22 Vloga HPV pri nastanku raka materni nega vratu Mario Poljak, Lea Hošnjak Virusi iz družine Papillomaviridae ali papilomavirusi (PV) so zelo raznolika in široko razprostranjena skupina DNA-virusov, ki povzro ajo razli ne benigne in maligne novotvorbe pri ljudeh in živalih. Skupino PV, ki povzro ajo okužbe pri ljudeh, imenujemo loveški papilomavirusi (HPV) in jih razvrš amo v pet virusnih rodov, od katerih je klini no najpomembnejši Alphapapillomavirus (Alpha-PV). Rak materni nega vratu je najhujša posledica okužbe s HPV, ki se razvije postopoma skozi zaporedje razmeroma dobro poznanih dogodkov in lahko nastane le pri ženskah, ki so dolgotrajno (perzistentno) okužene z enim ali ve visokorizi nih genotipov HPV iz rodu Alpha-PV, najpogosteje s HPV 16 ali HPV 18. Tristopenjski molekularni model karcinogeneze, posredovane z visokorizi nimi genotipi HPV Razvoj raka materni nega vratu je osnova za tristopenjski molekularni model karcinogeneze, posredovane z visokorizi nimi genotipi HPV, katerega temelj je interakcija virusnih beljakovin z mo no kontroliranim spletom celi nih onkogenov in tumor zavirajo ih beljakovin, predvsem p53 in pRB, ki uravnavajo rast in delitev celic. Medtem na prvi stopnji HPV okuži bazalne celice ploš atoceli nega epitela, na drugi stopnji po dolgotrajni okužbi z visokorizi nimi genotipi HPV pride do vklju evanja (integracije) HPV DNA v genom gostiteljske 23 celice. Na tretji stopnji razvoja tumorja imajo poleg HPV (endogeni karcinogen) pomembno vlogo tudi dodatne karcinogene snovi, kot so cigaretni dim, UV-žarki, obsevanje, najrazli nejši kemi ni agensi, ki povzro ijo nastanek številnih sprememb loveškega genoma, kar vodi v nesmrtnost okuženih celic in na koncu do njihove maligne preobrazbe. Vsaj delno integrirano obliko genoma HPV v gostiteljev genom (vedno sta vklju ena vsaj zapisa za E6 in E7) najdemo pri ve ini malignih novotvorb in deležu cervikalne intraepitelijske neoplazije tretje stopnje (CIN III). Ker je genom HPV v gostiteljev genom vklju en tudi pri manjšem deležu CIN I, domnevamo, da je virusna integracija najverjetneje zgodnji dogodek pri nastanku raka. Vgrajeno virusno DNA so doslej našli na razli nih loveških kromosomih, najpogosteje v bližini tako imenovanih krhkih mest, medtem ko se krožni virusni genom pred vklju itvijo skoraj vedno prekine na istem mestu, tj. na obmo ju gena E2, ki nosi zapis za beljakovino E2, ki je odgovorna za zaviranje prepisovanja zgodnjih virusnih genov E6 in E7. Rezultat fizi ne prekinitve gena E2 je izguba biološke vloge istoimenske beljakovine ter posledi no pove ano in nekontrolirano izražanje oziroma kopi enje virusnih beljakovin E6 in E7, ki se vežeta na celi ni tumor zavirajo i beljakovini p53 in pRB in sodelujeta pri njuni razgradnji z od ubikvitina odvisnim sistemom proteaz oz. s celi nimi proteasomi, kar vodi v zmanjševanje fizioloških koli in omenjenih celi nih beljakovin in prekinitev njunega tumor-zaš itnega delovanja, ki predstavlja klju ni dogodek v razvoju raka. 24 Z oviranjem normalnega delovanja poglavitnih protitumorskih zaš itnikov naših celic virusni beljakovini E6 in E7 visokorizi nih genotipov HPV omogo ata neovirano škodljivo delovanje razli nih karcinogenih dejavnikov (E6 in E7 delujeta kot endogena mutagena) in nenadzorovano proliferacijo celic s poškodovano DNA, kar lahko vodi do kopi enja razli nih sekundarnih mutacij znotraj ene ali ve celic in s tem do velike nagnjenosti k nesmrtnosti in maligni preobrazbi celic, okuženih s HPV. Zgodnji genetski dogodki v procesu karcinogeneze, posredovane s HPV, ki so povezani z indukcijo nesmrtnosti, vklju ujejo delecije na kromosomih 3p, 6q, 10p, 11p, 11q, 13q in 18q, pridobitve na kromosomih 5, 7q, 8q, 9q in 20q ter strukturne spremembe na kromosomih 10, 18 in 20. Genetske spremembe na kromosomih 3p in 6q vodijo do: (i) delecije genov, ki nosijo zapise za tumor zavirajo e beljakovine, (ii) reaktivacije encima telomeraze in (iii) izmikanja virusa imunskemu odgovoru (denimo izguba genov za antigene poglavitnega histokompatibilnega kompleksa I). Pozni genetski dogodki v procesu karcinogeneze, ki so povezani z indukcijo celi ne transformacije, vklju ujejo: (i) pridobitve na kromosomu 3q, zaradi katerih se pove a število genov za strukturno podenoto hTR-encima telomeraze, (ii) izgube na kromosomu 11, ki vodijo do delecije genov za nekatere tumorje zavirajo e beljakovine, in (iii) epigenetske spremembe oziroma hipermetilacijo promotorjev za tumor zavirajo e beljakovine, kot so TSLC1, CDH1, DAPK, FHIT, HIC-1, p16, RAR-beta, RASSF1A in TIMP-2. 25 Genetske spremembe gostiteljskih kromosomov vplivajo tudi na nepravilno oziroma pove ano izražanje celi nih onkogenov, kot so EGF- receptor, c-myc, neu/c-erb-B2, MDM2 in ras, ki tako najverjetneje prispevajo svoj delež k nastanku malignih sprememb. Literatura 1. Cubie HA. Diseases associated with human papillomavirus infection. Virology 2013;445:21−34. 2. de Villiers EM. Cross-roads in the classification of papillomaviruses. Virology 2013;445:2−10. 3. Kocjan BJ, Poljak M. Papilomavirusi. In: Poljak M, Petrovec M, eds. Medicinska virologija. Ljubljana: Medicinski razgledi; 2011. p. 41−60. 4. Doorbar J, Quint W, Banks L, et al. The biology and life-cycle of human papillomaviruses. Vaccine 2012;Suppl 30:F55−F70. 5. Quint W, Jenkins D, Molijn A, et al. One virus, one lesion-individual components of CIN lesions contain a specific HPV type. J Pathol 2012;227:62−71. 6. Schiffman M, Doorbar J, Wentzensen N, et al. Carcinogenic human papillomavirus infection. Nat Rev Dis Primers 2016;2:16086. 7. McBride AA, Warburton A. The role of integration in oncogenic progression of HPV-associated cancers. PLoS Pathog 2017;13:e1006211. 8. Cancer Genome Atlas Research Network. Integrated genomic and molecular characterization of cervical cancer. Nature 2017;543:378−384. 9. Wallace NA, Galloway DA. Novel Functions of the Human Papillomavirus E6 Oncoproteins. Annu Rev Virol 2015;2:403−423. 10. Roman A, Munger K. The papillomavirus E7 proteins. Virology 2013;445:138−168.