Практическая онкология №3 2002

Стр.1

Стр.2

Стр.3

© Ê.Ï. Õàíñîí, Å.Í. Èìÿíèòîâ, 2002 ã. УДК 618.146-006.6-02 НИИ онкологии èì. ïðîô. Í.Í. Петрова Минздрава РФ, Санкт-Петербург СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О КАНЦЕРОГЕНЕЗЕ РАКА ШЕЙКИ МАТКИ Ê.Ï. Õàíñîí, ÷ë.-êîð. ÐÀÌÍ, ïðîô., Å.Í. Èìÿíèòîâ, ä-ð ìåä. наук Папилломавирусы человека (human papillomaviruses, HPV) составляют своеобразную группу ДНК-содержащих вирусов, характеризующихся тропизмом к эпителию и вызывающих субклинические формы инфекции, которая, однако, может приводить к такому серьезному последствию, как рак шейки матки (ÐØÌ) [1, 12]. Поэтому неслучайно одним из важнейших достижений в изучении этиологии рака принято считать установление факта причинной связи между HPV-èíôåêöèåé и РШМ [12]. Папилломавирусы человека (human papillomaviruses, HPV) составляют своеобразную группу ДНК-содержащих вирусов, характеризующихся тропизмом к эпителию и вызывающих субклинические формы инфекции, которая, однако, может приводить к такому серьезному последствию, как рак шейки матки (РШМ) [1, 12]. Поэтому неслучайно одним из важнейших достижений в изучении этиологии рака принято считать установление факта причинной связи между HPV-èíôåêöèåé и РШМ [12]. Это открытие по своей значимости находится в одном ряду с обнаружением роли табакокурения при раке легкого, а также роли хронической вирусной инфекции при гепатитах В (HBV) и С (HCV) в этиологии первичного рака печени. Как и в отношении заболеваний, обусловленных HBV и HCV, предпринимаются серьезные усилия, направленные на поиск новых методов диагностики HPV и создание эффективных профилактических и лечебных вакцин против данной группы вирусов [14]. В настоящее время в мире ежегодно регистрируется до 500 000 новых случаев РШМ. Большинство из них приходится на развивающиеся страны, тем не менее, РШМ остается серьезной проблемой и для индустриально развитых стран. Так, например, в Англии выявляется 13,7 случаев РШМ на 100 000 æåíùèí, причем 5 из них заканчиваются смертельным исходом. В США заболеваемость РШМ составляет 8,3 на 100 000, что составляет 14 000 новых случаев и 5 000 смертей в год [28]. Хотя вариации встречаемости РШМ могут быть частично объяснены географическими различиями и некоторыми другими факторами риска, главную роль в снижении заболеваемости в развитых странах играет внедрение скрининговых программ. Данный факт еще раз подчеркивает тесную связь РШМ с HPV-инфекцией. Сегодня имеющаяся совокупность эпидемиологических и экспериментальных данных позволяет однозначно утверждать, что РШМ относится к заболеваниям, обусловленным вирусной инфекцией, которая переда¸тся половым путем [12]. Çàìåòèì, что при РШМ в 90–100% случаев в опухолевом материале обнаруживается ДНК HPV, в то время как инфицированность в популяции здоровых женщин не превышает 5–20% [12]. Исследования последних лет показали, что 95% неоплазм шейки матки содержат разновидности HPV, принадлежащие к так называемым типам «высокого ðèñêà» (HPV 16, HPV 18, HPV 31, HPV 33 и HPV45) [26]. Не вызывает сомнений, что вывод об этиологической роли HPV при РШМ имеет не только важное теоретическое, но также и непосредственное практическое значение. Во-первых, становится актуальным формирование групп риска, в которые, прежде всего, должны попадать постоянные носительницы HPVинфекции, а разнообразные социально-экономические факторы, которым ранее придавали ведущую роль, должны рассматриваться как второстепенные. ПРАКТИЧЕСКАЯ ОНКОЛОГИЯ • Ò. 3, ¹ 3 – 2002 145

Стр.1

Ê.Ï. Õàíñîí, Å.Í. Имянитов Во-вторых, основные превентивные меры должны быть направлены на борьбу с HPV-инфекцией, и именно в этом контексте следует рассматривать внедрение в данную область современных технологий. Следует подчеркнуть, что несмотря на высокую потенциальную опасность, HPV являются условными патогенами. Носительство HPV свидетельствует не о злокачественном процессе как таковом, а о многократно повышенном риске возникновения последнего. Факторы, модифицирующие патогенность HPV и, как следствие, провоцирующие опухолевый рост у инфицированных женщин, остаются неизвестными [15, 39]. Диагностика HPV-èíôåêöèè обладает высокой клинической значимостью, так как позволяет очертить группу онкологического риска, т.е. выявить среди здоровых женщин тех, кому в первую очередь необходимо проведение активных, комплексных мер, направленных на профилактику и раннюю диагностику РШМ. Классификация HPV К настоящему времени изолировано свыше 80 различных типов HPV. Характерной особенностью папилломавирусов является высокая молекулярная гетерогенность, которая прослеживается между изолятами различных этнических групп, в пределах популяции и даже у одного и того же индивидуума [23]. Принято ñ÷èòàòü, что HPV-èçîëÿò распознается как новый или независимый тип, если нуклеотидная последовательность генов Е6, Е7 и L1 имеет менее 90% гомологии с соответствующими генами любого известного типа HPV. Различия в пределах 2–10% соответствуют подтипу, а < 2%–âàðèàíòó HPV-òèïà [10]. Все папилломавирусы человека разделяют на «êîæíûå» и «ñëèçèñòûå» [16]. К первой относится большинство типов HPV (около 20), ассоциированных с epidermodysplasia verruciformis (íàïðèìåð, HPV-5, -8), и еще около 15 òèïîâ, которые связаны с другими кожными патологиями, в частности бородавками (íàïðèìåð, HPV-1, -2) [18]. Среди папилломавирусов, инфицирующих слизистые оболочки, широко известны типы, индуцирующие папилломатоз ротовой полости (íàïðèìåð, HPV-7, -2), назофарингеальные неоплазии (например, HPV-13, -30). Однако наибольший научный и практический интерес представляет группа слизистых HPV, преимущественно инфицирующих аногенитальную область (свыше 30 типов). Аногенитальные HPV принято разделять на вирусы «низкого» и «высокого» онкогенного риска. HPV «низкого ðèñêà» (íàïðèìåð, HPV-6, -11, -40, -42, -43, -44) обычно ассоциированы с доброкачественными экзофитными генитальными бородавками, тогда как HPV «âûñîêîãî ðèñêà» (HPV-16, -18, -31, -33, -39, - 146 Practical oncology 45, -52, -56, -58) обнаруживаются в 95–100% преинвазивных и инвазивных форм рака шейки матки (ÐØÌ) [23, 26, 51, 55, 58]. Структурные и функциональные особенности генома HPV Папилломавирусы относятся к ДНК-содержащим вирусам и входят в семейство Papovaviridae. Геном HPV представлен кольцевой двухцепочечной ДНК протяженностью 7200–8000 пар оснований и разделен на три функционально-активных ðåãèîíà: LCR (long control region), early (Å) и late (L). Область LCR участвует в регуляции транскрипции вирусных генов. Регион Е включает гены E1, E2, E4, E5, E6, E7, которые кодируют áåëêè, отвечающие за процессы вирусной репликации. Гены L1 и L2 региона L кодируют структурные белки вирусного капсида [23, 49] (ðèñóíîê À). Ïîêàçàíî, что в нормальной клетке геном HPV находится в эписомальной форме, тогда как интеграция HPV-ДНК в хромосомы клетки-хозяина приводит к опухолевой прогрессии клеток цервикального эпителия (ðèñóíîê Â) [2, 58]. Ведущая роль в канцерогенном процессе принадлежит белкам Å1, Å2, Å6 и Å7 [2, 46]. Ïî-âèäèìîìó, процесс реализации туморогенного потенциала HPV состоит из нескольких последовательных генетических событий. Вероятно, в качестве инициирующего фактора выступают мутации в различных участках гена Е1, который в норме отвечает за эписомальный статус HPV-ДНК. В результате повреждения E1 происходит интеграция генома HPV в хромосомы клетки-хозяина. ПроА LCR E6 E7 E1 L1 HPV16 E2 E4 B L2 E5 точка разрыва ДНК клетки-хозяина Интегрированная ДНК HPV E2 E4 E5 L2 L1 LCR E6 E7 E1 E2 ДНК клетки-хозяина Структура папилломавируса в свободной (А) и интегрированной форме. ПРАКТИЧЕСКАЯ ОНКОЛОГИЯ • Ò. 3, ¹ 3 – 2002 ○ ○ ○○○○

Стр.2

Practical oncology цесс встраивания генома HPV может сопровождаться инактивацией ещ¸ одного вирусного гена – Е2. В результате потери функциональной активности гена E2 увеличивается экспрессия генов Е6 и Е7, которые непосредственно запускают процессы опухолевой трансформации. Онкогенные свойства продуктов E6 и E7 обусловлены их способностью образовывать комплексы с негативными регуляторами клеточного роста – белками р53 (для Å6) и Rb (äëÿ Å7). Существенно, что белки Å6 и Е7 разных типов HPV могут отличаться друг от друга по своим биохимическим свойствам и трансформирующему потенциалу. Остановимся несколько более подробно на характеристике белков HPV и их роли в канцерогенном действии на клетки эпителия шейки матки [35]. Белок Å6 HPV-16 состоит из 151 аминокислоты и инициирует ряд важных процессов, способствующих клеточной иммортализации. Поскольку Е6 является одним из наиболее ранних генов, экспрессирующихся в ходе HPV-инфекции, он создает условия для более интенсивной продукции вирусных частиц в клетке. Эти изменения внутриклеточной среды включают подавление апоптоза вследствие деградации белка р53, ингибирование транскрипции ряда клеточных генов, а также удлинение продолжительности жизни клеток за счет активации теломеразы. Белок Е7 играет наиболее важную роль в трансформации клеток. Е7 представляет собой ядерный белок, состоящий из 98 аминокислот и содержащий два казеинкиназных сайта фосфорилирования сериновых остатков (â 31 и 32 ïîëîæåíèÿõ). Молекула белка разделена на три домена, различающихся по степени сродства к аденовирусному белку Е1А. Описаны различные пути взаимодействия Е7 с клеточными белками. Многие из этих белков относятся к факторам, регулирующим клеточное äåëåíèå. Å7 ускоряет переход G1–S и взаимодействует с белками семейства RB-супрессора (Rb, p107, p130), деацетилазами ãèñòîíîâ, транскрипционным фактором АР-1, циклин-зависимыми киназами и CDK-ингибиторами. Эти взаимодействия объясняют способность Е7 стимулировать пролиферацию клеток, а также вызывать их иммортализацию. Белок Å5 HPV-16 невелик по размеру (84 аминокислоты) и представляет собой гидрофосфатную молекулу, локализованную в клеточной мембране. Белки Е5, выделенные из клеток человека и животных, отличаются по своей трансформирующей активности. Вследствие гидрофобной природы Е5 его очистка весьма затруднительна, и это его свойство ограничивает возможности создания эффективного антигена против данного белка. Ê.Ï. Õàíñîí, Å.Í. Имянитов Белки Е1 и Е2 играют существенную роль в репликации вирусных частиц. Именно эти белки определяют число копий вируса в клетке хозяина. Однако механизм транскрипционного контроля синтеза самих Е1 и Е2 остается невыясненным. Итак, биологические свойства и молекулярная структура HPV-белков изучены достаточно полно, тем не менее конкретные пути реализации канцерогенного эффекта вируса требуют еще дальнейшего уточнения. Известно, что как канцерогенные, так и неканцерогенные типы HPV стимулируют клеточную пролиферацию, прич¸м этот эффект осуществляется по весьма сходным, но не идентичным механизмам. Кроме того, степень сродства Е7 к Rb и Е6 в отношении р53 значительно выше у белков, выделенных из канцерогенных типов HPV. Углубленное изучение различий между двумя принципиально различными типами HPV может дать ключ к разгадке механизма канцерогенного действия вирусов данной группы, а также проблемы вирусного канцерогенеза в целом. Патогенез и клинические проявления генитальной HPV-инфекции Основной путь передачи генитальной HPV-инфекции – половые контакты [47]. Попадая в организм, HPV локализуется в базальном клеточном слое эпителия, который представляет собой популяцию делящихся клеток. По мере эпителиальной дифференциации геном папилломавирусов проходит все стадии продуктивной инфекции. Этот процесс завершается в зрелых кератиноцитах. Такая форма инфекции приводит к цитопатическим эффектам, проявляющимся в форме коилоцитоза, остроконечных кондилом и ò.ä. [7, 47, 54]. Как показывают многочисленные эпидемиологические исследования, в большинстве случаев наблюдается достаточно длительная персистенция HPV-ДНК в клетках базального слоя эпителия [23]. Дальнейшая динамика HPV-инфекции может заключаться либо в е¸ регрессии, т.е. элиминации вирусного пула клеток, либо, наоборот, в прогрессии, сопровождающейся включением HPV-ДНК в клеточный геном и появлением характерных для злокачественной трансформации морфологических изменений эпителия. В практической медицине принято различать клиническую, субклиническую и латентную формы генитальной HPV-èíôåêöèè [23, 48, 52, 54]. Клиническая форма HPV-инфекции характеризуется четко выраженной картиной поражения эпителия генитального тракта и легко диагностируется при простом визуальном осмотре. К типичным морфологическим проявлениям HPV-инфекции относят злокачественные новообразования, а ПРАКТИЧЕСКАЯ ОНКОЛОГИЯ • Ò. 3, ¹ 3 – 2002 147

Стр.3