人乳頭瘤病毒感染與宮頸癌關(guān)系的研究進展(第二部分)

HPV感染與宮頸癌關(guān)系的研究進展華中科技大學同濟醫(yī)學院病原生物學系微生物教研室廖芳內(nèi)容

一、概述

二、泌尿生殖道HPV感染的研究進展三、HPV感染與宮頸癌關(guān)系的研究進展

一、概述人乳頭瘤病毒(humanpapillomavirus,HPV)

是定向感染人體皮膚及黏膜復層鱗狀上皮細胞的一類乳頭瘤病毒。根據(jù)基因序列不同，目前已分離出120多種亞型。約40種涉及生殖道感染，20種與腫瘤有關(guān)。根據(jù)其感染后是否致癌分為低危型和高危型。

1995年國際癌癥協(xié)會的學者們認為人乳頭瘤病毒（humanpapillomavirus,HPV）是宮頸癌的主要原因；據(jù)國際癌癥研究中心估計,每年大約有371,200的宮頸癌新發(fā)病例,占所有腫瘤的9.8%,僅次于乳腺癌;我國每年新發(fā)病例約13.15萬,占世界每年宮頸癌新發(fā)病例總數(shù)的28.8%,且近年來呈現(xiàn)地區(qū)增長及發(fā)病年齡提前的現(xiàn)象宮頸癌是常見的婦科惡性腫瘤

（一）流行情況

1、地理分布2、人群分布

（1）年齡（2）職業(yè)（3）民(種)族（4）社會經(jīng)濟狀況

3、時間分布地理分布HPV的感染具有很強的地域性，世界范圍內(nèi)不同國家或地區(qū)HPV的感染率及型別分布均存在差異；我國HPV在女性宮頸中的平均感染率為46.51%（統(tǒng)計：1998-2008年）；南方地區(qū)42.06%，北方地區(qū)55.67%；全國前5位常見高危型：16、58、18、52和33；南方：16、18、58、52和33北方：16、58、52、33和18

（二）致宮頸癌的流行因素1、性行為2、月經(jīng)及分娩因素3、吸煙

4、內(nèi)分泌因素

5、HPV感染：國際癌癥研究中心(IARC)專題討論會(1995)年明確提出HPV

感染是宮頸癌的主要危險因素

6、單純皰疹Ⅱ型病毒感染(HSV-2)

7、性傳播性疾病內(nèi)容

一、概述

二、泌尿生殖道HPV感染的研究進展三、HPV感染與宮頸癌關(guān)系的研究進展

二、泌尿生殖道HPV感染的研究進展1、HPV特性2、HPV的分類3、HPV傳播途徑與感染特點

3.1年齡與HPV感染

3.2妊娠與HPV感染

3.3HPV感染的母嬰傳播

3.4男性HPV感染1.HPV特性①具有宿主和組織特異性；②人類是HPV的唯一宿主；

③具有嚴格嗜上皮性的特點；

主要侵犯人的皮膚和粘膜上皮細胞,誘發(fā)細胞增生,導致不同程度的乳頭瘤樣病變,甚至惡性轉(zhuǎn)化。其中泌尿生殖道感染較常見,不僅能引起女性宮頸癌,還能引起男性陰莖癌、肛門癌、嬰幼兒肛門及生殖器部位的先天性尖銳濕疣等相關(guān)性疾病.2、HPV的分類①HPV高危型:16、18、31、33、35、39、51、

45、52、56、58、59、68、73、82等15種

最常見是HPV16、18,主要引起女性宮頸上皮中、重度瘤變和宮頸浸潤型鱗癌、陰道癌及外陰癌、男性鮑溫樣丘疹病、鮑溫病/Queyrat增殖性紅斑、陰莖癌、肛門癌②HPV低危型：6、11、40、42、43、44、54、61、70、72

最常見是HPV6、11型,主要引起良性的外生殖器疣、宮頸扁平性疣等良性病變3、HPV傳播途徑與感染特點3.1年齡與HPV感染

①生殖道HPV感染的高發(fā)年齡是18～28歲②HPV在年輕女性(小于20歲)和年長的女性(大于55歲)

各有兩個感染高峰期3.2妊娠與HPV感染

①妊娠期婦女感染率高于非妊娠期婦女,尤其是HPV16、18型感染明顯②產(chǎn)后感染率下降

③妊娠合并糖尿病的患者更易感染HPV3.3HPV感染的母嬰傳播①有研究已發(fā)現(xiàn)被感染的孕婦的外周血,羊水或剖宮產(chǎn)兒的陰莖包皮,口腔內(nèi)均有HPV的存在②除產(chǎn)道傳播外還存在宮內(nèi)傳播③由母親直接傳給嬰兒,危害極大④多數(shù)報道認為HPV感染的孕婦,其新生兒HPV感染率可達到50%～73%

⑤新生兒與母親感染的HPV型別一致性也高達57%

～69%

3.4男性HPV感染

①HPV在男性主要以亞臨床感染為主②人群中存在大量的無癥狀病毒攜帶者③研究者還發(fā)現(xiàn)年齡與男性HPV的感染率無相關(guān)性,這一點與女性不同④男性HPV的檢出與種族劃分和受教育程度有相關(guān)性,而與年齡無相關(guān)性

⑤男性對女性宮頸癌發(fā)生起著重要作用。有多個性伴侶的男性是高危型HPV的“運載體”內(nèi)容一、概述

二、泌尿生殖道HPV感染的研究進展

三、HPV感染與宮頸癌關(guān)系的研究進展

三、HPV感染與宮頸癌關(guān)系的研究進展

1、HPV與宮頸病變的關(guān)系

2、宮頸癌病理變化3、HPV及致癌機制

4、HPV感染的持續(xù)與清除1、HPV與宮頸病變的關(guān)系

①生殖道HPV感染與宮頸癌的關(guān)系最早由德國病毒學家ZurHausen提出

②

流行病學和生物學研究已經(jīng)明確HPV感染為宮頸癌前病變和浸潤性宮頸癌發(fā)生的必要條件

③流行病學證據(jù)：

a幾乎所有的CIN、宮頸鱗癌、宮頸腺癌中都可以查到HPV-DNA,尤其是某些基因型如16,18,31,45b高危型HPV相對低危型HPV與癌前病變的程度相關(guān)度高c在宮頸鱗癌中出現(xiàn)抗HPV16抗體

d持續(xù)暴露于HPV16可以導致宮頸原位癌的發(fā)生,若暴露停止則患癌風險消失eHPV感染的發(fā)生先于宮頸癌

④HPV感染的疾病通常劃分為:

潛伏感染期亞臨床感染期臨床癥狀期HPV相關(guān)的腫瘤期2、宮頸癌病理變化發(fā)生部位：宮頸外口的鱗狀上皮與宮頸管的粘膜柱狀上皮交界處

子宮頸肥大，宮頸處可見菜花樣腫塊，癌組織有壞死、脫落HPV上皮非典型增生原位癌早期浸潤癌

浸潤癌鱗狀上皮非典型增生鱗狀細胞癌柱狀上皮非典型增生腺癌3、HPV及致癌機制HPV基因組結(jié)構(gòu)特點HPV基因編碼蛋白的作用HPV致癌機制1)HPV基因組結(jié)構(gòu)特點①雙股環(huán)狀DNA含7800~8000bp②DNA以共價閉合的超螺旋結(jié)構(gòu)、開放的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、線性分子三種形式存在③基因組分為早期(E)區(qū)、晚期(L)區(qū)、和非編碼區(qū)(NCR).

NCR=長控制區(qū)(longcontrolregion,LCR)=上游調(diào)控區(qū)(URR)④E區(qū)：含E1~E7個不同早期ORF,分別編碼E1~E7蛋白;

L區(qū)：含2個晚期ORF,分別編碼主要衣殼蛋白L1和次要衣殼蛋白L2;NCR：位于L1與E6之間,含600~900bp⑤全部的開放讀碼框架均在一條DNA鏈上2)HPV基因編碼蛋白的作用

人乳頭瘤病毒ORF編碼產(chǎn)物的作用ORF

基因產(chǎn)物

作用

E1E1降解角蛋白網(wǎng)絡,參與病毒擴散E2E2,E2cATP酶活性,調(diào)節(jié)早期基因轉(zhuǎn)錄E3E3生長因子受體E4E4降解角蛋白網(wǎng)絡,參與病毒擴散

E5E5轉(zhuǎn)化基因,干擾抗原運轉(zhuǎn)前提的加工,阻礙HLAⅠ對病毒抗原呈遞

E6E6轉(zhuǎn)化基因,與P53結(jié)合

E7

E7轉(zhuǎn)化基因,與pRB、p110、p107結(jié)合L1L1病毒主要衣殼蛋白，單獨可組裝成病毒樣顆粒(VLP)L2L2次要衣殼蛋白,提高VLP組裝效率

3)HPV致癌作用及機制

高危型的HPV感染與宮頸癌、膀胱癌、喉癌、食管癌、皮膚癌、肺癌、肉瘤等惡性腫瘤的發(fā)生相關(guān),HPV的致瘤作用及致癌機制的研究已成為國內(nèi)、外關(guān)注的重要課題,其中以HPV感染與宮頸癌關(guān)系的研究起步最早,最為深入.病毒與宮頸癌發(fā)生相關(guān)的依據(jù)：

早期:①在大多數(shù)宮頸癌組織中可以檢測出HPV16

型DNA序列②在宮頸癌或?qū)m頸上皮瘤樣變組織中,可發(fā)現(xiàn)明顯的HPV致病特征,可見到凹空細胞,并能檢測到HPV殼蛋白抗原近年:①分子流行病學

a.HPV16、18、33等高危型與宮頸上皮瘤樣變Ⅱ、及Ⅲ浸潤鱗狀細胞癌(ISSC)密切相關(guān)在宮頸癌患者中,HPV16型DNA陽性率＞80%

b.HPV16、18型感染與宮頸上皮瘤樣變Ⅱ、Ⅲ的相關(guān)系數(shù)為11.0

c.

在宮頸癌及癌前病變中,檢測到HPV的mRNA

d.

在宮頸癌盆腔淋巴結(jié)中發(fā)現(xiàn)HPV相關(guān)序列

e.

多數(shù)宮頸癌細胞含有整合的HPVDNA②HPV轉(zhuǎn)化細胞及轉(zhuǎn)基因動物

HPV的轉(zhuǎn)化功能最初是通過HPV16型轉(zhuǎn)化NIH3T3細胞得到

a.HPV16、18型的E6、E7基因可轉(zhuǎn)化NIH3T3細胞，并可與活化的ras基因共轉(zhuǎn)染轉(zhuǎn)化人原代上皮細胞

b.HPV16型引起前額上皮細胞的形態(tài)改變與宮頸上皮瘤樣變無明顯區(qū)別,同時伴隨有病毒DNA整合,單倍體出現(xiàn),染色體異常c.

當HPV16型E6、E7基因置于β-acting啟動子之下,可引起轉(zhuǎn)基因動物中樞上皮腫瘤形成,E6、E7mRNA僅在腫瘤細胞中轉(zhuǎn)錄,不在癌旁組織中轉(zhuǎn)錄

d.

當E6、E7基因置于α-晶狀體蛋白啟動子之下,則可導致小眼畸型及白內(nèi)障,并在轉(zhuǎn)基因動物晶狀體中形成腫瘤

這些均表明HPV感染是誘發(fā)腫瘤的重要因素

病毒的轉(zhuǎn)化蛋白a.HPV16型的致瘤基因E6、E7ORF編碼的E6、

E7蛋白具有細胞轉(zhuǎn)化作用,是主要的致瘤蛋白

b.牛乳頭瘤病毒1型的E5蛋白是主要的轉(zhuǎn)化蛋白

c.HPV的E5也有較弱的轉(zhuǎn)化能力.E6蛋白:HPV16型E6蛋白是一個Mr較小的核磷蛋白,

位于細胞核內(nèi),有兩個鋅指結(jié)構(gòu),是DNA結(jié)合蛋白.

E6的氨基酸分為4個功能區(qū),其中N端1~139氨基酸結(jié)構(gòu)完整性決定E6蛋白的轉(zhuǎn)化功能.

E6蛋白致癌的關(guān)鍵是由于E6蛋白與P53蛋白結(jié)合導致P53降解及抑癌作用喪失,使P53失去對細胞周期密切相關(guān)的P21(WAF1)、增殖細胞核抗原(PCNA)周期蛋白(cyclins)、周期蛋白依賴性激酶(CDK)的調(diào)節(jié)作用,細胞周期紊亂,DNA損傷累積造成細胞癌變.

E7蛋白:HPV16型的E7蛋白是一個多功能的核磷蛋白,有鋅指結(jié)構(gòu),是DNA結(jié)合蛋白;有98個氨基酸,位于細胞核內(nèi).

E7蛋白致瘤作用的關(guān)鍵是干擾抑癌蛋白RB與轉(zhuǎn)錄因子E2F的結(jié)合,而導致細胞增殖周期的紊亂.而E2F控制著細胞增殖周期相關(guān)基因的表達.

E7干擾E2F與PB和P107的結(jié)合,同時E7還可與P103、cyclinA、CDK2等細胞周期相關(guān)因子結(jié)合而導致細胞分裂周期紊亂，使細胞發(fā)生癌變.E5蛋白:大部分E5定位于細胞高爾基復合體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，少量的E5蛋白位于細胞膜等膜性結(jié)構(gòu)上.

E5可引起鼠上皮細胞轉(zhuǎn)化,促進人上皮細胞的分裂增殖.

E5的跨膜區(qū)含有1個高保守的位于17位谷氨酸,它對E5的轉(zhuǎn)化功能有重要影響.若變?yōu)樗嵝园被?轉(zhuǎn)化功能明顯增強;若變?yōu)閴A性氨基酸則轉(zhuǎn)化功能減弱.病毒基因的整合:

病毒在細胞中存在方式與其誘導細胞癌變能力密切相關(guān).在HPV相關(guān)良性病變中,病毒DNA多以游離狀態(tài)存在.

在癌前病變中,病毒DNA約一半處于整合狀態(tài).

在惡性腫瘤中,病毒則大部分以整合狀態(tài)存在在HPV感染的W12宮頸細胞里,病毒基因組整合分為兩種