人類乳頭瘤病毒

人類乳頭瘤病毒 -病毒結構

人類乳頭瘤病毒人類乳頭瘤病毒

人類乳頭瘤病毒(HPV)。屬DNA病毒。人體皮膚及粘膜的復層鱗狀上皮上HPV的唯—宿主,尚未在體外培養成功。病毒顆粒直徑為50~55nm。這是非常小的,一般光學顯微鏡是不能看到的,隻有借助電子顯微鏡才能看到。人類乳頭瘤病毒的類型很多,近年來分子生物學技術研究發展迅速,證實人類乳頭瘤病毒有60種以上的抗原型,即這一傢族裏有60多個相似而又不同的病毒(亞型),其中至少有10個類型與尖銳濕疣有關(如6,11,16,18及33型,最常見6、11型),而第11,16,18型,則是國外目前研究宮頸癌、外陰癌甚至陰莖癌的最熱門的病毒因子,其長期感染與女性宮頸癌的發生有關。尖銳濕疣與尋常疣、扁平疣、絲狀疣、掌蹠疣等,同為感染人類乳頭瘤病毒(HPV)引起。但不同類型的HPV能引起不同的疣。如Ⅰ型主要引起掌蹠疣,Ⅱ型主要引起尋常疣,Ⅲ型主要引起扁平疣,而尖銳濕疣主要是由Ⅵ型、Ⅺ型病毒感染所引起。HPV在溫暖潮濕的環境中特別易生存增殖,故男女兩性的外生殖器是最易感染的部位。病毒可自身接種,因此發生於肛門等部位的損害常出現於兩側接觸面。

HPV為乳多空病毒科A屬成員,病毒顆粒直徑50-55nm無被膜的正20面體構成的病毒殼體,具有7900堿基對的環狀雙鏈DNA組成,電鏡下病毒顆粒的大小、形態與口多瘤病毒極為相似。乳頭瘤病毒(PV)具有種屬特異性,HPV尚未能在組織培養或實驗動物模型中繁殖。

病毒的結構蛋白組成:85%的PV顆粒,經十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS——PAGE)可確定病毒有主要衣殼蛋白、分子量為56.000;次要衣殼蛋白,分子量遷移於76.000處,發現4種細胞組蛋白與病毒DNA相關。

所有HPV病毒的基因組結構相似,根據在嚴格條件下進行DNA雜交的程式可確定病毒的型和亞型,不同的HPV型DNA與其他類型病毒DNA僅50%出現交叉雜交,迄今已發現60多種HPV類型,隨著研究的深入,將會鑒定出更多HPV新的類型。

人類乳頭瘤病毒 -發病機理

人類乳頭瘤病毒人類乳頭瘤病毒

尖銳濕疣的HPV感染通過性接觸傳播,接觸部位的小創傷可促進感染,三種鱗狀上皮(皮膚、粘膜、化生的)對HPV感染都敏感。每一型HPV與特殊的臨床損害有關,且對皮膚或粘膜鱗狀上皮各有其好發部位。當含有比較大量病毒顆粒的脫落表層細胞或角蛋白碎片進入易感上皮裂隙中時,感染就可能產生,它可因直接接觸或少見的自動接種或經污染的內褲、浴盆、浴巾、便盆感染。

病毒感染人體後,可潛伏在基底角朊細胞間,在表皮細胞層復制,HPV侵入細胞核,引起細胞迅速分裂,同時伴隨病毒顆粒的繁殖與播散,形成特征性的乳頭瘤。晚期基因表達結構多肽,即出現結構蛋白裝配顆粒,病毒主要集中在顆粒層中的細胞核內,在表皮的顆粒層出現凹空細胞增多,組織學上正常的上皮細胞也有HPV,治療後殘餘的DNA常可導致疾病的復發。

HPV在皮膚上引起疣贅、在咽部、肛周、生殖器粘膜上形成增殖性病變,其病毒型為小型DNA病毒。感染HPV發生病變多數屬於良性,能自行消退,但也有惡化病例。如肛周、生殖器粘膜上形成扁平上皮癌的報道。還有罕見的遺傳性皮膚疾患、疣贅狀表皮發育異常癥(EV)續發的皮膚癌等,在癌細胞中檢出HPV。

人乳頭瘤病毒屬於乳多空病毒科(Papovaviridae)的乳頭瘤病毒屬,它包括多種動物的乳頭瘤病毒和人乳頭瘤病毒(Humanpapillomavirus,HPV)。HPV能引起人類皮膚和粘膜的多種良性乳頭狀瘤或疣,某些型別感染還具潛在的致癌性。

人類乳頭瘤病毒 -生物學性狀

HPV是一種小的DNA病毒,直徑45~55nm,衣殼呈二十面體立體對稱,含72個殼微粒,沒有囊膜,完整的病毒顆粒在氯化銫中浮密度為1.34g/ml,在密度梯度離心時易與無DNA的空殼(密度1.29g/ml)分開。

HPV基因組是一閉環雙股DNA,分子量5×106道爾頓。按功能可分為早期區(E區)、晚期區(L區)和非編碼區(NCR)三個區域。E區分為E1~E7開放閱讀框架,主要編碼與病毒復制、轉錄、調控和細胞轉化有關的蛋白。L區分L1和L2,分別編碼主要衣殼蛋白和次要衣殼蛋白。NCR是E區與L區間-6.4~1.0bp的DNA片段,可負責轉錄和復制的調控。

通過對HPV克隆基因的DNA雜交試驗及酶譜分析,以核苷酸同源性少於50%定為新型別,至今已鑒定出70多型HPV。每一型別都與體內特定感染部位和病變有關。HPV各型之間有共同抗原,即屬特異性抗原,存在於L1蛋白,它與牛乳頭病毒(BPV)有交叉反應。L2蛋白為型特異性抗原,各型間不發生交叉反應。

HPV在體外細胞培養尚未完成。它具有宿主和組織特異性,隻能感染人的皮膚和粘膜,不能感染動物。HPV感染後在細胞核內增殖,細胞核著色深,核周圍有一不著色的空暈,此種病變細胞稱為空泡細胞(Koilocytoticcell)。

人類乳頭瘤病毒 -致病性與免疫性

人類乳頭瘤病毒DNA

HPV主要通過直接或間接接觸污染物品或性傳播感染人類。病毒侵入人體後,停留於感染部位的皮膚和粘膜中,不產生病毒血癥。臨床常見的有:尋常疣(主要為1,2,4型)稱刺瘊,可發生於任何部位,以手部最常見。蹠疣(主要為2,4型)生長在胼胝下面,行走易引起疼痛。扁平疣(主要為3,10型)好發於面部,手、臂、膝、為多發性。尖性濕疣(主要為6,11型),好發於溫暖潮濕部位,以生殖器濕疣發病率最高,傳染性強,在性傳播疾病中有重要地位,且有惡性變的報道。近年研究資料證明HPV與宮頸癌、喉癌、舌癌等發生有關。如HPV16,18,33等型與宮頸癌的發生關系密切,用核酸雜交方法檢出癌組織中HPVDNA陽性率60%以上。

有關HPV免疫反應研究較少。在感染病灶出現1~2月內,血清內出現抗體,陽性率為50-90%,病灶消退後,抗體尚維持續數月到數年,但無保護作用。用白細胞移動抑制和淋巴細胞轉化等試驗檢測細胞免疫(CMI)的結果不一致,有人觀察到病灶消退時CMI增強。

人類乳頭瘤病毒 -微生物學診斷

疣的診斷主要依靠臨床特點,對不能確診的病例,可選下列各種方法輔助診斷。

(一)染色鏡檢:將疣狀物作組織切片或生殖道局部粘液塗片,用帕尼科拉染劑染色後,光鏡下觀察到特征性空泡細胞或角化不良細胞和角化過度細胞,可初步HPV診斷。

(二)檢測HPVDNA:根據不同標本采用點雜交或原位雜交檢測HPV-DNA。亦可選擇適當的特異序列,合成引物做PCR後進行雜交,PCR具有敏感,特異及可選擇不同型別的引物擴增後分型等優點。

(三)血清學試驗:應用重組技術表達抗原檢測患者血清中lgG抗體。或抗原免疫動物制備免疫血清或單克隆抗體檢測組織或局部粘液中HPV抗原。

人類乳頭瘤病毒 -傳播途徑

  HPV是一種性傳播微生物。它能通過皮膚或黏膜的微小損傷,進入接觸者的皮膚黏膜,HPV刺激表皮基底細胞,產生分裂,使表皮產生增殖性損害。在1954年,HPV便被證實是性傳播疾病的病原之一,與泌尿生殖系尖銳濕疣有關,並具有傳染性。

  此外,HPV還可通過母親與嬰兒間的親密接觸,而發生病毒的母嬰傳播。生活中,極少數的病例還可能因接觸帶有HPV的生活用品而感染,如內褲、浴盆或浴巾。

  醫學研究表明,諸多因素可影響HPV的感染。比如,30歲以後的婦女HPV感染率低。丈夫陰莖若有HPV,可使妻子宮頸感染HPV的危險增加9倍。甚至男性性伴侶的數量,也與婦女HPV的感染相關。在隻有單一男性性伴侶的婦女中,宮頸和外陰HPV檢出率僅為17%—21%;而在有5個以上男性伴侶的婦女中,HPV感染率竟高達69%—83%。

  國際癌癥研究協會研究表明,男性行包皮環切術後,不但自身HPV感染率會下降14%,還能降低其女性性伴侶宮頸癌的危險性。在使用避孕工具是否能降低HPV感染上,還沒有一致認同的意見。

  HPV引起宮頸癌的機制復雜。病毒DNA與宿主染色體的整合,HPVE6、E7蛋白的異常表達,以及癌基因、端粒酶等都參與其中。

人類乳頭瘤病毒 -防治原則

目前尚無特異預防方法,可根據HPV傳染方式,切斷傳播途徑,是有效的預防措施。小的皮膚疣有自行消退的可能,一般無需處理。尖性濕疣病損范圍大,可施行手術,但常規外科切除有較高復發率。一些物理療法如電烙術、激光治療、液氮冷凍療法,有較好的治療效果。用幹擾素治生殖器HPV感染,結合上述一些輔助療法,認為有廣闊前景。

人類乳頭瘤病毒 -年齡分佈

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HPV感染率高低主要取決於人群的年齡和性行為習慣。許多研究發現性活躍的年輕婦女HPV感染率最高,高峰年齡在18-28歲,隨著年齡的增長而明顯下降,但大部分資料報道均未區分高危和低危型別。大多數HPV感染可在短期內消失,機體通過自身免疫系統使病毒逐漸清除,尤其是低危型別HPV更容易被機體清除,大約持續18個月左右,因而低危型別HPV感染的陽性率呈下降趨勢。但對於高危型別HPV感染,許多研究報道其感染的高峰年齡是20-30歲,此階段感染為暫時性,感染率較高,可達到25-30%,此後,感染率逐漸下降,35歲後5-10%為高危HPV持續感染狀態。對於HPV感染的陽性率在40歲之後是否開始上升或下降還存在一些爭議,尚需更詳細的資料加以驗證。

人類乳頭瘤病毒 -流行因素

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由於HPV感染通常沒有明顯的臨床癥狀,其檢出率因各種方法而異,對於HPV感染流行因素的分析就很難確定。但HPV感染是一種性傳播疾病,與性行為因素有關,這一點已經明確。而個體的衞生狀況好,注意經期衞生,同房前後衞生,使用宮內避孕環等均可以使感染HPV的幾率降低。

(1)性行為:大部分研究表明婦女近期的性伴侶數,性交頻率,性伴侶患有生殖道疣等均與HPV感染密切相關。盡管有些研究表明初次性交年齡與HPV感染也有關,但這種因素受性伴侶數的影響,調整性伴侶數後,其危險性無顯著性意義。

(2)免疫因素:宿主的免疫力對HPV感染及病變的進展有很大的作用。有研究發現腎移植的免疫抑制者HPV的感染率是正常人群的17倍。HIV感染的人群中HPV感染率也增高。由於HIV感染人群性行為比較混亂,伴侶數較多,初次性交年齡小等因素,使HPV感染幾率增加。但有些研究並不能證明免疫抑制與HPV感染有直接的相關性,HIV人群可能由於自身暴露的危險性高或機體抵禦潛伏病毒的能力降低而使HPV感染率增高,這一人群的HPVDNA檢出水平高於正常人群,這表明機體抑制HPV感染的能力降低。

(3)懷孕:有研究表明,婦女懷孕次數增多,分娩次數,流產次數等並不增加HPV感染的危險性,畸胎的個數卻與HPV感染相關。有些研究表明孕期婦女HPV感染率高,而且病毒檢出量也增高,但這可能是由於孕期病毒水平增高而使檢出效率提高所致。一項應用PCR法檢測HPV的研究證實瞭這一觀點,PCR法檢測HPV病毒不依賴病毒的含量,結果發現孕期與非孕期婦女的感染率無顯著差(9.6%/10.9%)。

(4)口服避孕藥:盡管口服避孕藥可以增加宮頸癌的危險性,但它是否影響HPV感染還存在很大爭議。有研究表明口服避孕藥確實能增加HPV感染的幾率,但有人認為口服避孕藥對宮頸低度病變的發生無影響,卻可以增加高度病變的危險性,因此認為口服避孕藥是通過改變疾病的進展狀態,而不是直接影響HPV感染率。

人類乳頭瘤病毒 -宮頸癌的關系

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HPV感染與宮頸癌的關系最初在19世紀70年代提出,此後許多流行病學和分子學研究均毫無疑問的證實瞭HPV與宮頸癌的病因學聯系。Bosch和Manos等通過收集來自22個國傢的宮頸癌活檢標本作PCR檢測,發現99.7%的腫瘤中都可以檢測到HPVDNA,而且各國間無顯著差異。這是迄今為止所報道人類腫瘤致病因素中的最高檢出百分數,同時表明HPV感染與宮頸癌的相關具有普遍意義。

病例-對照研究是檢驗病因假說的一種分析流行病學方法。不論是在拉丁美洲采用準確性較低的檢測技術(FISH)進行的大規模流行病學研究,還是采用較高靈敏度檢測技術(PCR,HC-II)的研究,所有的結果均顯示HPV感染與宮頸癌有明顯的相關性(OR=3.6-254.2),尤其是HPV16型和18型。Muňoz等在哥倫比亞和西班牙(宮頸癌發病率前者比後者高8倍)進行的人群基礎上的病例-對照研究中,包括436例組織學確診的病例和隨機抽取的387例來自病例所在人群的對照,同時采用瞭三種HPVDNA檢測技術(ViraPap、SH和PCR)。這一研究避免瞭人群和地區的選擇性偏移,同時又考慮到檢測技術間的差異,在調整瞭一些混雜因素後三種檢測方法都得出相同的結論:在兩個國傢中HPV16,18,31,33和35型與宮頸癌均呈強相關性,提示HPV與宮頸癌具有病因關系。隊列研究是用來驗證疾病病因假說另一種重要的分析流行病學方法,它能夠直接體現HPV感染與宮頸癌發生的時序性,更有力地驗證病因假說。Campion對100例輕度宮頸上皮內病變(CINI)隨訪瞭兩年多,56%的HPV16,18陽性者進展為重度宮頸上皮內病變(CINIII),而HPV6陽性的對象僅20%發生進展。Murthy等用原位雜交方法的研究顯示,63例宮頸不典型增生發展為原位癌,對組織標本檢測HPV16/18,陽性率為68.3%,而44例非進展性不典型增生其陽性率為27.3%,相對危險度為5.9(95%CI:2.5-14.1),具有顯著的統計學意義。此外,在細胞學和分子生物學方面也獲得瞭人乳頭狀瘤病毒致癌的有力證據。1995年WHO和IARC已將HPV確定為是宮頸癌的病因。

人類乳頭瘤病毒人類乳頭瘤病毒生殖道感染HPV最常見的型別即16,18,6,11型。HPV6和11型經常感染外陰、肛門、陰道等部位,屬於低危型別,濕疣或宮頸上皮內低度病變婦女中多常見,與宮頸浸潤癌無明顯關聯;而16和18型則屬於高危型別。來自世界各國的宮頸癌組織標本的研究發現,HPV16和18型感染率最高,在檢出的所有型別中,HPV16占50%,HPV18占14%,HPV45占8%,HPV31占5%,其它型別的HPV占23%。HPV的型別與宮頸癌的病理類型有關,在宮頸鱗狀上皮細胞癌中HPV16占主要地位(51%的鱗狀上皮細胞癌標本),而在宮頸腺狀上皮細胞癌(56%腺狀上皮細胞癌標本)和宮頸腺鱗細胞癌(39%腺鱗細胞癌標本)中HPV18占主要地位。HPV16、18型感染很普遍,沒有明顯的地區差異,有些HPV型別有地理位置的差異。中國HPV感染型別中52和58型檢出率較高。在臺灣進行的一項研究也表明,52和58型較常見。HPV45型在非洲西部宮頸癌組織中很常見,而HPV39和59型僅在美洲的中部和南部宮頸癌組織中出現。

HPV感染生殖道是一個長期的過程,可潛伏在細胞內若幹年,一旦機體免疫力降低,潛伏的病毒可恢復活動。HPV感染過程通常分為潛伏感染期、亞臨床感染期、臨床癥狀期和HPV相關的腫瘤期。宮頸癌也有一系列的前驅病變,即宮頸上皮不典型增生,在病理上稱宮頸上皮內瘤變(CIN),通常又根據嚴重程度分成三級:宮頸上皮內輕度瘤變(CINI)、宮頸上皮內中度瘤變(CINII)和宮頸上皮內高度瘤變(CINIII),這些癌前病變均有可能發展為宮頸浸潤癌。

在某些自然的或實驗條件下,HPV病毒誘發的乳頭狀瘤雖具有轉化為鱗狀上皮細胞癌的傾向,然而並不是所有的HPV感染者和CIN都會進展為癌。對於大多數乳頭狀瘤,這種轉化還需要其它輔助因子的存在,例如吸煙、化學物質、宿主因素(例如HIV感染)和環境協同因素等,均對疣、乳頭狀瘤轉為惡性腫瘤有致突變及啟動作用。有學者提出瞭HPV與HSV協同作用誘發宮頸亞性轉化的假說:特異性乳頭狀瘤病毒感染正常細胞導致乳頭狀瘤細胞增生,在HSV感染的啟動下,引起宮頸表皮內惡性轉化的發生,最後導致浸潤癌。這一假說還需進一步驗證。

有關HPV感染和CIN對象轉歸的研究有很多。一些前瞻性研究顯示,HPV感染陽性的婦女在2年內有15-28%進展為宮頸鱗狀上皮內病變(SIL),尤其是HPV16和18型感染危險性更高。HPV陽性婦女能否進展到宮頸上皮內高度病變和癌癥,與HPV的型別有很大聯系。有研究顯示在宮頸低度病變的婦女中,高危型別HPV感染陽性的婦女宮頸病變進展的危險性大於低危型HPV感染或HPV陰性的婦女。此外,HPVDNA劑量水平、HPV首次感染的時間等也很重要。

總之,生殖道HPV感染是一種常見的性傳播疾病。性活躍婦女可能有50%感染過至少一種型別的HPV。由於HPV感染是宮頸癌的病因,因此必須重視這種感染,加強HPV病毒疫苗的研制,消除其對人類的危害。