变等[34]。
在正常宫颈上皮中，HPV通过硫酸肝素(heparin sulfate)与上皮细胞粘附，然后与未知的受体结合进入细胞[36]。HPV可感染上皮表层细胞或由于微小损伤而暴露的基底细胞。如果感染表层分化的上皮细胞，HPV将会随着上皮细胞的成熟老化而脱落清除，成为短暂感染。只有感染基底细胞才有可能形成持续感染。在未分化细胞中，HPV的E2基因开始低水平表达，激活早期表达启动子，增加E1、E2、E6、E7基因的表达。E1和E2蛋白是HPV基因组复制的启动因子[20]。E6和E7蛋白可分别结合和灭活P53和PRb蛋白[11,14]，迫使宿主细胞由G1期进入S期，DNA开始复制并为HPV基因组复制提供一套完全的DNA合成系统。HPV借助宿主细胞的DNA合成体系复制，使其在一个未分化细胞中达到20～100个拷贝。当HPV拷贝数升高时，E2表达水平也随之升高。高水平的E2蛋白可抑制早期启动子，降低E1、E2、E6、E7基因的表达，HPV复制受抑制，从而保持HPV拷贝数在未分化细胞中的稳定[15]。当感染的未分化细胞分裂时，将所含的HPV DNA分配到两个子代细胞。其中一个子细胞仍然作为未分化细胞保持在基底层的未分化细胞库里，另一个进入分化程序[28]。分化细胞的分化机制激活了HPV晚期启动子，增加E1和E2表达并启动L1和L2的表达[15]。E1和E2蛋白的增加进一步加强HPV复制，提高HPV在分化细胞中的拷贝数[1921]，而L1和L2蛋白组成蛋白壳粒，包装HPV DNA形成成熟的HPV颗粒[28]。HPV颗粒可从表层角化细胞中释出或随角化细胞的脱落崩解而释出，成为新的感染源。值得注意的是，上皮细胞分化机制激活的晚期启动子一般不导致E6和E7表达水平的增加，所以如果无其他意外因素的参与，宿主细胞不改变其分化程序。在HPV的生活周期中，起码有两个重要的机制未清楚，一是HPV如何侵入宿主细胞，另一是宿主细胞的分化程序如何激活HPV的晚期启动子。
大多数HPV感染属于短暂感染，只有部分HPV感染成功地建立持续性感染[34]。持续性感染的机制还不清楚，推测其与感染的细胞状态、细胞的内外环境和患者的免疫状态有关。如果HPV感染的是分化细胞，一方面在不改变宿主细胞分化程序时HPV将会随宿主细胞的成熟脱落而被清除，另一方面由于产生的病毒颗粒从细胞膜表面释出，容易激活机体的免疫反应而被清除，因而不能建立持续性感染。如果HPV感染的是基底层未分化细胞，由于未分化细胞的不对称分裂(一个子代细胞作为未分化细胞，另一个进入分化程序)而有机会建立持续性感染。未分化细胞的持续性感染是HPV导致宫颈肿瘤发生的前提[7]。基底细胞分裂后，其中一个移出基底层，进入棘层。由于持续性感染维持时间较长，在某种偶然因素作用下，HPVE6和E7在进入棘层的细胞中的表达较平时略高，暂时阻断了宿主细胞的分化，使细胞出现非整倍体、染色质增多等非典型增生的形态改变。经过一定的分化时段后，非典型增生细胞内的E6和E7表达水平恢复，或细胞内的分化机制逐渐占优，宿主细胞重新进入分化，并向上皮表层逐渐推移。上述过程形成了低级CIN。在病理学上可观察到靠近基底层的细胞具有异型性，占据表皮全层的1/3以下，其余2/3层细胞形态正常[35]，在未知的原因和机制作用下，部分病例的基底层未分化细胞的E6和E7表达水平回复，或HPV被清除，不再产生非典型细胞，此时，低级CIN消退;在另一部分病例中，原略高表达的E6和E7水平维持不变，则继续产生非典型增生细胞，此时，低级CIN维持。在HPV整合事件发生后或其他未知因素的作用下，部分病例的低级CIN细胞中的E6和E7蛋白水平进一步增加，引起并积累更多的遗传物质改变如基因扩增、丢失、点突变、染色体异常等，使细胞分裂增殖更快，非典型增生更明显，形成高级CIN。高级CIN形成后仍有较多机会消退或维持，但具体机制不清楚：推测是与E6和E7表达水平或功能的改变有关[7,3435]。部分高级CIN由于E6和E7蛋白水平较高，除明显影响p53和pRb功能外，还影响粘附分子如细胞和基底膜之间的整合素和细胞与细胞之间的Cadherin的分布和产量，前者导致CIN细胞分裂更快，后者使CIN细胞侵袭突破基底膜，从而形成浸润癌[3738]。浸润癌形成后E6和E7继续高表达，以维持癌细胞的恶性性状和不断的恶性演进。
然而，与感染HPV的人数相比，发生CIN的病例占少数，最后形成浸润癌的更少。可以想象，除HPV感染外，还有其他因素参与宫颈肿瘤的病理过程，但都可能与HPV感染及病毒癌基因E6和E7的活动有关[6]。HPV类型是最确定的因素之一。高危型HPV如HPV16和HPV18比其他类型更常见于宫颈肿瘤中[3435]
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