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...!!
