HPV感染與宮頸癌關系的研究進展華中科技大學同濟醫學院病原生物學系微生物教研室廖芳第一頁，共42頁。內容

一、概述

二、泌尿生殖道HPV感染的研究進展三、HPV感染與宮頸癌關系的研究進展

第二頁，共42頁。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。根據基因序列不同，目前已別離出120多種亞型。約40種涉及生殖道感染，20種與腫瘤有關。根據其感染后是否致癌分為低危型和高危型。第三頁，共42頁。

1995年國際癌癥協會的學者們認為人乳頭瘤病毒〔humanpapillomavirus,HPV〕是宮頸癌的主要原因；據國際癌癥研究中心估計,每年大約有371,200的宮頸癌新發病例,占所有腫瘤的9.8%,僅次于乳腺癌;我國每年新發病例約萬,占世界每年宮頸癌新發病例總數的28.8%,且近年來呈現地區增長及發病年齡提早的現象宮頸癌是常見的婦科惡性腫瘤第四頁，共42頁。〔一〕流行情況1、地理分布2、人群分布〔1〕年齡〔2〕職業〔3〕民(種)族〔4〕社會經濟狀況3、時間分布第五頁，共42頁。地理分布HPV的感染具有很強的地域性，世界范圍內不同國家或地區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%〔統計：1998-年〕；南方地區42.06%，北方地區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

第六頁，共42頁。〔二〕致宮頸癌的流行因素1、性行為2、月經及分娩因素3、吸煙4、內分泌因素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、性傳播性疾病第七頁，共42頁。內容

一、概述

二、泌尿生殖道HPV感染的研究進展三、HPV感染與宮頸癌關系的研究進展

第八頁，共42頁。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感染第九頁，共42頁。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；主要進犯人的皮膚和粘膜上皮細胞,誘發細胞增生,導致不同程度的乳頭瘤樣病變,甚至惡性轉化。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鋒利濕疣等相關性疾病.第十頁，共42頁。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第十一頁，共42頁。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)各有兩個感染頂峰期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產后感染率下降③妊娠合并糖尿病的患者更易感染HPV第十二頁，共42頁。3.3HPV感染的母嬰傳播①有研究已發現被感染的孕婦的外周血,羊水或剖宮產兒的陰莖包皮,口腔內均有HPV的存在②除產道傳播外還存在宮內傳播③由母親直接傳給嬰兒,危害極大④多數報道認為HPV感染的孕婦,其新生兒HPV感染率可到達50%～73%⑤新生兒與母親感染的HPV型別一致性也高達57%～69%第十三頁，共42頁。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病癥病毒攜帶者③研究者還發現年齡與男性HPV的感染率無相關性,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性,而與年齡無相關性⑤男性對女性宮頸癌發生起著重要作用。有多個性伴侶的男性是高危型HPV的“運載體〞第十四頁，共42頁。內容一、概述

二、泌尿生殖道HPV感染的研究進展

三、HPV感染與宮頸癌關系的研究進展

第十五頁，共42頁。三、HPV感染與宮頸癌關系的研究進展1、HPV與宮頸病變的關系2、宮頸癌病理變化3、HPV及致癌機制4、HPV感染的持續與去除第十六頁，共42頁。1、HPV與宮頸病變的關系

①生殖道HPV感染與宮頸癌的關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明確HPV感染為宮頸癌前病變和浸潤性宮頸癌發生的必要條件

第十七頁，共42頁。③流行病學證據：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度高c在宮頸鱗癌中出現抗HPV16抗體d持續暴露于HPV16可以導致宮頸原位癌的發生,假設暴露停頓那么患癌風險消失eHPV感染的發生先于宮頸癌第十八頁，共42頁。④HPV感染的疾病通常劃分為:埋伏感染期亞臨床感染期臨床病癥期HPV相關的腫瘤期第十九頁，共42頁。2、宮頸癌病理變化發生部位：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，宮頸處可見菜把戲腫塊，癌組織有壞死、脫落第二十頁，共42頁。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第二十一頁，共42頁。3、HPV及致癌機制HPV基因組構造特點HPV基因編碼蛋白的作用HPV致癌機制第二十二頁，共42頁。1)HPV基因組構造特點①雙股環狀DNA含7800~8000bp②DNA以共價閉合的超螺旋構造、開放的環狀構造、線性分子三種形式存在③基因組分為早期(E)區、晚期(L)區、和非編碼區(NCR).NCR=長控制區(longcontrolregion,LCR)=上游調控區(URR)第二十三頁，共42頁。④E區：含E1~E7個不同早期ORF,分別編碼E1~E7蛋白;

L區：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鏈上第二十四頁，共42頁。第二十五頁，共42頁。2)HPV基因編碼蛋白的作用人乳頭瘤病毒ORF編碼產物的作用ORF基因產物作用E1E1降解角蛋白網絡,參與病毒擴散E2E2,E2cATP酶活性,調節早期基因轉錄E3E3生長因子受體E4E4降解角蛋白網絡,參與病毒擴散E5E5轉化基因,干擾抗原運轉前提的加工,阻礙HLAⅠ對病毒抗原呈遞E6E6轉化基因,與P53結合E7E7轉化基因,與pRB、p110、p107結合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,進步VLP組裝效率

第二十六頁，共42頁。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生相關,HPV的致瘤作用及致癌機制的研究已成為國內、外關注的重要課題,其中以HPV感染與宮頸癌關系的研究起步最早,最為深化.第二十七頁，共42頁。病毒與宮頸癌發生相關的根據：早期:①在大多數宮頸癌組織中可以檢測出HPV16型DNA序列②在宮頸癌或宮頸上皮瘤樣變組織中,可發現明顯的HPV致病特征,可見到凹空細胞,并能檢測到HPV殼蛋白抗原第二十八頁，共42頁。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)親密相關在宮頸癌患者中,HPV16型DNA陽性率＞80%b.HPV16、18型感染與宮頸上皮瘤樣變Ⅱ、Ⅲ的c.在宮頸癌及癌前病變中,檢測到HPV的mRNAd.在宮頸癌盆腔淋巴結中發現HPV相關序列e.多數宮頸癌細胞含有整合的HPVDNA第二十九頁，共42頁。②HPV轉化細胞及轉基因動物

HPV的轉化功能最初是通過HPV16型轉化NIH3T3細胞得到

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

b.HPV16型引起前額上皮細胞的形態改變與宮頸上皮瘤樣變無明顯區別,同時伴隨有病毒DNA整合,單倍體出現,染色體異常第三十頁，共42頁。c.當HPV16型E6、E7基因置于β-acting啟動子之下,可引起轉基因動物中樞上皮腫瘤形成,E6、E7mRNA僅在腫瘤細胞中轉錄,不在癌旁組織中轉錄d.當E6、E7基因置于α-晶狀體蛋白啟動子之下,那么可導致小眼畸型及白內障,并在轉基因動物晶狀體中形成腫瘤這些均說明HPV感染是誘發腫瘤的重要因素第三十一頁，共42頁。病毒的轉化蛋白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蛋白是主要的轉化蛋白c.HPV的E5也有較弱的轉化才能.第三十二頁，共42頁。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,有兩個鋅指構造,是DNA結合蛋白.E6的氨基酸分為4個功能區,其中N端1~139氨基酸構造完好性決定E6蛋白的轉化功能.E6蛋白致癌的關鍵是由于E6蛋白與P53蛋白結合導致P53降解及抑癌作用喪失,使P53失去對細胞周期親密相關的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)的調節作用,細胞周期紊亂,DNA損傷累積造成細胞癌變.第三十三頁，共42頁。E7蛋白:HPV16型的E7蛋白是一個多功能的核磷蛋白,有鋅指構造,是DNA結合蛋白;有98個氨基酸,位于細胞核內.E7蛋白致瘤作用的關鍵是干擾抑癌蛋白RB與轉錄因子E2F的結合,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基因的表達.E7干擾E2F與PB和P107的結合,同時E7還可與P103、cyclinA、CDK2等細胞周期相關因子結合而導致細胞分裂周期紊亂，使細胞發生癌變.第三十四頁，共42頁。E5蛋白:大部分E5定位于細胞高爾基復合體、內質網，少量的E5蛋白位于細胞膜等膜性構造上.E5可引起鼠上皮細胞轉化,促進人上皮細胞的分裂增殖.E5的跨膜區含有1個高保守的位于17位谷氨酸,它對E5酸性氨基酸,轉化功能明顯增強;假設變為堿性氨基酸那么轉化功能減弱.第三十五頁，共42頁。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才能親密相關.在HPV相關良性病變中,病毒DNA多以游離狀態存在.在癌前病變中,病毒DNA約一半處于整合狀態.在惡性腫瘤中,病毒那么大部分以整合狀態存在第三十六頁，共42頁。在HP