Phát hiện Human Papillomavirus và mối liên hệ với ung thư cổ tử cung

Phát hiện Human Papillomavirus và mối liên hệ với ung thư cổ tử cung

Ðây là phần tổng quan tài liệu của bài tiểu luận tốt nghiệp của tôi, post lên như đã hứa, mong bà con góp ý. (Một vài con số xuất hiện bất thường trong bài là số tài liệu tham khảo, nhưng do nhiều quá nên không có thời gian xoá đi khi post lên.)

1 Human Papillomavirus (HPV) và liên hệ với ung thư cổ tử cung

1.1 Sơ lược về ung thư cổ tử cung

Ung thư cổ tử cung là một trong những bệnh ung thư hàng đầu và là nguyên nhân thứ hai gây tử vong cho phụ nữ trên toàn thế giới . Hàng năm có 371 000 ca bệnh mới chiếm tỉ lệ 10% trong tất cả các bệnh ung thư ở phụ nữ. Hình 1 cho thấy tỉ lệ mắc phải và tử vong của ung thư cổ tử cung ở các khu vực do Tổ chức y tế Thế giới (World Health Organization - WHO) kiểm soát. Các vùng có tỉ lệ cao nhất là Trung và Nam Mỹ, miền Nam và Ðông châu Phi và vùng Caribê với tỉ lệ mắc phải ít nhất là 30 ca mới trên 100 000 phụ nữ mỗi năm. Ðông Nam Á chiếm tỉ lệ trung bình với gần 20 ca mới trên 100 000 phụ nữ mỗi năm. Ở Việt Nam, ung thư cổ tử cung cũng là một bệnh phổ biến. Theo thống kê về ghi nhận ung thư quần thể ở thành phố Hồ Chí Minh (1998) thì thành phố có thêm 28,6 người trên 100.000 phụ nữ mắc bệnh này mỗi năm, một tỉ lệ khá cao so với khu vực.


Hình 1: Biểu đồ tỉ lệ mắc phải và chết vì ung thư cổ tử cung.

Mối liên hệ giữa HPV xâm nhiễm đường sinh dục với ung thư cổ tử cung đã được một nhà virus học người Ðức, Harold zur Hausen, nhắc đến đầu tiên vào những năm 1980. Kể tử đó, nhiều nghiên cứu quy mô lớn về cấu trúc phân tử của virus và cơ chế gây bệnh cũng như những vấn đề về dịch tễ học đã được thực hiện ở nhiều nước. Tầm quan trọng của mối liên hệ này thậm chí còn cao hơn liên hệ giữa hút thuốc lá và ung thư phổi.3 Ðể củng cố thêm bằng chứng về việc HPV gây ung thư, một số nghiên cứu cho thấy khi nhiễm HPV vào dòng tế bào nuôi cấy, virus làm cho các tế bào phát triển một cách thiếu kiểm soát theo kiểu ung thư và các tế bào này thực sự gây ung thư khi tiêm vào chuột.

Bệnh ung thư cổ tử cung xảy ra ở phụ nữ trong tuổi sinh sản và đỉnh cao là ở độ tuổi từ 35 đến 55 tuổi. Ngoài vai trò quan trọng của HPV, bệnh còn chịu tác động của nhiều nhân tố khác như việc hút thuốc lá, quan hệ với nhiều ********, có nhiều con, uống thuốc ngừa thai, hệ miễn dịch bất thường hay những bệnh truyền nhiễm khác. Ðặc biệt trạng thái miễn dịch bất thường cũng là một nhân tố quan trọng đẩy mạnh nguy cơ ung thư cổ tử cung khi có sự hiện diện của một hay vài loại (type) HPV, thường được quan sát thấy ở người nhiễm HIV.1,4,



Hình 2: Sơ đồ mô hình nguyên nhân nhiễm HPV và ung thư cổ tử cung, mô tả vai trò của những nhân tố hành vi ảnh hưởng đến khả năng nhiễm HPV và làm phát triển ung thư cổ tử cung.4




Được tenderlion sửa chữa / chuyển vào 23:23 ngày 31/08/2003

1.2 HPV và mối liên hệ với ung thư cổ tử cung
Human papillomavirus (HPV) thuộc họ Papovaviridae, là một nhóm virus được biết đến do gây ra một số dạng mụn cóc, u nhọt (papilloma) hoặc các mụn nhọt ở bộ phận sinh dục. Trong nhiều năm liền, các mụn nhọt được xem như vô hại, ngoại trừ vấn đề thẩm mỹ. Tuy nhiên trong thực tế, có nhiều type HPV liên quan trực tiếp đến nhiều bệnh khác nhau, từ các mụn cóc thông thường cho đến ung thư (bảng 1).
Bảng 1: phân loại HPV và các bệnh liên quan
Hiện nay, người ta đã phát hiện hơn 100 type HPV, trong đó có hơn 30 type chủ yếu xâm nhiễm ở đường sinh dục, nhiều type đã được giải trình tự.
HPV chủ yếu xâm nhiễm các tế bào biểu mô, đặc biệt ở đường sinh dục, thanh quản, niêm mạc miệng, thực quản, niêm mạc dưới móng và kết mạc. Chu trình của HPV khác với hầu hết các virus khác ở chỗ sự xâm nhiễm xảy ra ở những tế bào nội bì hoặc biểu bì cơ vẫn còn có khả năng tăng sinh (lớp tế bào nền). ,
Giữa năm 1974 và 1976, các nhà nghiên cứu bắt đầu đặt vấn đề và phân tích vai trò có thể có của các type HPV trong ung thư cổ tử cung. Năm 1976, Meisels và Fortin công bố hai báo cáo cho rằng sự hiện diện của Koilocytes (tế bào dạng mắt cú do sự co rút của nhân và một vầng trong mờ xung quanh nhân gây ra bởi sự xâm nhiễm của các thành phần papillomavirus) trong mẫu quét tế bào cổ tử cung cho thấy có sự xâm nhiễm bởi HPV. Họ cũng cho rằng có thể phân biệt giữa các u nhọt không phát triển thành ung thư cổ tử cung và những khối u tiền ung thư. Ý tưởng này được củng cố nhờ việc xác định được những hạt tử của papillomavirus trong những khối u phát triển bất thường ở cổ tử cung.
Các mô tả về tính không đồng nhất của họ papillomavirus và sự cô lập được một số kiểu papillomavirus từ mụn nhỏ ở vùng sinh dục và khối u thanh quản, cũng như việc áp dụng lai phân tử ở mức ít nghiêm ngặt để xác định các type HPV liên quan đã cho một cái nhìn rõ ràng về sự liên hệ giữa nhiễm HPV với ung thư đường sinh dục, đặc biệt là sự cô lập và tạo dòng HPV 16 và HPV 18 từ mẫu sinh thiết ung thư cổ tử cung.7
Nhiều nghiên cứu sau đó đã cho nhiều hiểu biết tốt hơn về chức năng của gene virus độc và chi tiết quá trình xâm nhiễm bởi HPV. Năm 1996, Hội y tế Thế giới (World Health Association) cùng với Tổ chức nghiên cứu về xâm nhiễm và ung bướu đường sinh dục châu Âu (European Research Organization on Genital Infection and Neoplasia) và Hội nghị thống nhất các Viện Sức khoẻ quốc gia về ung thư cổ tử cung đã công nhận HPV là nguyên nhân quan trọng dẫn đến ung thư cổ tử cung.3 Cơ quan quốc tế về nghiên cứu ung thư của Tổ chức y tế Thế giới (International Agency for Research on Cancer - IARC) đã xếp loại xâm nhiễm HPV là ?ogây ung thư? đối với người (HPV 16 và HPV 18), ?ohầu như chắc chắn gây ung thư? (HPV 31, HPV 33) và ?ocó thể gây ung thư? (các type HPV khác trừ 6 và 11). Do đó, hiện nay xâm nhiễm HPV được coi là nhân tố trung tâm gây nên ung thư cổ tử cung và mối liên quan này được so sánh với sự liên quan giữa hepatitis B với ung thư gan.4

2 Cấu trúc, thành phần và hoạt động của HPV
Hình ảnh đầu tiên về các thành phần của virus qua kính hiển vi điện tử được Strauss và đồng sự công bố năm 1949.
HPV có đường kính khoảng 55nm chứa DNA dạng vòng, mạch đôi, liên kết với protein giống histone. Vỏ capsid được tạo thành từ 72 đơn vị capsomere, mỗi đơn vị là một pentamer của protein cấu trúc L1. Ngoài ra còn có một loại protein cấu trúc khác là L2 có thành phần kháng nguyên liên quan đến các phản ứng với huyết thanh miễn dịch đặc hiệu.3,6

Hình 3: Mô hình vỏ capsid của papillomavirus
(nguồn http://cinvestav.mx/genetica/MyFiles/Papillomavirus/)

2.1 Cấu trúc bộ gene
Bộ gene virus có 7200-8000 cặp base, chứa khoảng 10 khung đọc mở (Open reading frame - ORF). Tất cả các kiểu virus thuộc nhóm virus này đều có cấu trúc bộ gene tương tự nhau và thường chỉ có một mạch hoạt động phiên mã, do đó sự phiên mã xảy ra theo một chiều duy nhất.
Bộ gene papillomavirus có thể chia ra làm ba vùng:
Vùng điều hoà dài (Long control region - LCR) hay còn gọi là vùng điều hoà thượng nguoàn (upstream regulatory region ?" URR), chiếm khoảng 10% bộ gene có độ dài từ 800-1000 cặp base tùy theo từng type HPV. Sự điều hoà biểu hiện của các gene cần cho sự tồn tại của virus như sự phiên mã và hoạt động của chu trình tan xảy ra chủ yếu ở vùng này. Theo thứ tự từ đầu 5?T đến đuôi 3?T của LCR chứa: (i) tín hiệu kết thúc và polyadenyl hoá của các gene phiên mã muộn (L1, L2); (ii) trình tự tăng cường (constitutive enhancer) là vị trí gắn của nhiều nhân tố phiên mã khác nhau như AP-1, NF1, Oct1, TEF1, TEF2, YY1 và hormone steroid; (iii) promoter cho sự phiên mã RNA của virus, gọi là P97 ở HPV 16 và P105 ở HPV 18. Promoter bao gồm một hộp TATA (TATA box) và một vùng khởi đầu phiên mã. Phần này cũng chứa 2 vùng gắn nhân tố phiên mã của virus là protein E2, nhân tố tế bào Sp1 và YY1, điểm ori khởi đầu sao chép và vị trí gắn protein virus E1. LCR cũng là vùng có mức độ biến đổi lớn nhất trong bộ gene virus.
Vùng gene sớm (Early - E) bao gồm các khung đọc mở của các gene E1, E2, E4, E5, E6 và E7 cần cho sự sao chép và khả năng gây bệnh của virus. Gene E6 và E7 được xem là nguyên nhân chính dẫn đến tính bất tử và tính ác của các tế bào ung thư cổ tử cung có HPV dương tính.
Vùng gene muộn (Late ?" L) gồm hai gene L1 và L2 mã hoá cho các protein cấu trúc tạo nên vỏ capsid của virus.
Hình 4: Sơ đồ cấu trúcbộ gene của HPV 16
Trong các nhân tố phiên mã, chỉ có protein E2 là nhân tố có nguồn gốc virus duy nhất có thể tương tác với vùng LCR nhưng hoạt động của nó đóng vai trò rất quan trọng đối với các gene gây biến đổi tế bào của HPV.
Vùng LCR chứa 4 vị trí gắn E2. Những nghiên cứu về hoạt động điều hoà của E2 cho kết quả trái ngược nhau. Một số nghiên cứu cho thấy E2 có thể ức chế hoạt động của promoter, một số khác lại cho kết quả E2 hoạt hoá promoter. Sự khác biệt này có thể giải thích là do trong quá trình splicing, nhiều mRNA khác nhau của protein được tạo thành. Những protein khác nhau này có thể cạnh tranh nhau để gắn vào vị trí trên LCR. Ngoài ra, có thể nói sự điều hoà phiên mã bởi E2 khá phức tạp nên protein này được coi như có hai chức năng trái ngược nhau, hoạt hoá hoặc ức chế phiên mã.3,6,7
Được tenderlion sửa chữa / chuyển vào 23:35 ngày 31/08/2003

2.2 Protein virus và chức năng của nó
2.2.1 Protein E1
E1 có một số những đặc tính tương tự như kháng nguyên T lớn của virus SV40 : nó mã hoá cho một RNA polycistron, một protein có chức năng gắn đặc hiệu vào DNA, gắn và thủy phân ATP, có hoạt động tháo xoắn không phụ thuộc ATP và rất thiết yếu cho sự sao chép của papillomavirus. Nó cũng có tương tác với DNA polymerase (alpha) tế bào. Bên cạnh L1, khung đọc mở của E1 là cấu trúc bảo tồn nhất giữa các type virus khác nhau.
2.2.2 Protein E2
Khung đọc mở của E2 mã hoá từ 2-3 protein khác nhau, tất cả đều là nhân tố phiên mã. Chúng có những ảnh hưởng khác nhau đến sự biểu hiện gene của virus và thực hiện điều hoà trong bộ gene bằng cách tạo dimer ở những vị trí gắn thích hợp. Trong nhiều trường hợp, protein E2 có khả năng ức chế sự phiên mã của protein virus E6 và E7. Protein E2 của HPV 16 và HPV 18 có chức năng của một yếu tố hoạt hoá phiên mã ở tế bào sừng cổ tử cung người.
Sự mất gene E2 thường thấy trong sinh thiết ung thư cổ tử cung và trong dòng tế bào của loại ung thư này, cho thấy sự mất đoạn này tạo thuận lợi cho sự chuyển sang trạng thái ác tính. Không chỉ đột biến trong khung đọc mở của E2 mà cả những đột biến trong vùng DNA gắn E2 trong LCR cũng dẫn đến tăng cường hoạt động gây ung thư của HPV 16. Trong quá trình phát triển ung thư, sự đứt gãy E2 là một hiện tượng xảy ra muộn vì trong những tổn thương tiền ác tính không có hiện tượng này. Ngoài chức năng hoạt hoá phiên mã, E2 còn tương tác với E1 làm tăng cường sao chép DNA virus. Các protein này làm cho E1 dễ dàng gắn với điểm khởi đầu sao chép hơn.
2.2.3 Protein E4
Sản phẩm của gene E4, protein E4, đóng vai trò trợ giúp trong sự trưởng thành và phóng thích HPV. Quá trình này không làm tan tế bào.
2.2.4 Protein E5
Protein E5 quan trọng trong giai đoạn đầu của sự xâm nhiễm. Nó hoạt hoá sự phát triển của tế bào bằng cách tạo ra các phức hợp với receptor của các nhân tố tăng trưởng và biệt hoá. Ngoài ra, protein này còn có vai trò trong việc ngăn chặn sự chết theo chương trình của các tế bào có DNA hư hỏng.
2.2.5 Protein E6
Protein E6 của HPV 16 chứa 151 amino acid và chứa 4 cấu trúc gắn kẽm điều hoà Cys-X-X-Cys có thể tạo thành hai cấu trúc ngón tay kẽm. Protein E6 của HPV nguy cơ cao có một số tính chất sinh học đáng chú ý như: liên kết với protein E7 trong việc bất tử hoá tế bào người, thậm chí protein này có thể bất tử hoá một số loại tế bào động vật hữu nhũ ngay cả khi không có sự hiện diện của protein E7. Protein E6 của những virus này liên kết với gene ras trong quá trình bất tử hoá tế bào cơ bản của chuột và kích thích sự phát triển của tế bào NIH 3T3 và hoạt hoá promoter E2 của adenovirus.
Tính chất quan trọng nhất của protein E6 là nó có khả năng gắn vào protein p53 của tế bào. Sự gắn kết này làm tăng sự phân giải của p53 bởi hệ thống phân giải protein ubiquitin của tế bào. Sự tương tác của E6 đối với p53 được xem là nguyên nhân chính của bất ổn nhiễm sắc thể trong tế bào xâm nhiễm bởi HPV gây ung thư.

2.2.6 Protein E7
Protein E7 gồm 98 amino acid là một phosphoprotein liên kết kẽm có hai vùng Cys-X-X-Cys. Cấu trúc này cho thấy sự tương đồng với protein E6, chứng tỏ chúng có liên hệ về mặt tiến hoá. Phần đầu N của protein E7 chứa 2 vùng tương ứng một phần với vùng bảo tồn 1 (CR-1) và hoàn toàn tương ứng với vùng bảo tồn 2 (CR-2) của protein adenovirus E1A và với một vùng tương tự trên kháng nguyên T lớn của SV40. Cả hai vùng tương ứng trên protein E7 (cd-1 và cd-2) góp phần tạo nên tiềm năng gây ung thư của nó.
Tương tự với E1A và kháng thể T của SV40, protein E7 của HPV tạo phức hợp với protein retinoblastoma (pRB). Ở các type HPV có khả năng gây ung thư (nguy cơ cao ?" high risk), ái lực liên kết của E7 với pRB lớn hơn khoảng 10 lần so với các type HPV thông thường (nguy cơ thấp ?" low risk) do khác nhau một amino acid ở vị trí thứ 21. Ái lực của E7 với pRB có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả chuyển hoá tế bào của virus. Ngoài ra, sự liên kết E7 với pRB còn làm giải phóng một số nhân tố tế bào như nhân tố phiên mã E2F. Sự tăng nồng độ E2F tự do trong tế bào có thể dẫn đến sự kéo dài tuổi thọ tế bào.
2.2.7 Protein L1 và L2
Gene L1 mã hoá protein vỏ capsid 56-60 kD. Protein L1 được phosphoryl hoá yếu và không gắn với DNA. Gene L1 có tính bảo tồn cao ở hầu hết các type HPV.
Gene L2 mã hoá protein capsid thứ yếu là protein L2, khối lượng 49-60 kD. Protein được phosphoryl hoá cao và gắn với DNA.3, 6, 7

Được tenderlion sửa chữa / chuyển vào 12:40 ngày 01/09/2003

[
Được tenderlion sửa chữa / chuyển vào 12:42 ngày 01/09/2003

Bạn trai tôi có một người yêu tài sắc vẹn toàn! Tôi không buồn, vì đó là TÔI!
Ta thế đấy, thì sao nào ?!!

Được concay sửa chữa / chuyển vào 21:48 ngày 12/09/2003

Bác cho em hỏi Virut này truyền qua đường nào??? máu,...???, nước bọt...? Ví dụ khi bị nhiễm đã đi đốt laze rùi thì có diệt được virut này không? Bị xùi mào gà thì có nằm trong chủng HPV gây ung thư không?
Tôi đã tìm anh vâng tôi đã tìm
Và có lẽ trên đời này đâu đó
Anh cũng đi tìm tôi, tìm tôi như thế
Chỉ có điều ta chưa nhận ra nhau