İnsan Papillomavirüsü (HPV) İmmünolojisi

advertisement
İnsan Papillomavirüsü
(HPV)
İmmünolojisi
H. Barbaros ORAL
Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi
Tıbbi Mikrobiyoloji A.D.
İmmünoloji B.D.
2008
Nobel Ödülü
Harald Zur Hausen
1981’den bu yana
• HPV’nin birçok genotipi olduğunu
• Servikal kanserli hücrelerde HPV tip 16 ve
HPV tip 18’in konak genomuna entegre
olarak yer aldığını
• HPV genomu içindeki E6 ve E7 proteinlerinin
viral onkogenezden sorumlu olduğunu
Sunum Planı
•
•
•
•
•
HPV yapısı
HPV Tipleri
HPV ve kanser
İmmün yanıt ve kaçış mekanizmaları
Aşılar
İnsan Papillomavirüs partikülü
Capsid proteins:
L1
L2
Viral DNA
Viral exterior
Viral interior
HPV Genomu
Immortalizasyon
Immortalizasy
on
ve Transforma
Transformasy
syon
on
E6
URR
E7
L1
HPV 16
Structural Protein
roteinler
ler
E1
7905 bç
L2
E4
E5
E2
Regülasyon ve
Viral replikasyon
HPV-Erken proteinler
E1: Helikaz fonk., gen transkrip. kontrolü, viral rep.
E2: Viral rep. fonk.,gen trans. kontrolü, viral rep.
E3: Fonksiyonu bilinmiyor
E4: Sitoskeletal proteinlere bağlanır
E5: EGF/PDGF reseptörleri ile interaksiyon
E6: p53 degredasyonu, telomeraz aktivasyonu
E7:pRB inaktivasyonu, E2 bağımlı uyarıdan sorumlu
E7, E6’dan daha fazla eksprese ediliyor.
E8: Reseptör protein replikasyonu, uzun süreli transkrip.
Risk
HPV Tipi
Yüksek 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58
Orta
31, 33, 35, 39, 51, 52, 55, 56, 58, 59, 66, 68
Düşük
6, 11, 26, 42, 43, 44, 54, 70, 73
Kleinsmith L.J. Principles of Cancer Biology 2006
Farklı kanser tiplerinde
yüksek riskli HPV yüzdesi
Kanser tipi
HPV’den kaynaklanma yüzdesi
Serviks
Penis
Vulva, vagina
Anus
Ağız
Orofarenks
> 99%
40-100%
40-80%
80-90%
3%
30-80%
Giuliano AR, 2007
Giuliano AR ve ark, 2008
Termine N ve ark, 2008
Dünyada Kanser Yükü, 2000
(Yeni Olgular)
Kadınlar
Çok gelişmiş
Meme
Serviks uteri
Kolon/Rektum
Mide
Akciğer
Over
Korpus uteri
Karaciğer
Özofagus
Non-Hodgkin lenfoma
Lösemi
Pankreas
Az gelişmiş
579
471
91
379
292
154
125
175
193
142
91
101
114
75
34
132
16
117
66
55
47
65
61
39
600 500 400 300 200 100
0
100 200 300 400 500 600
Bin
Toplam
2,176,000
Parkin DM, 2001
2,562,000
Serviks kanserinde HPV Tiplerinin Prevalansı
HPV Tipi
16
14.6
18
69.7
45
25.7
Kuzey Amerika
Avrupa
17
52.5
31
33
52
67.6
South Asia
12.6
58
Diğer
Güney Afrika
57
Orta/Güney
Amerika
Muñoz N. et al. Int J Cancer 2004, 111:278
• Hücre içinde HPV’nin yaşam siklusu iki evreden oluşur
– Non-prodüktif  henüz çoğalma ve farklılaşma göstermeyen bazal
hücrelerde sabit ve düşük oranda çoğalma
– Prodüktif  enfekte bazal hücrenin farklılaşma sürecine girmesiyle
hızlı çoğalma
Evander M et al. J Virol 1997, 71: 2449
Stanley M. Vaccine 2006, 24S1 S1/16
•E2 protein ve YY1 E6 ve E7’nin transkripsiyonunu kontrol eder
E2 Protein
E2 bağlanma bölgesi
Transkripsiyon protein YY1
LCR
E6 ve E7 inaktif
E6
E7
E6 ve E7
aktivasyonu
HPV enfeksiyonu
• Hücre döngüsü kontrolünün bozulması
– E6 p53’ü degrade eder
– E7 pRB genini baskılar
Yugawa T. et al. Rev Med Virol 2009, 19: 97
G0: quiescent state
p53
pRB
HPV
P53+E6 pRB+E7
Cells exit
cycle here
Non-stop
proliferation
G1: gap
phase
M phase:
mitosis
S phase: DNA
synthesis
G1: gap
phase
M phase:
mitosis
G2: gap
phase
G2: gap
phase
Nonproliferating cell
HPV stimulates proliferation
• Doğal İmmün Sistem Mekanizmaları
– İnterferonlar
– NK hücreleri
– Makrofajlar
• Edinsel İmmün Sistem Mekanizmaları
– Antikorlar ve Kompleman Sistemi
– CTL’ler
– CD4+ T lenfositler
İMMÜN YANIT
VE
KAÇIŞ
• Non-litik virüs
– İnflamasyon YOK
– Viremi YOK
• TLR9
– HPV 16 E6 ve E7 TLR9 ekspresyonunu aşağı
çeker
Hasan U.A. et al. J Immunol 2007, 178: 3176
• Moleküler benzerlik
– HPV16 E7 çeşitli insan proteinleri ile yüksek
homoloji gösterir
Natale C. et al. Immunol Cell Biol 2000, 78: 580
MHC-I ve -II eksp.
artış
NK ve MØ
aktivasyonu
• Tip I interferon sentezi ve etkisinde
azalma
– HPV 16 E7 IFN-α’nın antiviral etkilerini
bozar
Barnard P. et al. Virology 2000, 277: 411
– E7 IRF-1 ile etkileşerek IFN-β promoter’in
aktivasyonunu inhibe eder
Park J.S. et al. J Biol Chem 2000, 275: 6764
– E6 ve E7 enfekte keratinositlerdeki
interferon yanıt genlerinin düzeyini aşağı
çeker
Nees M. et al. J Virol 2001, 75: 4283
NK Hücreleri
• Aktif NK hücreleri viral enfeksiyondan sonraki 2
gün içinde saptanabilir.
• E6 ve E7 proteinlerinin kompetetif
olarak IL-18 reseptörlerine bağlanması
– NK hücrelerinden IFN-γ sentezinde azalma
Lee S.J. et al. J Immunol 2001, 167: 497
• Serviks kanserli hastalarda NKG2D
ifade eden NK hücrelerinde azalma ve
artmış serum MICA düzeyleri
Arreygue-Garcia N.A. et al. BMC Cancer 2008, 8: 16
• Antijen prezentasyonun modülasyonu
– HPV ilişkili tümörlerde antijen processing
bozukluğu (transkripsiyon regülasyonu,
promoter represyonu)
HPV
Evans M. et al. J Immunol 2001, 167: 5420
• Antijen prezentasyonun modülasyonu
– E-Cadherin ekspresyonunda azalma ve
Langerhans hücrelerinin enfekte epitel
hücresine adheransının ve antijen
prezentasyonunun sınırlandırılması
– E5 keratinositlerde endozom
asidifikasyonuna yol açar
Straight S.W. et al. J Virol 1995, 69: 3185
• Antijen prezentasyonun modülasyonu
– Langerhans hücreleri VLP’ler tarafından
aktive edilmez
Fausch S.C. et al. J Immunol 2002, 169: 3242
– HPV 16 E6 ve E7 HPV transforme
keratinositlerde CCL-20 ekspresyonunu
azaltır
Caberg J.H. et al. Cancer Immunol Immunother 2009, 58: 39
• T hücre yanıtlarının bozulması
– Ekstrasellüler E7 T hücre yanıtlarını inhibe
eder
Le Baunec H. et al. Biomed Pharmacother 1999, 53: 323
– E6 IL-18 yapımını baskılar
Cho Y.S. et al. EFBS Lett 2001, 501: 139
– Epidermis bazal hücrelerinde keratin 14
promoteri kontrolünde ifade edilen HPV 16
E7, CD8+ T hücre yanıtını baskılar
Tindle R.W. et al. J Virol 2001, 75: 5985
• T hücre yanıtlarının bozulması
– Serviks kanserli hastalarda CD8+ TIL’ler
periferik kanlarındaki ile
karşılaştırıldığında TCR  ifadesi daha
düşük
Santin A.D. et al. Immunology 2003, 89: 271
– Düşük TCR  invazif HPV16+ lezyonlarla
ilişkili
Zehbe I. et al. Zentralbl Gynakol 2006, 128: 266
– CIN I, II ve III’lü kadınların serumu T h.lerle
inkübe edilince TCR  ekspresyonu azalır,
tedaviyle düzey normale döner
Shondel S.M. et al. Int J Gynecol Cancer 2007, 17: 1278
• Regülatör T lenfositlerin rolü
– Serviks kanserli hastakların periferik
kanında Treg frekansı artar
– CD25+ T lenfositlerin deplesyonu HPV16+
serviks kanserli hastalarda HPV E6 ve
E7’ye karşı IFN- T Wisser
hücre
yanıtı artar
J. et al. Clin Exp Immunol 2007, 150: 199
– Metastatik serviks kanserlilerde ASH’lerde
artmış IDO ifadesi ve bölgede Treg birikimi
Nakamura T. et al.Cancer Sci 2007, 98: 874
Stanley M. Infectious Agents and Cancer 2010, 5: 19
AŞILAR
Harper ve ark,
2004, 2006
Aşı
HPV 16, 18; L1 VLP
Spodoptera frugiperda Sf9 ve Trichoplusiani Hi-5
hücre substratı
Villa ve ark,
2005, 2006, 2007
HPV 6, 11, 16, 18 L1
VLP
Saccharomyces
cerevisiae
Adjuvan
500 mg aluminyum
hidroksid ve 50 mg 3-Odeacylated
monophosphoryl lipid A
225 mg aluminyum
hidroksi-fosfat sulfat
VLP
dozajı
20 / 20 mg
20 / 40 / 40 / 20 mg
Aşı
şeması
0.5 ml i.m.; 0, 1, 6 ay
0.5 ml i.m.; 0, 2, 6 ay
HPV L1 Protein Spontaneously Assembles into
Virus-Like Particles (VLPs)
Structural Model for Papillomavirus VLP
Bioengineered
L1 Proteins (5)
L1 Pentamer
Self-Assembled
SelfVirus--Like Particle
Virus
Stanley M. et al. Vaccine 2006, S3/106
ANTİKOR MU? LEZYON MU?
HPV aşılaması sonrası minimum
koruyucu antikor düzeyi henüz
bilinmemektedir.
Anti-HPV antikor testleri ne çok
sensitif ne de iyi standardizedir.
Aşı etkisinin sitolojik ve
histolojik sonuçlarla
monitorizasyonu klinik ile daha
uyumludur.


HPV seropozitivitesi enfeksiyon veya aşıya uzun süreli yanıtı
değerlendirmede altın standart olamaz
HPV antikorları tarafından tanınan epitopların ne olduğu ve doğal
enfeksiyon ve aşılama sonrası gelişenlerle aynı olup olmadığı konusunda
sınırlı bilgi vardır.
Antikor çalışmaları için iyi geliştirilmiş ve standardize edilmiş VLP
ihtiyacı vardır.


Doğal Enfeksiyon - Aşılama
•
•
•
•
İntraepitelyal
Virüs mukoza yüzeyine salınır –
Viremi Ø
Lenfa klere ve LN’na ulaşma ↓
veya Ø
Ab düzeyi düşük
•
•
•
•
•
•
•
İntramuskuler uygulama
Damarlara ve lenfatiklere hızlı
ulaşım
Lokal inflamatuvar yanıt
Foliküler B hücrelerine Ag
taşınması
Tekrarlayan L1 kapsomer
paternleri doğal immün sistem
sensörlerini uyarır
Doğal enfeksiyondan 10-10.000
kat yüksek Ab düzeyi
Servikal sekresyondaki transudal
serum Ab’ları ile nötralizasyon
Stanley M. et al. Infect Agents Cancer 2010, 5: 19
İmmünoterapötik yaklaşımlar
• Enflamatuvar mikroçevre oluşturmaya
yönelik yaklaşımlar
– HSP
– ROM
– Nükleotidler
– Sitokinler
– TLR agonistleri
• E6/E7’ye özgül CTL yanıtı oluşturmayı
hedefleyen terapötik aşılar
• HPV ile uyarılmış otolog DH’ler
TEŞEKKÜRLER...!!
Download