Přehledy- názory-diskuse

17 • 5 • 2007

Přehledy - názory -diskuse

Papilomavir y a jejich role v patogenezi karcinomu dûloÏního hrdla RNDr. Eva Hamšíková Oddûlení experimentální virologie ÚHKT, Praha

Souhrn Hamšíková E. Papilomaviry a jejich role v patogenezi karcinomu děložního hrdla. Remedia 2007; 17: 470–475. Soustavným výzkumem v oblasti molekulárně-biologické, imunologické a epidemiologické bylo prokázáno, že etiologickým faktorem vzniku karcinomu děložního hrdla (KDH) jsou onkogenní typy lidských papilomavirů (HPV), které infikují genitální trakt člověka. KDH je závažné onemocnění, ve srovnání se zeměmi EU je jeho incidence a mortalita v České republice poměrně vysoká, i když lze identifikovat a léčit léze, které jeho rozvoji předcházejí. Úsilí vědců zabývajících se v posledních 25 letech studiem HPV vyústilo ve vývoj preventivních HPV vakcín schopných zabránit infekci vakcinálními typy HPV a rovněž vzniku závažných lézí s těmito typy spojených. Výzkum HPV rovněž ukázal, že stejné typy HPV jsou spojeny s částí nádorových onemocnění v anogenitální oblasti a také v oblasti hlavy a krku. Můžeme tedy očekávat, že očkování proti HPV povede nejen ke snížení incidence KDH, ale také ke snížení četnosti výskytu malignit v dalších anatomických lokalitách. Klíčová slova: papilomaviry – HPV – vakcíny – karcinom děložního hrdla.

Summary Hamšíková E. Papillomaviruses and their role in pathogenesis of cervical cancer. Remedia 2007; 17: 470–475. Based on molecular-biological, immunological and epidemiological findings, oncogenic (high-risk, HR) human papillomaviruses (HPV) were recognized as an etiological factor for cervical cancer (CC) development. The incidence and mortality of CC in the Czech Republic is relatively high when compared to numbers found in European Union despite of the possibility to recognize and treat the precancer lesions. The concentrated effort of people involved in the last 25 years in HPV research led to the development of prophylactic HPV vaccines. Such vaccines successfully prevent the infection with HPV types included in the vaccines as well as expansion of cervical lesions linked to these types. The HPV research also proved the association of the same HR HPV types with a part of malignancies in the anogenital region and head and neck cancers. The anticipation that HPV vaccination could result in the drop of not only CC, but also tumors in other anatomical localities might be fulfilled. Key words: papillomaviruses – HPV – vaccines – cervical cancer.

Úvod Karcinom dûloÏního hrdla (KDH) je v celosvûtovém mûfiítku druh˘m nejãastûj‰ím maligním onemocnûním u Ïen [1]. KaÏd˘ rok onemocní témûfi pÛl milionu Ïen a více neÏ 270 000 jich na následky KDH zemfie. Nejhor‰í situace je v rozvojov˘ch zemích, na které pfiipadají více neÏ ãtyfii pûtiny pfiípadÛ. Pfies ve‰keré pokroky v onkologické léãbû se v‰ak pomûr mezi poãtem nov˘ch pfiípadÛ a úmrtí v rozvinut˘ch a rozvojov˘ch zemích pfiíli‰ neli‰í (48 % vs. 57 %) [2]. JiÏ v polovinû 19. století si italsk˘ lékafi Rigoni-Stern pfii anal˘ze úmrtních listÛ pacientek, které ve Veronû zemfiely v letech 1760–1839 na nádorová onemocnûní, pov‰iml, Ïe úmrtí na KDH byla velice vzácná u jepti‰ek a panen v porovnání s vdan˘mi Ïenami a vdovami. Svá pozorování

470

zvefiejnil [3], nicménû aÏ do poloviny minulého století jeho studie upadla v zapomnûní. V té dobû se totiÏ zaãaly objevovat první z fiady epidemiologick˘ch studií, které ukazovaly, Ïe vznik KDH souvisí se stylem sexuálního Ïivota, pfiedev‰ím s jeho zahájením v raném vûku a s poãtem sexuálních partnerÛ [4, 5], a je tedy s nejvy‰‰í pravdûpodobností vyvolán nûjak˘m sexuálnû pfienosn˘m infekãním agens. Snaha vûdcÛ takov˘ patogen identifikovat ukázala koncem 60. let na herpes simplex virus typu 2 (HSV2), kter˘ se pfiená‰í pohlavním stykem a zpÛsobuje ãasto se opakující onemocnûní – genitální herpes. V˘sledky séroepidemiologick˘ch studií proveden˘ch v rÛzn˘ch zemích svûta ukazovaly, Ïe protilátky proti HSV2 se daleko ãastûji vyskytují v sérech nemocn˘ch Ïen neÏ v sérech kontrolních zdrav˘ch osob [6]. V‰echny

Papilomaviry a jejich role v patogenezi karcinomu děložního hrdla

tyto studie v‰ak byly retrospektivní, sledovaly v˘skyt protilátek u Ïen jiÏ nemocn˘ch, a tak byla v polovinû 70. let v Praze zapoãata prospektivní studie zahrnující 10 000 Ïen, jejímÏ cílem bylo potvrdit pfiedchozí pozorování. Její v˘sledky v‰ak byly pfiekvapivé pro v‰echny zúãastnûné. Prevalence protilátek proti HSV2 byla ve skupinû zdrav˘ch Ïen, u kter˘ch se v prÛbûhu studie objevila na dûloÏním hrdle závaÏná intraepiteliální léze, stejná jako u skupiny peãlivû vybran˘ch kontrolních Ïen, které po celou dobu sledování zÛstaly bez jakéhokoliv atypického nálezu. Studie tedy vylouãila, Ïe HSV2 je etiologick˘m faktorem vzniku KDH [7]. V dobû ukonãení prospektivní studie se objevily první dva ãlánky, které popisovaly nález DNA lidsk˘ch papilomavirÛ (HPV) v buÀkách KDH. Jednalo se o dva

17 • 5 • 2007

protein

funkce

E1

replikace virové DNA, zachování epizomální formy virové DNA

E2

replikace virové DNA, transkripce virovû specifick˘ch proteinÛ

E4

vazba cytokeratinÛ

E5

ovlivÀuje expresi receptorÛ pro EGF, PDGF-β

E6

vazba p53, transaktivace, transformující protein

E7

vazba proteinÛ Rb, transformující protein

L1

hlavní obalov˘ protein

L2

minoritní obalov˘ protein

vznik virionÛ

L1

E4

Klasifikace PV infikují vût‰inu vy‰‰ích obratlovcÛ a jsou druhovû nepfienosné. Jednotlivé typy jsou rozli‰eny na základû genomu, li‰í se od sebe více neÏ 10 % nukleotidové sekvence genu pro hlavní obalov˘ protein L1. V rámci jednotliv˘ch typÛ jsou dále

definovány subtypy s 2–10% rozdílem nukleotidové sekvence, které jsou pomûrnû vzácné, a varianty se sekvencí rozdílnou v ménû neÏ 2 %. Vzácn˘ v˘skyt subtypÛ u ãlovûka je pravdûpodobnû zpÛsoben genetickou stálostí jednotliv˘ch typÛ, které existovaly pravdûpodobnû jiÏ v dobû, kdy se druh Homo sapiens na Zemi objevil. Naopak varianty jsou pomûrnû ãasté, mutace se nejãastûji vyskytují v nekódující oblasti genomu. Nyní je známa alespoÀ ãásteãná sekvence asi 300 typÛ PV, z nichÏ asi 120 typÛ infikuje ãlovûka. Kromû druhové specifity jsou PV také tkáÀovû specifické. Infikují exkluzivnû epiteliální buÀky, k infekci jsou vnímavé nezralé buÀky v bazální vrstvû epitelu. Viry do nich vstupují pfies mikroskopická poranû-

L2

pRb105 a pfiíbuzné proteiny brání jeho vazbû s E2F transkripãními faktory bez ohledu na pfiítomnost vnûj‰ích rÛstov˘ch faktorÛ, které jsou v neinfikované tkáni nutné pro pfiechod bunûãného cyklu do S-fáze. BuÀka tedy pfiechází do S-fáze pouze díky pfiítomnosti E7 [10]. V‰echny tyto jevy mohou pfiispívat k nekontrolovatelné proliferaci a maligní transformaci postiÏené buÀky.

p97

p670

virová DNA

E1, E2, E4, E5

namnoÏení virové DNA

E6, E7

Papilomaviry Papilomaviry (PV) jsou malé onkogenní DNA nádorové viry, v souãasné dobû fiazené do samostatné ãeledi Papillomaviridae. V roce 2000 byly vyÀaty z taxonomické ãeledi Papovaviridae, kam byly tradiãnû fiazeny spoleãnû s polyomaviry na základû morfologické podobnosti, nepfiítomnosti obalu a virové genetické informace ve formû dvouvláknové uzavfiené molekuly DNA. Ukázalo se totiÏ, Ïe se znaãnû odli‰ují velikostí svého genomu a virovû specifické proteiny nejsou homologní. Papilomavirovou DNA o velikosti 7400–8200 párÛ bazí dûlíme do 3 oblastí – oblast E (early), která kóduje aÏ 7 ãasn˘ch proteinÛ E1–E7, oblast L (late) kódující dva obalové proteiny L1 a L2 a nekódující oblast LCR (long control region), v níÏ jsou uloÏeny sekvence, které fiídí Ïivotní cyklus viru a interagují s rÛzn˘mi bunûãn˘mi proteiny. V‰echny kódující sekvence jsou uloÏeny na jednom vláknû virové DNA. Promotory pro transkripci v‰ech genÛ jsou uloÏeny v LCR (p97 – ãasn˘) a E6 a E7 oblasti (p670 – pozdní) a v‰echny transkripty jsou poté upraveny sestfiihem. Funkce jednotliv˘ch virovû specifick˘ch proteinÛ HPV jsou uvedeny v tab. 1. NejdÛleÏitûj‰í z hlediska vzniku nádorov˘ch onemocnûní jsou proteiny E6 a E7 vysokorizikov˘ch typÛ HPV (viz níÏe). Do centra zájmu se dostaly poté, co se ukázalo, Ïe se jejich vlastnosti podobají vlastnostem onkoproteinÛ jin˘ch nádorov˘ch DNA virÛ. DNA-vazebn˘ protein E6 se váÏe na bunûãn˘ antionkoprotein p53 a inaktivuje ho – komplex E6/p53 je rychle degradován ubiquitin-proteázovou dráhou. Dal‰í studie ukázaly, Ïe E6 interaguje i s dal‰ími bunûãn˘mi proteiny; v˘sledkem je zablokování pfiirozené smrti buÀky – apoptózy, zv˘‰ení telomerázové aktivity, zmûny v bunûãné transkripci, prodlouÏení doby Ïivota buÀky atd. Vazba jaderného proteinu E7 na antionkoprotein

Tab. 1 FUNKCE VIROVù SPECIFICK¯CH PROTEINÒ HPV

Přehledy-názory-diskuse

zcela nové typy – HPV16 a 18 [8, 9]. Do té doby byly HPV povaÏovány za pÛvodce víceménû ne‰kodn˘ch bradavic – koÏní bradavice a jejich rÛzná morfologie byly známy jiÏ z dob starého ¤íma, genitální bradavice, jejichÏ v˘skyt byl spojován s „neãist˘mi“ sexuálními, ponejvíce homosexuálními praktikami, z dob Hippokratov˘ch. V˘zkum HPV doznal v prÛbûhu nûkolika let od pÛvodního pozorování pfiítomnosti HPV DNA v buÀkách KDH boufiliv˘ rozvoj. Hlavním cílem bylo shromáÏdit dÛkazy o etiologickém vztahu mezi HPV a KDH a v pfiípadû kladného v˘sledku pfiipravit vakcínu, která by umoÏnila/usnadnila eliminaci tohoto závaÏného onemocnûní.

replikace genomu, proliferace bunûk

replikace genomu

p670

Obr. 1 Životní cyklus papilomavirů; podle [10] – Doorbar, 2006.

V jádře bazálních buněk a jejich dceřiných, tzv. tranzientních buněk se pod kontrolou E1 a E2 replikuje virová DNA v epizomální formě za přispění replikačního aparátu hostitelské buňky. Exprese proteinů E6 a E7 oddaluje přechod buněk z proliferativního do diferenciačního stadia, kterým za normálních okolností prochází neinfikovaná buňka při postupu od bazální membrány k povrchu epitelu. Nezralé infikované keratinocyty v suprabazální vrstvě se množí, a tím dochází ke ztluštění epitelu, které je typickým projevem některých PV infekcí. Teprve když buňky konečně přejdou do diferenciačního stadia, začnou se tvořit obalové proteiny a kompletní infekční virové částice vznikají až v terminálně diferencovaných buňkách. Uvolněné viriony z odlupujících se buněk jsou pak zdrojem infekce pro další osoby.


471

17 • 5 • 2007


Tab. 2 ONKOGENNÍ POTENCIÁL JEDNOTLIV¯CH GENITÁLNÍCH TYPÒ HPV HR1 typy

16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 68, 73, 82

pravdûpodobnû HR typy

26, 53, 66

LR2 typy

6, 11, 40, 42, 43, 44, 54, 61, 70, 72, 81, cand89

typy s neurãit˘m rizikem

34, 57, 83

1 2

HR high-risk – vysokorizikové (onkogenní) typy HPV LR low-risk – nízkorizikové typy HPV

ní; zvlá‰tû náchylné k infekci je rozhraní mezi cylindrick˘m a dlaÏdicov˘m epitelem, které se nachází na dûloÏním hrdle, v anální oblasti a na epiglotis.

a poãet sexuálních partnerÛ. Riziko infekce HPV Ïen stoupá rovnûÏ se zvy‰ující se sexuální promiskuitou jejich muÏsk˘ch partnerÛ [16].

Životní cyklus Replikaãní cyklus PV je úzce svázán s diferenciací stratifikovaného epitelu. Fáze Ïivotního cyklu od replikace virové DNA v jádfie bazálních bunûk aÏ po uvolnûní virionÛ jsou znázornûny a detailnûji popsány na obr. 1. Podle tkáÀové specifity dûlíme PV na koÏní a slizniãní a podle schopnosti indukovat nádorové bujení na nízkorizikové (low-risk, LR) a vysokorizikové (onkogenní, high-risk, HR). Genitální trakt ãlovûka infikuje pfiibliÏnû 40 typÛ HPV, jejichÏ onkogenní potenciál je uveden v tab. 2.

Imunita ProtoÏe je infekce HPV omezena na epiteliální buÀky a infekãní cyklus je zcela závisl˘ na kompletním diferenciaãním programu vnímav˘ch bunûk, je prezentace virovû specifick˘ch antigenÛ imunitnímu systému velice omezena. Papilomaviry jsou navíc schopné imunitnímu dohledu úãinnû unikat. Infikované buÀky nedestruují – uvolÀují se z odlupujících se terminálnû diferencovan˘ch keratinocytÛ, které jsou naprogramovány k bunûãné smrti bez ohledu na pfiítomnou virovou infekci. Zánik infikovan˘ch bunûk tedy není doprovázen zánûtem, kter˘ by signalizoval organismu pfiítomnost patogenu a stimuloval nespecifickou a následnû specifickou imunitní odpovûì. Profesionální antigen prezentující buÀky epitelu, Langerhansovy buÀky, sice viriony pohlcují, ale tímto procesem se neaktivují. A koneãnû PV jsou jako dal‰í DNA viry schopné inhibovat tvorbu úãinn˘ch antivirov˘ch imunostimulaãních molekul interferonÛ α a β. V‰emi tûmito mechanismy oddalují PV vznik úãinné specifické imunitní odpovûdi. Nová generace virionÛ se uvolÀuje asi mûsíc po infekci – je to doba potfiebná k pfiechodu nezralého keratinocytu do plnû diferencovaného stadia, nicménû bunûãná imunitní odpovûì se objevuje aÏ pÛl roku po infekci a protilátky aÏ 9 mûsícÛ po infekci. Navíc detekovatelné mnoÏství protilátek se netvofií u v‰ech infikovan˘ch a jejich hladiny vût‰inou závisí na virové náloÏi a dobû perzistence [17, 18]. Protilátky pfietrvávají dlouhou dobu, ale nikterak neovlivÀují souãasnou pfiítomnost infekce, eventuálnû asociovan˘ch lézí.

Epidemiologie Genitální typy HPV se ‰ífií pfiedev‰ím sexuálním stykem, nelze vylouãit ani pfienos z matky na novorozence. Ve vyspûl˘ch zemích jsou v souãasnosti papilomaviry nejãastûj‰ím sexuálnû pfienosn˘m virov˘m agens [11]; aÏ 80 % sexuálnû aktivních lidí je v prÛbûhu Ïivota nakaÏeno alespoÀ jedním typem. Infekãní potenciál HPV je srovnateln˘ s bakteriálními patogeny pfienosn˘mi sexuální cestou. Dal‰í virové patogeny se stejn˘m zpÛsobem pfienosu (HIV, HSV2) jsou mnohem ménû infekãní [12]. Prevalence genitálních infekcí HPV u Ïen s normálním cytologick˘m nálezem se v celosvûtovém mûfiítku udává v rozmezí 2–44 % [13, 14]. ·iroké rozmezí je dáno technikami pouÏit˘mi pro detekci HPV DNA, rÛzn˘mi vûkov˘mi skupinami vy‰etfiovan˘ch Ïen, geografick˘mi rozdíly atd. HPV prevalence vztaÏená k vûku je globálnû 10,41 %, ale mezi jednotliv˘mi regiony existují znaãné rozdíly (od Asie – 7,95 % a Evropy – 8,08 % po Afriku – 22,1 %). KaÏd˘ rok se infikuje HPV asi 300 milionÛ Ïen, z toho odhadem asi 100 milionÛ typy 16 a 18 [12]. Infekce HPV vrcholí u sexuálnû aktivních Ïen pfied dosaÏením 25. roku vûku (15–40 %), poté klesá a po 35. roce vûku je infikováno 5–10 % Ïen. Rizikov˘mi faktory pro infekci jsou ãasné zapoãetí sexuálního Ïivota a krátká doba mezi menarché a sexuálním stykem [15]

472

Klinické pfiíznaky infekcí HPV U vût‰iny mlad˘ch Ïen je infekce genitálními typy HPV asymptomatická a lze ji zjistit pouze metodami molekulární biologie – detekcí HPV DNA [19]. Taková infekce b˘vá pouze pfiechodná. V˘sledky studie, která se zab˘vala pravdûpodobností infekce a dobou jejího trvání u mlad˘ch dívek,


ukázaly dvouleté kumulativní riziko incidentní infekce HPV bez ohledu na typ u dívek HPV negativních pfii vstupu do studie 36,4 %, pro HR typy 29 % a pro LR typy 23,7 % [20]. Infekce HR typy HPV pfietrvávala déle (prÛmûrnû 18,3 mûsícÛ pro HPV16) neÏ infekce LR typy (prÛmûrnû 6,5 mûsícÛ pro HPV6). Po roce sledování zÛstalo pfiibliÏnû 60 % incidentnû infikovan˘ch Ïen HPV DNA pozitivních. Hranice mezi perzistující a pfiechodnou infekcí není stále zcela jednoznaãnû definována. Varovn˘m signálem pro infekce, které mají vy‰‰í potenciál ke vzniku závaÏn˘ch klinick˘ch nálezÛ, by mohl b˘t opakovan˘ pozitivní nález ve vzorcích odebran˘ch v ‰estimûsíãních ãi roãních intervalech, doplnûn˘ o urãení pfiítomného typu. Condylomata accuminata – genitální bradavice – jsou klinick˘m projevem infekce LR HPV, pfiedev‰ím typy 6 a 11, v daleko men‰í mífie je‰tû typy 40, 42, 43, 54 a dal‰ími. Stejné typy se uplatÀují pfii vzniku rekurentní laryngeální papilomatózy, obtíÏného a nûkdy Ïivot ohroÏujícího onemocnûní, které postihuje pfiedev‰ím dûti. Tyto typy se pouze vzácnû vyskytují v buÀkách nádorÛ spojen˘ch s HPV, a to vût‰inou v kombinaci s nûjak˘m onkogenním typem. Za pfiispûní dal‰ích faktorÛ mohou latentní perzistující infekce HPV vyvolat vznik intraepiteliálních lézí. Taková infekce definovaná trvalou replikací viru v epiteliálních buÀkách je ãasto doprovázena velkou virovou náloÏí [21, 22]. Hlavní a nejv˘znamnûj‰í pfiíãinou pfietrvávání infekce HPV, která pfiedchází vzniku prekancerózních a nádorov˘ch lézí, je neschopnost imunitního systému virovou infekci zlikvidovat. Lehké léze (low-grade intraepithelial lesion – LSIL), které jsou jako genitální bradavice projevem produktivní infekce HPV, u mlad˘ch Ïen vût‰inou spontánnû zmizí stejnû jako samotná infekce HPV. Pouze malá ãást z nich pfiechází do závaÏn˘ch forem (HSIL – high-grade intraepithelial lesion), skuteãného prekurzoru KDH. Tyto léze jsou charakteristické extenzivní replikací nezral˘ch epiteliálních bunûk ve spodních vrstvách epitelu, které uÏ dále nediferencují a kumulují se v nich dal‰í genetické zmûny, jeÏ posléze mohou vést aÏ k malignímu fenotypu. Podkladem je zpravidla roz‰tûpení virové DNA a její integrace do genomu buÀky. K roz‰tûpení dochází v oblasti genu E2, jehoÏ produkt pfii normální replikaci viru tlumí expresi genÛ E6 a E7. Inaktivací genu E2 se ztrácí kontrola nad geny E6 a E7 (viz v˘‰e). Z pohledu viru je to v‰ak „nehoda“; v transformované buÀce se tvofií pouze ãasné proteiny, Ïivotní cyklus viru není dokonãen a infekãní potomstvo se netvofií. Bez adekvátního o‰etfiení po rÛznû dlouhé dobû HSIL pfiecházejí v invazivní KDH.

17 • 5 • 2007


V závislosti na tíÏi léze se zuÏuje pÛvodní spektrum typÛ HPV. S KDH je spojeno 15–18 HR HPV typÛ, pfiedev‰ím typy 16 a 18 (celosvûtovû pfiibliÏnû 70 % pfiípadÛ), vzácnûji pak typy jako 31, 33, 35, 39, 45 a dal‰í. Typ 16 se nejãastûji vyskytuje ve v‰ech intraepiteliálních lézích dûloÏního hrdla [23, 24]. Dal‰í rizikové faktory vzniku KDH jsou kromû nezbytnû nutné perzistující infekce onkogenními typy HPV stejné jako v pfiípadû infekcí HPV. Je to v prvé fiadû sexuální chování Ïen i jejich sexuálních partnerÛ, dále pak koufiení [25], infekce HIV, velk˘ poãet porodÛ (> 7) [26], dlouhodobé uÏívání perorální antikoncepce [27] a souãasná infekce dal‰ími sexuálnû pfienosn˘mi patogeny (pfiítomnost protilátek proti Chlamydia trachomatis, HSV2 [28, 29]). Pro poslední tfii jmenované faktory je tfieba zdÛraznit, Ïe tato pozorování nejsou konzistentní [30].

Prevence karcinomu dûloÏního hrdla V souãasné dobû je znám hlavní etiologick˘ faktor vzniku KDH a je rovnûÏ známo, Ïe jeho rozvoji pfiedchází vznik klinicky patrn˘ch lézí. Od primární infekce ke vzniku nádoru uplynou fiádovû desítky let, v prÛbûhu kter˘ch lze premaligní stadia rozpoznat a odstranit. Jde tedy o onemocnûní, jehoÏ v˘skyt lze podstatnû sníÏit preventivními programy. V souãasné dobû je hlavní metodou prevence KDH cytologick˘ screening, kter˘ detekuje ve stûru z dûloÏního hrdla abnormální buÀky. Cytologická diagnostika zmûn na dûloÏním hrdle byla vyvinuta jiÏ ve 20. letech minulého století Papanicolaouem [31]. Po roce 1940 byla tato metoda zavedena do ‰iroké klinické praxe a díky jejímu vyuÏití poklesl v padesát˘ch letech ve Spojen˘ch státech poãet úmrtí Ïen ve vûku 35–40 let na následky KDH na polovinu. Zavedení organizovaného screeningu, jehoÏ se úãastní alespoÀ 80 % Ïenské populace v urãitém vûkovém rozmezí, pfiiãemÏ je zaji‰tûna úãinná kontrola kvality práce na v‰ech úrovních (cytologická laboratofi, gynekologická praxe, léãba), sníÏilo incidenci KDH ve Finsku ze 14,9/100 000 Ïen v 60. letech na 3,3/100 000 Ïen v roce 2005 [32]. V zemích Evropské unie byla v roce 2002 incidence 12,2/100 000 a v âeské republice se incidence dlouhodobû pohybuje kolem 20/100 000 Ïen (graf 1) [33, 41].

HPV vakcíny Od okamÏiku rozpoznání infekãního agens zodpovûdného za vznik KDH smûfiovalo úsilí vûdcÛ angaÏovan˘ch ve v˘zkumu HPV k v˘voji vakcíny, která by zabránila vstupu HPV do vnímav˘ch bunûk nebo by umoÏnila likvidaci bunûk infikovan˘ch nebo bunûk jiÏ v dÛsledku infekce pozmûnûn˘ch. V˘zkum papilomavirÛ je obecnû

Graf 1 Výskyt karcinomu děložního hrdla v ČR – vývoj incidence a mortality; podle [33, 41].

v dÛsledku jejich biologick˘ch vlastností nesnadn˘, jeho pokroky jsou zcela závislé na metodologii molekulární biologie a stejné postupy bylo tfieba uplatnit i pfii v˘voji vakcín. HPV vakcíny lze rozdûlit do dvou skupin – vakcíny preventivní, jejichÏ aplikace navodí v organismu tvorbu neutralizaãních protilátek schopn˘ch zabránit infekci, a vakcíny terapeutické, které indukují tvorbu specifick˘ch imunitních bunûk namífien˘ch proti ãasn˘m virovû specifick˘m proteinÛm, exponovan˘m na povrchu infikovan˘ch/ pozmûnûn˘ch bunûk. Klíãovou úlohu hrají cytotoxické T lymfocyty, které infikovanou/pozmûnûnou buÀku rozpoznají právû díky pfiítomnosti tûchto proteinÛ a zniãí ji. Preventivní vakcíny by mûly obsahovat sloÏ-

ky virové kapsidy, která na sobû nese neutralizaãní epitopy. V tûÏk˘ch lézích na dûloÏním hrdle se uÏ obalové proteiny netvofií, takÏe vakcíny na nich zaloÏené nemohou úãinnou bunûãnou imunitní odpovûì vyvolat. NejdÛleÏitûj‰ími proteiny, proti kter˘m by terapeutická vakcína mûla b˘t namífiena, jsou onkoproteiny E6 a E7, eventuálnû protein E2. Nejvût‰ího pokroku se podafiilo dosáhnout v oblasti preventivních HPV vakcín. Jejich pfiíprava byla podnícena poznáním, Ïe hlavní obalov˘ protein L1 produkovan˘ ve velkém mnoÏství v rÛzn˘ch rekombinantních systémech (virus vakcínie [34], hmyzí baculoviry [35], kvasinky [36]), vytváfií spontánnû tzv. viru podobné ãástice (VLP,

Tab. 3 CHARAKTERISTIKA PREVENTIVNÍCH HPV VAKCÍN název pfiípravku

Silgard (Gardasil)

Cervarix

typy HPV kapsid

6, 11, 16, 18

16, 18

produkãní systém

kvasinky

baculoviry/hmyzí buÀky

mnoÏství antigenu

20/40/40/20 µg VLP

20/20 µg VLP

adjuvans

amorfní hydroxyfosfát/ sulfát hlinit˘ (225 µg Al)

AS04 (amorfní hydroxid hlinit˘/ monofosforyl lipid; 500/50 µg)

schéma vakcinace

den 0, 2 a 6 mûsícÛ po 1. dávce

den 0, 1 a 6 mûsícÛ po 1. dávce

aplikace

intramuskulární

intramuskulární

registrace pro vûk 1 registrace

9–15 let dûti, 15–26 let

Ïeny1

10–25 let, Ïeny

v EU


473


17 • 5 • 2007

kapsidy). Ty jsou morfologicky nerozeznatelné od infekãních virionÛ, které nenesou virovou DNA, a tudíÏ nemohou infikovat vnímavé buÀky, ale na svém povrchu mají neutralizaãní epitopy. Po úspû‰n˘ch experimentálních pokusech na zvífiatech zapoãaly v polovinû 90. let minulého století první klinické studie. V prÛbûhu let se takové vakcíny ukázaly jako ne‰kodné, imunogenní, schopné zabránit jak perzistující infekci, tak vzniku klinicky patrn˘ch lézí spojen˘ch s typy HPV obsaÏen˘mi ve vakcínách. NejÏhavûj‰ími kandidáty na preventivní vakcínu byly HPV typy 16 a 18 spojené s více neÏ 70 % pfiípadÛ KDH. Jsou obsaÏeny ve vakcínû jiÏ dostupné pod komerãním názvem Gardasil, která je distribuována v âeské republice pod názvem Silgard, a rovnûÏ ve druhé vakcínû, která je u nás komerãnû dostupná od fiíjna 2007 pod názvem Cervarix. Vakcína Silgard (Gardasil) obsahuje kromû dvou zmínûn˘ch HR typÛ HPV je‰tû kapsidy LR typÛ 6 a 11 zodpovûdn˘ch za více neÏ 90 % pfiípadÛ genitálních bradavic. Obû vakcíny obsahují vysoce purifikované VLP, kromû sloÏení se li‰í je‰tû v nûkolika dal‰ích parametrech (tab. 3). V klinick˘ch studiích byly obû vakcíny bezpeãné, zabránily témûfi 100 % perzistentních infekcí definovan˘ch jako opakovan˘ nález vakcinálního typu viru po ‰esti mûsících a 100 % HSIL na dûloÏním hrdle spojen˘ch s vakcinálními typy. V pûtiletém sledování se ochrann˘ efekt po aplikaci obou vakcín nezmûnil [37, 38]. Sérokonverze u oãkovan˘ch jedincÛ je 100 %. Hladiny protilátek proti typÛm HPV obsaÏen˘m ve vakcínách dosahují

vrcholu 7. mûsíc po podání první dávky, poté poklesnou a od 18. mûsíce zÛstávají na stejné úrovni [39]. Z v˘sledkÛ klinick˘ch studií vypl˘vá, Ïe preventivní HPV vakcíny jsou maximálnû úãinné u dívek a Ïen, které se s infekcí typy HPV, jeÏ jsou souãástí vakcíny, dosud nesetkaly. U Ïen s probíhající infekcí (HPV DNA+, séronegativní) studie prokázaly pouze malou úãinnost ve smyslu rozvoje lézí, Ïeny s perzistentní infekcí (HPV DNA+, séropozitivní) chránûny nebyly. Sledování tûchto skupin je v‰ak krátkodobé a jejich poãty jsou pomûrnû nízké, takÏe se pozorované úãinky mohou zmûnit. Je v‰ak vysoce pravdûpodobné, Ïe vakcíny nebudou schopny potlaãit pfietrvávající infekci.

‰ími nádorov˘mi onemocnûními v anogenitální oblasti a také v oblasti hlavy a krku. Nelze opominout také rekurentní laryngeální papilomatózu, velice úporné onemocnûní vyvolané LR typy HPV6 a 11. Preventivní oãkování proti HPV by tedy sníÏilo nejen v˘skyt KDH, ale i nádorÛ v dal‰ích anatomick˘ch lokalitách. Je tfieba zdÛraznit, Ïe k v˘znamnému poklesu v˘skytu v˘‰e uveden˘ch chorob dojde pouze v pfiípadû, Ïe bude prooãkována majoritní ãást populace. Toho lze ov‰em dosáhnout pouze v rámci povinného oãkování dûtí. Pokud budou imunizováni pouze jednotlivci, bude pokles z celospoleãenského hlediska nev˘znamn˘. Jak jiÏ bylo uvedeno, vakcíny jsou namífieny pouze proti typÛm HPV spojen˘m se 70 % KDH. Zb˘vajících 30 % pfiípadÛ je spojeno s dal‰ími onkogenními typy, proti kter˘m vakcíny nejsou úãinné. KaÏdá oãkovaná Ïena tedy musí b˘t dÛraznû pouãena o tom, Ïe je nezbytnû nutné, aby se i nadále úãastnila programu prevence KDH. V˘voj HPV vakcín není zdaleka ukonãen. Je tfieba pracovat na zdokonalení vakcín souãasn˘ch ve smyslu ochrany proti ‰ir‰ímu spektru typÛ HPV a rovnûÏ pokraãovat ve v˘voji vakcín terapeutick˘ch. Je‰tû dlouhou fiadu let bude totiÏ v populaci mnoho Ïen infikovan˘ch HR typy HPV, a tím ohroÏen˘ch vznikem KDH. Terapeutické vakcíny zaloÏené na ãasn˘ch virovû specifick˘ch proteinech by toto riziko mohly sníÏit na minimum.

Očekávání spojená s HPV vakcínami Vakcíny jsou tedy mimofiádnû úãinn˘m nástrojem primární prevence lézí, které pfiedcházejí vzniku KDH a které jsou vyvolány infekcí vakcinálními typy HPV. Jejich ochrann˘ efekt vyjádfien˘ poklesem incidence KDH se v‰ak mÛÏe projevit v horizontu desetiletí, v krat‰ím ãasovém horizontu mÛÏeme oãekávat sníÏení v˘skytu abnormálních nálezÛ (ASC, aÏ 19 % spojeno s HPV16/18), LSIL (aÏ 24 %) a HSIL (57 %) [40]. V pfiípadû vakcíny Silgard by pokles abnormálních a LSIL nálezÛ mohl b˘t je‰tû vy‰‰í díky pfiítomnosti VLP LR typÛ HPV 6/11 ve vakcínû. Navíc by v pomûrnû krátké dobû do‰lo k radikálnímu sníÏení incidence genitálních bradavic. Kromû závaÏn˘ch zmûn na dûloÏním hrdle je infekce HR typy HPV spojena s dal-

Práce je podporována grantem IGA MZ âR reg. ã. NR/8852–3.

tal cancer biopsies and in cell lines derived from cervical cancer. EMBO J 1984; 3: 1151–1157.

and risk factors in a cohort of female university students. Am J Epidemiol 2003; 157: 218–226.

[10] Doorbar J. Molecular biology of human papillomavirus infection and cervical cancer. Clin Sci (Lond) 2006; 110: 525–541.

[17] Nonnenmacher B, Pintos J, Bozzetti MC, et al. Epidemiologic correlates of antibody response to human papillomavirus among women at low risk of cervical cancer. Int J STD AIDS 2003; 14: 258–265.

Literatura [1] Parkin DM. The global health burden of infection-associated cancers in the year 2002. Int J Cancer 2006; 118: 3030–3044. [2] Parkin DM, Bray F, Ferlay J, Pisani P. Global cancer statistics, 2002. CA Cancer J Clin 2005; 55: 74–108. [3] Rigoni-Stern D. Fatti statistici relativi alle malattie cancerose. Gior Servire Progr Pathol Terap 1842; 2: 507–517. [4] Gagnon F. Contribution to the study of the etiology and prevention of cancer of the cervix of the uterus. Am J Obstet Gynecol 1950; 60: 516–522. [5] Rotkin ID. Relation of adolescent coitus to cervical cancer risk. JAMA 1962; 179: 486–491. [6] Melnick JL, Adam E. Epidemiological approaches to determining whether herpesvirus is the etiological agent of cervical cancer. Prog Exp Tumor Res 1978; 21: 49–69.

474

[11] Cates W, Jr. Estimates of the incidence and prevalence of sexually transmitted diseases in the United States. American Social Health Association Panel. Sex Transm Dis 1999; 26: S2–S7. [12] Burchell AN, Winer RL, de SS, Franco EL. Chapter 6: Epidemiology and transmission dynamics of genital HPV infection. Vaccine 2006; 24 (Suppl. 3): S52–S61. [13] Bosch FX, de SS. Chapter 1: Human papillomavirus and cervical cancer-burden and assessment of causality. J Natl Cancer Inst Monogr 2003; 3–13.

[7] Vonka V, KaÀka J, Roth Z. Herpes simplex type 2 virus and cervical neoplasia. Adv Cancer Res 1987; 48: 149–191.

[14] Baseman JG, Koutsky LA. The epidemiology of human papillomavirus infections. J Clin Virol 2005; 32 (Suppl. 1): S16–S24.

[8] Dürst M, Gissmann L, Ikenberg H, zur Hausen H. A papillomavirus DNA from a cervical carcinoma and its prevalence in cancer biopsy samples from different geographic regions. Proc Natl Acad Sci USA 1983; 80: 3812–3815.

[15] Kahn JA, Rosenthal SL, Succop PA, et al. The interval between menarche and age of first sexual intercourse as a risk factor for subsequent HPV infection in adolescent and young adult women. J Pediatr 2002; 141: 718–723.

[9] Boshart M, Gissmann L, Ikenberg H, et al. A new type of papillomavirus DNA, its presence in geni-

[16] Winer RL, Lee SK, Hughes JP, et al. Genital human papillomavirus infection: incidence


[18] Ho GYF, Studentsov YY, Bierman R, Burk RD. Natural history of human papillomavirus type 16 virus-like particle antibodies in young women. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2004; 13: 110–116. [19] Garland SM. Human papillomavirus update with a particular focus on cervical disease. Pathology 2002; 34: 213–224. [20] Richardson H, Kelsall G, Tellier P, et al. The natural history of type-specific human papillomavirus infections in female university students. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2003; 12: 485–490. [21] Ho GY, Burk RD, Klein S, et al. Persistent genital human papillomavirus infection as a risk factor for persistent cervical dysplasia. J Natl Cancer Inst 1995; 87: 1365–1371. ∼ [22] Munoz N, Bosch FX, de Sanjose S, et al. Epidemiologic classification of human papillomavirus types associated with cervical cancer. N Engl J Med 2003; 348: 518–527.

17 • 5 • 2007 [23] Clifford GM, Smith JS, Aguado T, Franceschi S. Comparison of HPV type distribution in high-grade cervical lesions and cervical cancer: a metaanalysis. Br J Cancer 2003; 89: 101–105.

[29] Smith JS, Herrero R, Bosetti C, et al. Herpes simplex virus-2 as a human papillomavirus cofactor in the etiology of invasive cervical cancer. J Natl Cancer Inst 2002; 94: 1604–1613.

[24] Clifford GM, Rana RK, Franceschi S, et al. Human papillomavirus genotype distribution in low-grade cervical lesions: comparison by geographic region and with cervical cancer. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2005; 14: 1157–1164.

[30] Castle PE, Wacholder S, Lorincz AT, et al. A prospective study of high-grade cervical neoplasia risk among human papillomavirus-infected women. J Natl Cancer Inst 2002; 94: 1406–1414.

∼ [26] Munoz N, Franceschi S, Bosetti C, et al. Role of parity and human papillomavirus in cervical cancer: the IARC multicentric case-control study. Lancet 2002; 359: 1093–1101.

[31] Papanicolaou GN. New cancer diagnosis. Battle Creek, Michigan: Race Betterment Foundation; 1928. [32] http://www.cancerregistry.fi/stats/eng/veng0006i0. html [33] Novotvary 2003 CR; Cancer Incidence 2003 in the Czech Republic. UZIS CR, NOR CR, 2006.

∼ [27] Moreno V, Bosch FX, Munoz N, et al. Effect of oral contraceptives on risk of cervical cancer in women with human papillomavirus infection: the IARC multicentric case-control study. Lancet 2002; 359: 1085–1092.

[34] Zhou J, Sun XY, Stenzel DJ, Frazer IH. Expression of vaccinia recombinant HPV 16 L1 and L2 ORF proteins in epithelial cells is sufficient for assembly of HPV virion-like particles. Virology 1991; 185: 251–257.

∼ [28] Smith JS, Munoz N, Herrero R, et al. Evidence for Chlamydia trachomatis as a human papillomavirus cofactor in the etiology of invasive cervical cancer in Brazil and the Philippines. J Infect Dis 2002; 185: 324–331.

[35] Kirnbauer R, Booy F, Cheng N, et al. Papillomavirus L1 major capsid protein self-assembles into virus-like particles that are highly immunogenic. Proc Natl Acad Sci USA 1992; 89: 12 180–12 184.

[37] Villa LL, Costa RLR, Petta CA, et al. High sustained efficacy of a prophylactic quadrivalent human papillomavirus types 6/11/16/18 L1 virus-like particle vaccine through 5 years of follow-up. Br J Cancer 2006. [38] Harper DM, Franco EL, Wheeler CM, et al. Sustained efficacy up to 4.5 years of a bivalent L1 virus-like particle vaccine against human papillomavirus types 16 and 18: follow-up from a randomised control trial. Lancet 2006; 367: 1247–1255. [39] Villa LL, Ault KA, Giuliano AR, et al. Immunologic responses following administration of a vaccine targeting human papillomavirus Types 6, 11, 16, and 18. Vaccine 2006; 24: 5571–5583.


[25] IARC. IARC Monographs on the Evaluation on the Carcinogenic Risks to Humans. Tobacco smoke and Involuntary Smoking, ed. Lyon: IARC Press, 2004.

[36] Sasagawa T, Pushko P, Steers G, et al. Synthesis and assembly of virus-like particles of human papillomaviruses type 6 and type 16 in fission yeast Schizosaccharomyces pombe. Virology 1995; 206: 126–135.

[40] Clifford G, Franceschi S, Diaz M, et al. Chapter 3: HPV type-distribution in women with and without cervical neoplastic diseases. Vaccine 2006; 24 (Suppl. 3): S26–S34. [41] http://www.uzis.cz


475

Přehledy- názory-diskuse

Recommend Documents