜在的协同致死治疗靶点，如EZH2、HDAC6、PARP1、ATR等［44-47］。在最近研究中，研究人员从代谢的角度出发，通过代谢物组学分析，发现ARID1A突变的肿瘤细胞增加了对谷氨酰胺的利用，并通过多种实验验证，为谷氨酰胺酶抑制剂作为ARID1A突变肿瘤精准治疗靶标提供了证据［48］。

3.FAT1

FAT1基因编码蛋白是Fat钙黏蛋白家族成员之一，Fat钙黏蛋白家族主要与组织生长发育，细胞平面极性及细胞迁移相关。目前研究提示FAT1与多种恶性肿瘤的发生发展相关，在人类癌细胞中表达水平各不相同，且在不同肿瘤中可通过不同通路（如Hippo，Wnt和MAPK/ERK信号通路）发挥抑癌基因的作用［49］。FAT1具有抑癌作用，能够阻止癌症的产生，其在许多人类癌症中非常频繁地发生突变，尤其是鳞状细胞癌。基因突变以无义突变和错义突变为主，这些突变导致其功能丧失。尽管FAT1的突变频率很高，但是人们对它在癌症中的具体作用机制知之甚少。

根据TCGA数据，FAT1的变异存在于10.1%的宫颈癌中，均为鳞状细胞癌，其中7.41%的人群伴有FAT1突变，2.69%的人群伴有FAT1基因的缺失，另有两例FAT1基因融合事件（FAT1-NTRK3，FAT1-SORBS2）。在宫颈癌中，FAT1的突变以无义突变和错义突变为主，和基因缺失一起导致约10%的患者发生FAT1基因功能的缺失。FAT1基因无明显的突变热点，突变可以发生在基因全长范围内，影响FAT1蛋白胞外段、跨膜区及胞内段。

FAT1的失活导致其胞内段的功能丧失，无法抑制β-catenin，从而促进Wnt通路的激活，导致myc和cyclinD1等促癌蛋白的表达。研究提示Wnt通路的抑制可能作为靶向FAT1失活肿瘤的一种手段［50］。

4.ATRX

α地中海贫血伴智力低下综合征X连锁基因（α-thalassemia mental retardation X-linked，ATRX）是染色质重塑蛋白SWI/SNF2家族的成员，ATRX基因编码产生ATRX蛋白，ATRX可以结合组蛋白H3.3分子伴侣DAXX蛋白，介导和调控端粒和中心体等位置的H3.3组蛋白变体的堆积。大量研究发现，ATRX在多种血液系统肿瘤和实体肿瘤中发生突变，约85%的肿瘤依赖端粒酶的激活，15%的肿瘤则依赖端粒的替代延长机制通过同源重组的方式维持端粒长度。而ATRX突变与非端粒酶依赖的端粒替代延长机制之间也存在密切的相关性［51，52］。

ATRX在宫颈癌中的突变率为5.8%，突变频率在鳞癌和腺癌中无明显差异。ATRX突变以错义突变和无义突变为主，突变位点分布于基因全部外显子区域，无明显突变热点。由于ATRX的突变/缺失主要发生在脑胶质瘤中，目前相关研究主要集中在脑胶质瘤领域。目前已有研究发现ATRX突变肿瘤对PARP、ATR、EZH2等抑制剂敏感［53-55］。

5.STK11

STK11（又称LKB1）定位于人染色体19p13.3的位置，含有10个外显子，编码蛋白由433个氨基酸组成，包括激酶区域（44～309），N端调节域和C端调节域。N端调节域含一个核定位序列，使蛋白定位于细胞核中。STK11基因的胚系失活突变可导致癌症易感的黑斑息肉综合征（Peutz-Jeghers syndrome，PJS）［56］，该病患者的主要临床特征是色素性病变、胃肠道息肉以及患癌风险显著上升。STK11基因的体细胞突变则广泛地存在于众多类型的恶性肿瘤中，因此，STK11被普遍认为是抑癌基因。

STK11在宫颈癌中的突变率为4.4%，3.4%的人群伴有STK11基因的缺失，这些基因变异几乎全部发生在鳞状细胞癌中。STK11突变以移码突变和错义突变为主。宫颈癌中未检出任何形式的STK11基因融合事件。

STK11作为一种广泛参与重要细胞过程的基因，其基因突变导致的功能缺失会在多个层面影响肿瘤的恶性表型，近期研究人员揭示STK11的缺失会通过LKB1-SIK-SOX17通路改变染色质的开放程度进而驱动肿瘤的转移。我们最为熟知的STK11功能是AMPK的激活因子，所以研究者首先是从代谢的角度来寻找STK11缺失的肿瘤治疗靶点，包括多项临床试验研究二甲双胍在STK11缺失的非小细胞肺癌中的应用［57］，以及通过实施禁食模拟饮食（fasting-mimicking diet，FMD）联合二甲双胍治疗来提高STK11缺失的非小细胞肺癌的化疗效果［58］。也有多项研究提示STK11参与DNA损伤修复的调控，其功能的缺失使肿瘤细胞对DNA损伤修复通路的靶点敏感，为Wee1抑制剂、PARP抑制剂及CHK1抑制剂在STK11缺陷的肿瘤中的应用提供了理论基础［59，60］。