HPV-Tests und Krebs: Wird E6/E7 das Paradigma ändern?

Nahezu alle Gebärmutterhalskrebserkrankungen werden durch Infektionen mit dem humanen Papillomavirus (HPV) verursacht. Im Jahr 2013 wird bei schätzungsweise 12.340 Frauen in den Vereinigten Staaten Gebärmutterhalskrebs diagnostiziert, und 4.030 Frauen werden voraussichtlich an der Krankheit sterben.1,2 HPV-Infektionen verursachen auch andere Krebsarten; die Inzidenz von HPV-assoziierten Anal- und Oropharynxkarzinomen hat zugenommen, mit jährlich mehr als 30.000 bzw. 12.000 neuen Fällen in den USA.3

Ungefähr 75 % der Frauen und 50 % der Männer in den Vereinigten Staaten werden im Laufe ihres Lebens mit HPV 4 infiziert. Heute haben mehr als 42 % der Frauen genitale HPV-Infektionen, und fast 7 % der Erwachsenen haben orale HPV-Infektionen.5,6 Die meisten HPV-Infektionen (~90 %) klingen innerhalb von zwei Jahren von selbst ab.7 Unter den vielen Viren, die als HPV klassifiziert werden, können jedoch anhaltende Infektionen mit 14 „Hochrisiko“-HPV-Typen (hrHPV) zelluläre Veränderungen verursachen, die zu hochgradigen Erkrankungen des Gebärmutterhalses und zu Krebs führen können.

Mit dem zunehmenden Verständnis des natürlichen Verlaufs von HPV wächst auch das Verständnis für die Bedeutung von HPV-Tests bei der Früherkennung und Erkennung von Gebärmutterhalskrebs. Die derzeitige Herausforderung besteht darin, Tests zu entwickeln, mit denen sich selbstheilende HPV-Infektionen am besten von Infektionen unterscheiden lassen, die sich zu Präkanzerosen und Krebs entwickeln. Solche Tests könnten die Zahl der unnötigen Eingriffe erheblich reduzieren, Millionen von Frauen die damit verbundenen Ängste, Sorgen und Schmerzen ersparen und die Kosten im Gesundheitswesen senken.

Gegenwärtige Screening-Methoden für Gebärmutterhalskrebs

Obwohl Gebärmutterhalskrebs einst die häufigste Krebstodesursache bei Frauen in den USA war, ist die Zahl der Fälle und Todesfälle aufgrund des weit verbreiteten Einsatzes von Screening-Tests zur Erkennung und Behandlung von präkanzerösen Läsionen des Gebärmutterhalses, bevor sie sich zu Krebs entwickeln, deutlich zurückgegangen.8 Heute werden jährlich 50 bis 60 Millionen amerikanische Frauen untersucht, um die weniger als 1 % zu finden, die eine hochgradige Erkrankung des Gebärmutterhalses (bekannt als CIN2 oder CIN3) oder Krebs haben – die Stadien, in denen eine Behandlung sinnvoll ist.9

Der häufigste Screening-Test ist ein flüssigkeitsbasierter Zytologietest (LBC) oder Papanicolaou-Test (Pap), bei dem Gebärmutterhalszellen mit einem Gebärmutterhalsabstrich entnommen und dann unter dem Mikroskop analysiert werden. Der Pap-Test ist subjektiv, hängt von der visuellen Untersuchung und der Interpretation durch den Zytopathologen ab und weist erhebliche Unterschiede zwischen den Labors auf. In den USA weisen jährlich etwa 8 bis 10 % der untersuchten Frauen abnormale Pap-Testergebnisse auf.10

DNA-Tests auf HPV sind zu einer nützlichen Ergänzung für Frauen mit abnormalen Pap-Ergebnissen geworden. HPV-DNA-Tests haben eine ausgezeichnete Sensitivität (ca. 95 %) für CIN2 oder höher, aber die Spezifität ist gering (im Bereich der 20er und 30er Jahre).11 Da persistierende HPV-Infektionen fast alle Gebärmutterhalskrebserkrankungen verursachen, hilft ein negatives HPV-DNA-Testergebnis, eine mögliche Entwicklung von Gebärmutterhalskrebs innerhalb der nächsten Jahre auszuschließen. Da die meisten Frauen jedoch selbstheilende HPV-Infektionen haben, die sich nicht zu Krebs entwickeln, liefert ein positives HPV-Testergebnis kaum verwertbare Informationen. Dies gilt auch für neuere HPV-Tests, die eine Genotypisierung für die HPV-Typen (16 und 18) bieten, die für die meisten Gebärmutterhalskrebsfälle verantwortlich sind. HPV-DNA-Tests sind derzeit von der FDA für das Screening in Verbindung mit einem Pap-Test für Frauen ab 30 Jahren und als Nachuntersuchung bei leicht abnormalen Pap-Testergebnissen für Frauen jeden Alters zugelassen. Für Frauen unter 30 Jahren wird der HPV-DNA-Test nicht für ein allgemeines Screening empfohlen, da HPV-Infektionen bei ihnen häufig vorkommen, sich aber in den meisten Fällen von selbst zurückbilden. Ein HPV-DNA-Screening dieser Frauen würde viele aufdecken, die nur vorübergehend HPV-Infektionen haben, was möglicherweise zu unnötigen Behandlungen und Morbidität führt.

In den USA dient der Pap-Test als primärer Screening-Test, und der HPV-DNA-Test wird als Co-Test oder Reflex-Test zur Triage von Pap-positiven Patientinnen eingesetzt. International geht der Trend dahin, diese Reihenfolge umzukehren. Immer mehr Länder, darunter China, Indien, Schweden und die Niederlande, beginnen mit der Einführung von Programmen, bei denen der HPV-DNA-Test das primäre Screening darstellt und der Pap-Test zur Triage von HPV-positiven Patientinnen verwendet wird.

Ungeachtet der Reihenfolge erfassen die derzeitigen Screening-Methoden eine große Anzahl von Frauen, die auffällige Pap- und/oder HPV-positive Ergebnisse aufweisen, aber keine klinisch signifikante Erkrankung haben. Um weitere Frauen für eine Behandlung zu identifizieren, verlassen sich die Ärzte in der Regel auf Wiederholungstests und/oder eine kolposkopiegeleitete Biopsie und Histologie. Die kolposkopiegeleitete Biopsie ist nicht nur invasiv und teuer, sondern erfordert auch eine subjektive Interpretation und kann aufgrund von Fehlern bei der Probenahme oder anderen Faktoren einige Krebsarten übersehen.13

Unnötige Wiederholungstests und Verfahren belasten sowohl die Patienten als auch das Gesundheitssystem. Die Patienten müssen mit Zeitverlusten bei der Arbeit, Ängsten und Schmerzen im Zusammenhang mit invasiven Verfahren rechnen. Eine unveröffentlichte Analyse schätzt, dass aufgrund von Ineffizienzen bei der Gebärmutterhalskrebsvorsorge jährlich mehr als 1 Milliarde Dollar verschwendet werden.

Wie die HPV-Impfung ins Bild passt

Kein Impfstoff ist narrensicher, und obwohl die von der FDA zugelassenen HPV-Impfstoffe gegen die wichtigsten Hochrisiko-HPV-Typen (16 und 18) schützen, schützen sie nicht gegen die anderen hrHPV-Typen, die etwa 30 % der Gebärmutterhalskrebsfälle verursachen. Um am wirksamsten zu sein, sollten die Impfstoffe verabreicht werden, bevor eine Person sexuell aktiv wird, doch nur etwa 32 % der in Frage kommenden Mädchen im Teenageralter in den USA werden derzeit geimpft.14 Die HPV-Impfung beseitigt das Krebsrisiko nicht, und führende Experten sind sich einig, dass geimpfte Frauen weiterhin regelmäßige Vorsorgeuntersuchungen auf Gebärmutterhalskrebs benötigen.15

Nachweis von E6- und E7-Onkoproteinen

Die Möglichkeit, E6- und E7-Onkoproteine nachzuweisen, bietet neue Möglichkeiten zur Verbesserung der Effizienz und Wirksamkeit der Gebärmutterhalskrebsvorsorge. Daten haben gezeigt, dass die Überexpression der E6- und E7-Onkoproteine ein kritischer und notwendiger Schritt auf dem Weg zur HPV-bedingten Krankheitsprogression und zum Krebs ist.16 Zu ihren onkogenen Funktionen gehört, dass diese Onkoproteine Tumorsuppressorproteine inaktivieren. Dadurch werden der normale Zellzyklus und der Zelltod unterbrochen und gleichzeitig die Unsterblichkeit und Vermehrung der Zellen gefördert. Eine kontinuierliche Überexpression der E6- und E7-Proteine führt zur Proliferation von Gebärmutterhalskrebszellen, und bei hochgradigen Gebärmutterhalskrebserkrankungen und invasivem Gebärmutterhalskrebs wurden hohe E6- und E7-Konzentrationen nachgewiesen.

Kürzlich verfügbare kommerzielle Tests messen die onkogene Aktivität indirekt durch den Nachweis von E6E7-mRNA in Gebärmutterhalszellen. Im Vergleich zu HPV-DNA-Tests weisen die E6E7-mRNA-Tests eine höhere Spezifität für hochgradige Gebärmutterhalskrebserkrankungen und -krebs auf.11 Obwohl diese höhere Spezifität dazu beitragen könnte, die Zahl der Überweisungen zur Kolposkopie zu verringern, wird die breite Einführung von E6E7-mRNA-Tests wahrscheinlich durch die Komplexität des Tests und den Bedarf an teuren Laborgeräten eingeschränkt. Derzeitige E6E7-mRNA-Tests erfordern 28 Sonden (14 für jeden HPV-Typ gegen E6 und ebenfalls 14 gegen E7) und die Verarbeitung entweder durch Polymerase-Kettenreaktion (PCR) oder eine Kombination aus Durchflusszytometrie und FISH (Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung).

E6E7-mRNA sind Vorläufer von E6E7-Onkoproteinen, die funktionelle biologische Moleküle sind und für das Fortschreiten der Krankheit direkter relevant sind. Eine Überexpression von E6E7-Onkoproteinen kann jetzt mit Immunoassays nachgewiesen werden, da seit kurzem (nur für Forschungszwecke) pan-E6- und anti-E7-Antikörper (die jeweils für alle 14 Hochrisiko-HPV-Typen geeignet sind) zur Verfügung stehen.17 Die Daten deuten darauf hin, dass einfache und leicht durchzuführende E6E7-Immunoassays jetzt mit einfachen Enzymimmunoassays (ELISA) oder Durchflusszytometrie-Instrumenten durchführbar sind, die nur eine minimale Schulung und Einrichtung erfordern würden. Für die Tests wird nur eine geringe Menge an Gebärmutterhalszellen benötigt, und Restproben von Gebärmutterhalsabstrichen, die für Pap-Tests entnommen wurden, sind ausreichend.17 Somit ist kein zusätzlicher Arztbesuch erforderlich.

Ausblick

Die Anerkennung der Bedeutung von HPV-Tests nimmt rasch zu, unterstützt durch das weltweit wachsende Bewusstsein für den Zusammenhang zwischen HPV und Gebärmutterhalskrebs. Die derzeitigen Screening- und Diagnosetechniken – sowohl Zytologie als auch HPV-Tests – haben sich als wirksam erwiesen, doch unterziehen sich immer noch zu viele Frauen unnötigen Tests und Verfahren. Darüber hinaus fehlt in den Entwicklungsländern die Infrastruktur des Gesundheitswesens, um Kolposkopien und Biopsien durchführen zu können, die für die Sichtung der großen Zahl von Frauen mit klinisch unbedeutenden HPV-Infektionen erforderlich wären.

Die Verwendung neuer Marker, insbesondere der E6- und E7-Onkoproteine, kann dazu beitragen, das Gebärmutterhalskrebsrisiko bei HPV-infizierten Frauen genauer zu beurteilen, und es wird erwartet, dass E6E7-Immunoassays zu einer wertvollen neuen Ergänzung des derzeitigen Test-„Werkzeugkastens“ werden. In Zukunft könnte die E6E7-Immunoassay-Technologie auch für anale, orale und andere HPV-bedingte Krebsarten eingesetzt werden, für die es keinen wirksamen Diagnosetest gibt und von denen sowohl Frauen als auch Männer betroffen sind.

Mit der zunehmenden Konzentration auf eine effiziente und effektive Gesundheitsversorgung werden Ärzte und Laboranten zunehmend nach einer einfachen, robusten Methode suchen, um präkanzeröse und kanzeröse Stadien von klinisch unbedeutenden und selbstlimitierten HPV-Infektionen zu unterscheiden. Ein HPV-Test der nächsten Generation mit höherer Spezifität, der die klinische Behandlung oder den Arbeitsablauf im Labor nicht stört und einfach und kostengünstig durchzuführen ist, wird es den Ärzten ermöglichen, das Risiko besser einzuschätzen, die Patienten zu behandeln und die Ergebnisse zu verbessern. Objektive, klinisch relevante Immunoassays mit hohem Durchsatz können die Angst der Patientinnen und den Zeitverlust, unnötige Wiederholungstests, invasive Kolposkopien/Biopsien, unnötige Behandlungen und damit verbundene Kosten reduzieren. Das doppelte Ziel eines besseren Patientenmanagements und erheblicher Kosteneinsparungen für das Gesundheitssystem ist in Sicht.

Winnie H. Wan, PhD, ist CEO der OncoHealth Corp. und vertreibt E6- und E7-Onkoprotein-Immunoassays für HPV-bedingte Krebserkrankungen. Sie verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung in der Leitung von Diagnostik-, Biowissenschafts- und Biotech-Unternehmen.

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