Testy HPV i rak: czy E6/E7 zmienią paradygmat?

Prawie wszystkie nowotwory szyjki macicy są wywoływane przez zakażenia wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV). Szacuje się, że w 2013 roku u 12 340 kobiet w Stanach Zjednoczonych zostanie zdiagnozowany rak szyjki macicy, a 4 030 umrze z powodu tej choroby.1,2 Zakażenia HPV powodują również inne nowotwory; częstość występowania raka odbytu i jamy ustno-gardłowej związanego z HPV wzrasta, każdego roku w Stanach Zjednoczonych odnotowuje się odpowiednio ponad 30 000 i 12 000 nowych przypadków.3

Około 75% kobiet i 50% mężczyzn w Stanach Zjednoczonych zostanie zakażonych HPV 4 w ciągu swojego życia. Obecnie ponad 42% kobiet ma zakażenia HPV narządów płciowych, a prawie 7% dorosłych ma zakażenia HPV jamy ustnej.5,6 Większość zakażeń HPV (~90%) ustępuje samoistnie w ciągu dwóch lat.7 Jednak wśród wielu wirusów sklasyfikowanych jako HPV, uporczywe zakażenia 14 typami HPV „wysokiego ryzyka” (hrHPV) mogą powodować zmiany komórkowe, które mogą prowadzić do choroby szyjki macicy i raka o wysokim stopniu zaawansowania.

W miarę jak rośnie nasze zrozumienie naturalnej historii HPV, rośnie również nasze zrozumienie znaczenia roli testów HPV w badaniach przesiewowych i wykrywaniu raka szyjki macicy. Obecnym wyzwaniem jest opracowanie testów, które najlepiej odróżnią samorozwijające się zakażenia HPV od zakażeń postępujących do stanu przedrakowego i raka. Takie testy mogłyby znacznie zmniejszyć liczbę niepotrzebnych procedur, uchronić miliony kobiet przed związanym z nimi strachem, niepokojem i bólem oraz obniżyć koszty opieki zdrowotnej.

Obecne metody badań przesiewowych w kierunku raka szyjki macicy

Mimo że rak szyjki macicy był kiedyś główną przyczyną zgonów z powodu nowotworów u kobiet w Stanach Zjednoczonych, liczba zachorowań i zgonów znacznie się zmniejszyła dzięki powszechnemu stosowaniu testów przesiewowych w celu znalezienia i leczenia przedrakowych zmian w szyjce macicy, zanim przekształcą się one w raka.8 Obecnie 50 do 60 milionów Amerykanek poddaje się corocznie badaniom przesiewowym w celu wykrycia mniej niż 1% kobiet, u których występuje choroba szyjki macicy o wysokim stopniu zaawansowania (znana jako CIN2 lub CIN3) lub rak – etapy, w których przydatne jest leczenie.9

Najczęstszym badaniem przesiewowym jest test cytologiczny w płynie (LBC) lub test Papanicolaou (Pap), w którym komórki szyjki macicy są pobierane za pomocą wymazu z szyjki macicy, a następnie analizowane pod mikroskopem. Test Pap jest subiektywny, opiera się na badaniu wzrokowym i interpretacji przez cytopatologa oraz charakteryzuje się znacznymi różnicami międzylaboratoryjnymi. W Stanach Zjednoczonych każdego roku około 8% do 10% kobiet poddawanych badaniom przesiewowym ma nieprawidłowe wyniki testu Pap.10

Testy DNA na obecność wirusa HPV stały się użytecznym dodatkiem dla kobiet z nieprawidłowymi wynikami testu Pap. Testy DNA HPV mają doskonałą czułość (około 95%) w przypadku CIN2 lub wyższego, ale swoistość jest niska (waha się w granicach 20-30%).11 Ponieważ przetrwałe zakażenia HPV są przyczyną prawie wszystkich przypadków raka szyjki macicy, ujemny wynik testu DNA HPV pozwala wykluczyć możliwość rozwoju raka szyjki macicy w ciągu najbliższych kilku lat. Ponieważ jednak u większości kobiet infekcje HPV ustępują samoistnie, nie przekształcając się w raka, dodatni wynik testu HPV nie dostarcza wielu użytecznych informacji. Dotyczy to nowszych testów HPV, które oferują genotypowanie typów wirusa HPV (16 i 18), które są odpowiedzialne za większość przypadków raka szyjki macicy. Testy DNA HPV są obecnie zatwierdzone przez FDA do badań przesiewowych w połączeniu z testem Pap dla kobiet w wieku 30 lat i starszych oraz jako kontynuacja łagodnie nieprawidłowych wyników testu Pap dla kobiet w każdym wieku. W przypadku kobiet poniżej 30 roku życia test DNA HPV nie jest zalecany do ogólnych badań przesiewowych, ponieważ infekcje HPV są u nich częste, ale większość z nich ustępuje samoistnie. Badanie przesiewowe HPV DNA u tych kobiet pozwoliłoby wykryć wiele z nich, które miały tylko przejściowe zakażenia HPV, co mogłoby prowadzić do niepotrzebnego leczenia i zachorowalności.

W Stanach Zjednoczonych test Pap służy jako podstawowe badanie przesiewowe, a test DNA HPV jest wykorzystywany jako współtest lub test refleksyjny do selekcji pacjentów z dodatnim wynikiem testu Pap. Na arenie międzynarodowej tendencja ta ulega odwróceniu. Coraz więcej krajów, w tym Chiny, Indie, Szwecja i Holandia, zaczyna tworzyć programy, w których badanie DNA HPV jest podstawowym badaniem przesiewowym, a test Pap jest wykorzystywany do selekcji pacjentów HPV-dodatnich.

Niezależnie od kolejności, obecne metody przesiewowe wychwytują dużą populację kobiet, które mają nieprawidłowe wyniki testu Pap i/lub HPV-dodatnie, ale nie mają klinicznie istotnej choroby. W celu dalszej identyfikacji kobiet do leczenia, lekarze zazwyczaj polegają na powtórnych badaniach i/lub biopsji i badaniu histopatologicznym pod kontrolą kolposkopii. Biopsja pod kontrolą kolposkopu jest nie tylko inwazyjna i kosztowna, ale wymaga również subiektywnej interpretacji i może nie wykryć niektórych nowotworów z powodu błędów w próbkowaniu lub innych czynników.13

Niepotrzebne powtórne badania i procedury obciążają zarówno pacjentów, jak i system opieki zdrowotnej. Pacjenci mogą doświadczać utraty czasu z pracy, niepokoju i bólu związanego z inwazyjnymi procedurami. W jednej z niepublikowanych analiz oszacowano, że z powodu nieskuteczności badań przesiewowych w kierunku raka szyjki macicy rocznie marnuje się ponad 1 miliard dolarów.

Jak szczepionka przeciwko HPV wpisuje się w te założenia

Żadna szczepionka nie jest niezawodna i chociaż zatwierdzone przez FDA szczepionki przeciwko HPV chronią przed głównymi typami HPV wysokiego ryzyka (16 i 18), nie chronią przed innymi typami hrHPV, które są przyczyną około 30% raków szyjki macicy. Aby szczepionki były najskuteczniejsze, powinny być podawane przed rozpoczęciem aktywności seksualnej, jednak obecnie w Stanach Zjednoczonych szczepi się tylko około 32% kwalifikujących się do tego nastolatek.14 Szczepienie przeciwko HPV nie eliminuje ryzyka zachorowania na raka, a czołowi eksperci są zgodni, że zaszczepione kobiety nadal będą wymagały regularnych badań przesiewowych w kierunku raka szyjki macicy.15

Wykrywanie onkoprotein E6 i E7

Możliwość wykrywania onkoprotein E6 i E7 stwarza nowe możliwości poprawy skuteczności i efektywności badań przesiewowych w kierunku raka szyjki macicy. Dane wykazały, że nadmierna ekspresja onkoprotein E6 i E7 jest krytycznym i koniecznym krokiem w kierunku progresji choroby i raka związanego z HPV.16 Wśród ich funkcji onkogennych, onkoproteiny te inaktywują białka supresorowe nowotworów. To zaburza prawidłowy cykl komórkowy i śmierć komórek, promując jednocześnie ich nieśmiertelność i proliferację. Ciągła nadmierna ekspresja białek E6 i E7 powoduje proliferację komórek raka szyjki macicy, a choroba szyjki macicy o wysokim stopniu zaawansowania i inwazyjne raki szyjki macicy wykazały wysoki poziom E6 i E7.

Ostatnio dostępne testy komercyjne mierzą aktywność onkogenną pośrednio poprzez wykrywanie mRNA E6E7 w komórkach szyjki macicy. W porównaniu z testami DNA HPV, testy E6E7 mRNA mają wyższą swoistość dla chorób i raka szyjki macicy o wysokim stopniu zaawansowania.11 Chociaż ta wyższa swoistość mogłaby potencjalnie pomóc w zmniejszeniu liczby skierowań na kolposkopię, szerokie rozpowszechnienie testów E6E7 mRNA będzie prawdopodobnie ograniczone przez złożoność testu i potrzebę drogich instrumentów laboratoryjnych. Obecne testy E6E7 mRNA wymagają 28 sond (14 dla każdego typu HPV przeciwko E6 i, podobnie, 14 przeciwko E7) i przetwarzania za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) lub kombinacji cytometrii przepływowej i FISH (fluorescencyjna hybrydyzacja in situ).

E6E7 mRNA są prekursorami onkoprotein E6E7, które są funkcjonalnymi cząsteczkami biologicznymi i mają bardziej bezpośrednie znaczenie dla progresji choroby. Nadekspresję onkoprotein E6E7 można obecnie wykrywać za pomocą testów immunologicznych dzięki niedawnej dostępności (wyłącznie do celów badawczych) przeciwciał pan anty-E6 i anty-E7 (każde z nich ma zastosowanie do wszystkich 14 typów HPV wysokiego ryzyka).17 Dane sugerują, że proste i łatwe do wykonania testy immunologiczne E6E7 są obecnie możliwe do wykonania za pomocą podstawowych testów immunoenzymatycznych (ELISA) lub aparatów do cytometrii przepływowej, które wymagają minimalnego przeszkolenia i konfiguracji. W testach tych wykorzystuje się jedynie niewielką ilość komórek szyjki macicy, a resztki próbek z wymazów z szyjki macicy pobranych do badania cytologicznego są wystarczające.17 W związku z tym nie jest konieczna dodatkowa wizyta u lekarza.

Perspektywy

Uznanie znaczenia badań na obecność wirusa HPV szybko rośnie, do czego przyczynia się rosnąca globalna świadomość związku między HPV a rakiem szyjki macicy. Obecne techniki przesiewowe i diagnostyczne – wykorzystujące zarówno cytologię, jak i testy HPV – są skuteczne, ale nadal zbyt wiele kobiet poddaje się niepotrzebnym badaniom i procedurom. Ponadto w krajach rozwijających się brakuje infrastruktury opieki zdrowotnej umożliwiającej wykonywanie kolposkopii i biopsji, które byłyby potrzebne do selekcji dużej liczby kobiet z klinicznie nieistotnymi zakażeniami HPV.

Użycie nowych markerów, zwłaszcza onkoprotein E6 i E7, może pomóc w dokładniejszej ocenie ryzyka zachorowania na raka szyjki macicy u kobiet zakażonych HPV, a testy immunologiczne E6E7 mają stać się cennym dodatkiem do obecnego zestawu narzędzi badawczych. W przyszłości technologia testów immunologicznych E6E7 może być również stosowana w przypadku raka odbytu, jamy ustnej i innych nowotworów związanych z HPV, które nie mają skutecznego testu diagnostycznego i dotyczą zarówno kobiet, jak i mężczyzn.

Wraz z rosnącym naciskiem na wydajną i skuteczną opiekę zdrowotną, lekarze i laboranci będą musieli zmierzyć się z rosnącym zapotrzebowaniem na prosty, solidny sposób różnicowania stadiów przedrakowych i nowotworowych od klinicznie nieistotnych i samoograniczających się infekcji HPV. Test HPV nowej generacji o wyższej specyficzności, który nie zakłóca schematu klinicznego ani przebiegu pracy laboratoryjnej, a jego wykonanie jest proste i opłacalne, umożliwi lekarzom lepszą ocenę ryzyka, zarządzanie pacjentami i poprawę wyników. Obiektywne, klinicznie istotne, wysokowydajne testy immunologiczne mogą zmniejszyć niepokój pacjentów i stratę czasu, niepotrzebne powtarzanie badań, stosowanie inwazyjnej kolposkopii/biopsji, niepotrzebne leczenie i związane z tym koszty. Podwójny cel, jakim jest lepsze zarządzanie pacjentami i znaczne oszczędności dla systemu opieki zdrowotnej, jest w zasięgu wzroku.

Winnie H. Wan, PhD, jest dyrektorem generalnym OncoHealth Corp., która komercjalizuje testy immunologiczne do oznaczania onkoprotein E6 i E7 w nowotworach związanych z HPV. Ma ponad 20 lat doświadczenia w kierowaniu firmami diagnostycznymi, life science i biotechnologicznymi.

1. American Cancer Society. Cancer Facts & Figures 2013. http://www.cancer.org/research/cancerfactsfigures/cancerfactsfigures/cancer-facts-figures-2013. Dostęp 1 marca 2013 r.
2. Howlader N, Noone AM, Krapcho M, et al. SEER Cancer Statistics Review, 1975-2009 (Vintage 2009 Populations), na podstawie danych SEER z listopada 2011 r., zamieszczonych na stronie internetowej SEER, 2012. National Cancer Institute. http://seer.cancer.gov/csr/1975_2009_pops09/. Accessed March 1, 2013.
3. Chaturvedi AK, Engels EA, Pfeiffer RM, et al. Human papillomavirus and rising oropharyngeal cancer in the United States. J Clin Oncol. 2011;29(32):4294-4301.
4. Myers ER, McCrory DC, Nanda K, Bastian L, Matchar DB. Mathematical model for the natural history of human papillomavirus infection and cervical carcinogenesis. Am J Epidemiol. 2000;151(12):1158-1171.
5. Hariri S, Unger ER, Sternberg M, et al. Prevalence of genital human papillomavirus among females in the United States, the National Health and Nutrition Examination Survey, 2003-2006. J Infect Dis. 2011;204(4):566-573.
6. Gillison ML, Broutian T, Pickard RK, et al. Prevalence of oral HPV infection in the United States, 2009-2010. JAMA. 2012;307(7):693-703.
7. Centers for Disease Control. Zakażenie HPV pozostaje powszechne wśród kobiet w Stanach Zjednoczonych. Streszczenie dla mediów. July 26, 2011.
8. American College of Obstetricians and Gynecologists. Szczepienie przeciwko wirusowi brodawczaka ludzkiego. ACOG committee opinion No. 344. Obstet Gynecol. 2006;108:699-705.
9. Global Industry Analysts. Cytoloty i testy HPV – globalny strategiczny raport biznesowy. Informacja prasowa, 6 lipca 2012. http://www.strategyr.com/pressMCP-6893.asp. Dostęp 12 stycznia 2013.
10. American Society for Colposcopy and Cervical Pathology (ASCCP). HPV Genotyping Clinical Update. http://www.asccp.org/Portals/9/docs/pdfs/Consensus%20Guidelines/clinical_update_20090408.pdf. Accessed March 1, 2013.
11. Szarewski A, Ambroisine L, Cadman,L, et al. Comparison of predictors for high-grade cervical intraepithelial neoplasia in women with abnormal smears. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2008;17(11):3033.
12. Centers for Disease Control. Cervical cancer screening with the HPV test and Pap test in women ages 30 and older. http://www.cdc.gov/cancer/hpv/pdf/HPV_Testing_2012_English.pdf. Accessed March 1, 2013.
13. Stoler MH, Schiffman M. Inter-observer reproducibility of cervical cytolologic and histologic interpretations: realistic estimates from the ASCUS-LSIL triage study. JAMA. 2001;285:1500-1506.
14. Sifferlin A. HPV cases remain high despite vaccine. TIME. January 8, 2013.
15. Muñoz N, Bosch FX, Castellsagué X, et al. Against which human papillomavirus types shall we vaccinate and screening? The international perspective. Int J Cancer. 2004;111(2):278-285
16. Longworth MS, Laimins LA. Pathogenesis of human papillomaviruses in differentiating epithelia. Microbiol Mol Biol Rev. 2004;68:362-372.
17. Yang Y-S, Smith-McCune K, Darragh T, et al. Direct human papillomavirus E6 whole-cell enzyme-linked immunosorbent assay for objective measurement of E6 oncoproteins in cytology samples. Clin Vaccine Immunol. 2012;19:1474-1479.