HPV 6/11/16/18

Papilomavírus e Câncer
Laura Sichero
[email protected]
Departamento de Virologia
Instituto Ludwig de Pesquisa sobre o Câncer
Hospital Alemão Oswaldo Cruz
São Paulo
Vírus associados a tumores em humanos
IARC – Carcinógenos tipo 1
Vírus
Vírus de RNA
HTLV-1
HIV-1
HCV
Vírus de DNA
HBV
HPV
EBV
Tumores Associados
Possíveis co-fatores
leucemia de células T adultas
linfoma de células T adultas
linfoma não-Hodgkin
sarcoma de Kaposi
carcinoma hepático
imunodeficiência
carcinoma hepático
cirrose hepática
alcoolismo
comida contaminada
por aflotoxinas
luz solar, doenças genéticas
número de parceiros sexuais
fumo
carcinoma cutâneo
carcinoma anogenital
papiloma laríngeos
condilomas orais e genitais
linfoma de Burkitt
linfoma imunoblástico
carcinoma nasofaríngeo
imunodeficiência
cirrose hepática
malária
imunodeficiência
nitrosaminas na dieta
fatores genéticos
Papilomavírus
Família: Papillomaviridae
Vírus não-envelopados
Partícula de 50 nm
DNA circular dupla fita
Genoma de ~ 8000 pb/ histonas
Ciclo de Infecção Viral
Epiteliotrópicos
Espécie-específicos
Fonte: modificado de Doorbar, 2005 e Merk, 2006
Biologia da Infecção por HPV
Útero
As infecções causadas por HPV são
restritas ao sítio inicial da infecção
HPV16
Ectocérvice
A. Infeção por HPV
dos queratinócitos
das camadas basal
e suprabasal
Membrana
basal
Replicação viral
não-citolítica.
Expressão dos
genes precoces
Vírions de
HPV
As infecções causadas por HPV não
são citolíticas e causam pouca ou
nenhuma inflamação
Movimento distal das
células infectadas
B. Linearização
do DNA viral
C. Neoplasia
Invasiva
Expressão dos genes
tardios e formação do
capsídeo viral
Integração do DNA viral no
genoma da célula hospedeira leva
à produção descontrolada das
oncoproteínas virais e
transformação da célula
hospedeira
Liberação de
Vírus no
processo de
descamação
do epitélio
Lesão
Displásica
As proteínas do HPV são expressas em baixos
níveis, e em diferentes camadas do epitélio
Vagina
Tindle, 2002
Genoma do HPV-16
Estímulo do
crescimento
E6
E7
LCR
7906/1
7000
Proteína
principal
do capsídio
L1
1000
HPV-16
6000
7000
2000
3000
4000
Proteína
secundária
do capsídio
E4
Alteração
da matriz
intracelular
L2
E5
Estímulo do
crescimento
E1
E2
Regulação
da transcrição viral
Regulação
da replicação viral
Carcinogênese mediada por HPV
A proteína E6 dos HPVs de alto risco:
* liga-se à proteína p53, degradando-a.
* liga-se a várias outras proteínas celulares, alterando sua função.
* induz a expressão de telomerase.
A proteína E7 dos HPVs de alto risco:
* liga-se à proteína do gene do retinoblastoma.
* liga-se a várias outras proteínas celulares, alterando sua função.
Tais interações levam à imortalização celular e instabilidade
cromossômica. Podem causar transformação celular in vitro.
A progressão tumoral depende de co-fatores ambientais (físicos,
químicos e biológicos) e do hospedeiro (genéticos, hábitos).
HPV: Análise Filogenética
*baseada na identidade da seqüência nucleotídica do gene L1
E5
E2
E4
L2
HPV-16 genoma
7906 bp, ds DNA
E1
1628 nt
L1
E7
E6
L1: Inter-type phylogeny (types)
MY09/11: Inter-type phylogeny(types)
LCR: Intra-type phylogeny (variants)
LCR
Filogenia dos Papilomavírus
• 96 Papilomavírus humanos e 22 de outros
animais (bovinos, cavalos, coelhos, aves....).
• Filogenia baseada em outros segmentos
genoma – mesma topologia.
• Árvores revelaram 3 níveis taxonômicos:
gênero, espécies, tipos.
Gêneros
Gênero Alfa-papilomavirus - genitais
60% identi L1
Filogenia/biologia
13
2
8
1
10
12
6
7
9
15
5
14
1
1
3
2
Espécies
60-70% identi L1
Filogenia/Biologia
Patologia
4
5
4
4
1
Deltapapilomavirus
1
2
BetaPapilomavirus
cutâneos
3
1
2
Zeta-papilomavirus
4
2
Tipos
Mu-papilomavirus
Lambda-papilomavirus
Iota-papilomavirus
Gammapapilomavirus
5
1
71-89% identi L1
3
Pipapilomavirus
Omikron-papilomavirus
Xi-papilomavirus
Taxonomia dos Papilomavírus
*baseada na identidade da seqüência nucleotídica do gene L1
Tipo: identidade < 90%
Sub-tipo: 90 a 98% de identidade
Variante: identidade > 98%
LCR- até 5%
HPV-16 e -18 são carcinogênicos em humanos
(grupo 1: IARC Working Group, vol 64, 1995)
HPV-16 é o tipo mais prevalente no mundo todo,
seguido por HPV-18
(Bosch et al., 1995; Walboomers et al., 1999)
HPV-31, -33, -35, -39, -45, -51, -52, -56, -58, -59, -66 são
carcinogênicos em humanos
(grupo 1: IARC Working Group, vol 90, 2007)
Classificação dos HPV
Divisão de acordo com especificidade pelos diferentes
sítios anatômicos
Epidermodisplasia
verruciforme
> 120 TIPOS DE HPV
Tipos não genitais
Tipos Genitais
Papilomavírus Humano (HPV)
Epidermodisplasia verruciforme
> 120 TIPOS DE HPV
Papilomavírus Humano (HPV)
Tipos não genitais
> 120 TIPOS DE HPV
Papilomavírus Humano (HPV)
Tipos Genitais (> de 40 tipos)
> 120 TIPOS DE HPV
Classificação dos HPV - Tipos Genitais
> 120 TIPOS DE HPV
~ 40 INFECTAM TRATO ANO-GENITAL
BAIXO RISCO
(HPV 6, 11, 42, 43, 44)
LESÕES DE BAIXO GRAU E
VERRUGAS GENITAIS
ALTO RISCO
(HPV 16, 18, 31, 33, 35,39, 45,
51, 52, 56, 58, 59, 66)
LESÕES DE ALTO GRAU E
CARCINOMA INVASIVO
Câncer do Colo do Útero
Perspectiva Global
*
Segundo
tipo
de
neoplasia
mais
comum
na
população feminina (Pisani et al., 2008).
* Incidência: ~ 400.000 a 500.000 novos casos/ano
* Mortalidade: ~ 203.000 mortes/ano
~80% em países em desenvolvimento
* As taxas mais altas de incidência de CCU: América
do Sul, África e no Sul Asiático.
Em 2002: N estimado de casos de câncer de colo de útero: 490.000
Fonte: modificado de IARC, 2002
Câncer do Colo do Útero
Brasil
- Terceiro tipo de neoplasia mais comum na população feminina
(INCA).
- Norte e Nordeste entre as regiões de maior incidência mundial.
- Estimativas do INCA para 2010:
- 18.430 novos casos.
INCA-Instituto Nacional do Câncer
Principal fator de risco para o
desenvolvimento do carcinoma do
colo do útero
99,7% dos carcinomas do colo do
útero apresentam DNA de HPV
Walboomers et al., 1999
Infecção anogenital por HPV de alto risco
confere um risco relativo de até 100 para o
desenvolvimento de câncer de colo de útero
(Bosch & Muñoz, 2002).
História Natural da Infecção por HPV
• Maior parte das infecções por HPV não resulta no
aparecimento de lesões detectáveis.
• Tempo entre a infecção primária por tipos de HPV de alto
risco oncogênico e o desenvolvimento de neoplasias
intraepiteliais cervicais, carcinoma in situ e câncer invasivo é
relativamente longo.
• Neoplasias intraepiteliais cervicais têm um pico de
incidência entre 25 e 30 anos de idade, enquanto que a
incidência de câncer cervical está entre 45 e 55 anos.
Essenciais para carcinogenêse – Infecção, persistência e progressão
EXPOSIÇÃO
INFECÇÃO TRANSIENTE
INFECÇÃO PERSISTENTE
Expressão contínua E6/E7
Instabilidade genética
Desenvolvimento de aneuploidias
progressão
Colo normal
Infecção produtiva
eliminação
NORMAL
Lesão precursora
Lesão invasiva
regressão
CIN 1
CIN 2
CIN 3
CÂNCER
Riscos relativos de desenvolvimento
de lesão de alto grau de acordo com a
duração da infecção por HPV
Fonte: IARC
Proporção de mulheres que permanecem HPV-positivas
1,0
0,8
HPVs de
alto risco
0,6
0,4
HPVs de
baixo risco
0,2
0,0
0
4
8
Tempo (meses)
12
16
HPV X Doença
100
90
negativo
HPV baixo risco
HPV alto risco
Freqüência (%)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Normal
L-SIL
H-SIL
Câncer
Parceiro
promíscuo
Hábitos
sexuais
Estado
imune
> Risco de Doença
Contraceptivos
Fumo
Susceptibilidade
genética
Outras
DSTs
Prevalência Mundial Específica por Idade
Mulheres da População em Geral
PREVALENCIA DE HPV %
30
25
24.9
20
17.7
16.3
15
13.2
11.7
10
10.2
8.9
8.8
8.8
45-
50-
55-
10.2
7.5
5
0
<20
20-
25-
30-
35-
40-
60-
65+
IDADE
DE SANJOSÉ ET AL. 2009
Prevalência Específica por Idade
PREVALENCIA DE HPV %
Mulheres por Continente e com Citologia Normal
30
25
África
América - CS
20
15
Europa
América - N
10
Asia
5
0
< 25
25-
35-
45-
> 54
IDADE
DE SANJOSÉ ET AL., 2009
PREVALÊNCIA MUNDIAL DO HPV NO CÂNCER CERVICAL
% 0
10
20
30
40
50
60
HPV 16
HPV 18
HPV 45
HPV 31
HPV 33
HPV 52
HPV 58
META-ANALYSIS n= 14,465
HPV 35
Muñoz et al. 2004, Clifford et al. 2006
Frequência dos diferentes tipos de HPV em
mulheres da América Latina e Região Caribenha
6.0
5.0
3.7
3.2
2.9
2.0
1.8
1.7
53.5
11.9
0
20
HPV-Type
5.5
5.2
4.3
4.1
3.9
3.7
3.5
3.5
0
5
7.2
6.5
5.4
5.1
4.5
4.0
3.7
2.8
0
40
60
HPV prevalence (%)
LOW-GRADE LESIONS
-16
-6
-58
-31
-52
-18
-56
-51
-33
-53
-16
-58
-18
-31
-33
-51
-6
-45
-52
-39
50-90%
39.6
13.4
10
20
30
40
HPV prevalence (%)
NORMAL CYTOLOGY 10-50%
19.6
7.4
10
15
20
HPV prevalence (%)
HPV-Type
HPV-Type
-16
-18
-31
-45
-33
-52
-58
-35
-59
-39
HPV-Type
HIGH-GRADE LESIONS
CERVICAL CANCER
-16
-18
-61
-71
-58
-31
-53
-51
-62
-70
1.2
1.2
1.2
1.2
1.1
1.1
1.0
1.0
1.0
0
1
3.1
2
3
HPV prevalence (%)
Herrero R, et al. J Infect Dis 2005 [7]; de Sanjose S, et al. Lancet Infect Dis 2007 [8]; Smith JS, et al. Int J Cancer 2007 [9]; Clifford GM, et al. Cancer Epidemiol Biomarkers
Prev 2005 [10]; Piña-Sanchez P, et al. Int J Gynecol Cancer 2006 [11]; Krul EJ, et al. Int J Gynecol Cancer 1999 [12]; Pinheiro NA, Villa LL. Braz J Med Biol Res 2001 [13];
Carrillo A, et al. Salud Publica Mex 2004 [14]; Hindryckx P, et al. Sex Transm Infect 2006 [15]; Sijvarger CC, et al. Rev Argent Microbiol 2006 [16]; Tabora N, et al. Am J Trop
Med Hyg 2005 [17]; Abba MC, et al. RevArgent Microbiol 2003 [18].
Prevalência dos tipos de HPV em amostras de lesão cervical por região do Brasil
Norte
Belém - PA
HPV-16 (26,7%)
HPV-51 (13,3%)
HPV-56/58 (10,0%)
(Noronha et al. , 2006)
Nordeste
Recife - PE
HPV-16 (55,1%)
HPV-31 (15,6%)
HPV-33 (10,2%)
HPV-58 (8,2%)
Natal - RN
HPV-16 (19,6%)
HPV-58 (8,7%)
HPV-59 (3,3%)
HPV-18 (1,1%)
(Lorenzato et al., 2000)
(Fernandes et al ., 2008)
Sul
Porto Alegre - RS
HPV-16 (53,8%)
HPV-18 (8,6%)
HPV-31/33 (3,2%)
(Bosch et al. ,1995)
Sudeste
Rio de Janeiro - RJ São Paulo - SP
HPV-16 (35,5%)
HPV-16 (52,2%)
HPV-18 (11,2%)
HPV-18 (8,7%)
HPV-35 (4,6%) HPV-31/45 (4,3%)
HPV-58 (3,9%)
(Pereira et al., 2007)
Centro-Oeste
Goiânia - GO
Distrito Federal
HPV-16 (55,4%)
HPV-16 (49,2%)
HPV-33 (8,1%)
HPV-58 (13,43%)
HPV-18 (4,0%)
HPV-31 (11,9%)
HPV-31 (2,7%)
HPV-53 (6,0%)
(Rabelo-Santos et al., 2003) (Camara et al., 2003)
(Eluf-Neto et al ., 1994)
Fonte: IARC
HPV x Câncer de Pênis
• Comportamento sexual do parceiro influencia a taxa de
câncer cervical.
• HIM (HPV in men) – 65,2% HPV positivos
- 12% AR, 20% BR, 15% não classificados
• Mais comuns HPV-16, -51, -59, -84.
• s/ associação com idade.
• Circuncisão associada a menor risco de infecção.
Prevalência de HPV em tumores de cabeça e pescoço
Kreimer et al., 2005
História natural não completamente elucidada.
< prevalência genital - < exposição/ resistência
Conclusões: HPV e etiologia
Todos os tumores de colo do útero estão relacionados a
infecção por HPV
•
+ de 70% dos casos associados a HPV 16 e 18.
•
80% a HPV 16, 18, 45, 31 e 33.
•
87% dos adenocarcinomas associados a HPV 16, 18 e 45.
•
HPV 16 e 18 também estão associados a tumores de vulva
(40%), vagina (80%), penis (40%), anus (80%), cavidade oral
(25%) e orofaringe (35%).
•
HPV 6 e 11 estão associados ao desenvolvimento de mais de
90% das verrugas genitais.
Vacinas contra HPV
Eficácia
Segurança
Imunogenicidade
• Em infecções naturais anticorpos contra L1
são predominantemente tipo-específicos.
• Sequência
de
aa
de
L1
de
HPV
filogenéticamente relacionados são bastante
semelhantes.
• Qd compara seq aa destes tipos próximos
observam-se regiões variáveis no meio de
regiões muito conservadas.
• As regiões variáveis são utilizadas para a
caracterização dos tipos de HPV e são os
sítios dos epitopos neutralizantes.
Vacinas
Profiláticas
- VLP de L1 ou L1/L2 dos tipos mais prevalentes.
Vacinas
Profiláticas
-VLP de L1 ou L1/L2 dos tipos mais prevalentes.
Visam a produção de altos títulos de ac
neutralizantes a fim de prevenir a infecção
inicial por HPV.
Anticorpos Neutralizantes contra HPV
Anticorpos que apresentam a capacidade de
neutralizar partículas virais ANTES que as
mesmas
penetrem
nas
células
do
hospedeiro.
Kawana et al. (2002) relataram que a
incidência da presença de anticorpos
neutralizantes em mulheres sem lesão
cervical é significativamente maior do que
naquelas portadores de lesão.
A regressão de lesões precursoras de baixo
grau foi associada à presença de anticorpos
neutralizantes.
Vacinas Profiláticas Comerciais
Desenvolvimento da Vacina Quadrivalente
(GARDASIL)
HPV type 6
HPV type 11
HPV type 16
HPV type 18
Nova geração de vacinas – inclusão de VLP de outros tipos virais
Disease burden of HPVs 6, 11, 16, 18
Attributable fraction
–
–
–
–
–
–
Cervical cancer
CIN-2/3
CIN-1 / ASCUS
Anal Cancer
Ca.Vulva / Vagina / Penis
Ca. oropharynx
70 %
50 %
30 %
~70 %
~40 %
~3-12 %
–
CIN-1 / ASCUS
10 %
–
Genital warts / condylomas
90 %
–
Recurrent Respiratory Papillomatosis (RRP)
90 %
Clifford, BJ Ca 2003; Munoz Int J Cancer 2004; Brown J Clin Micro 1993; Carter Cancer Res 2001;
Clifford Cancer Epi Biomarkers Prev 2005; Gissman Proc Natl Acad Science 1983; Kreimer Cancer
Epidemiol Biomarkers Prev 2005
Resultados
• A vacina é bem tolerada - poucos efeitos
colaterais .
• Altos títulos de anticorpos contra HPV.
• Os anticorpos dominantes são neutralizantes,
reconhecem epítopos conformacionais em L1 e
são tipo específico.
• Pode existir reação cruzada para tipos de HPV
relacionados.
Koutsky et al.,
2002
Harper et al.,
2004
Villa et al.,
2005
Mao et al.,
2006
VLP
16
16,18
6,11,16,18
16
Financiado
Merck
GSK
Merck
Merck
País
EUA
EUA,
Canadá,Brasil
EUA, Brasil,
União
Européia
EUA
Idade
16-23
15-25
16-23
16-23
Número
1533
721
468
1505
Vacinação
0,2,6
0,1,6
0,2,6
0,2,6
Seguimento
anos
1,5
1,5
2,5
3,5
Inf.
Persistente
100 %
100 %
90 %
94 %
CIN2/3
100 %
100 %
100 %
100 %
Níveis de Anti-HPV ao término
da vacinação (7o mês)
Título
1000
20/40/40/20 mg
40/40/40/40 mg
80/80/40/80 mg
100
10
Níveis após
Infecção natural
Placebo
HPV 6
HPV 11
HPV 16
HPV 18
Villa et al. 2005
Duração da Resposta- Imunogenicidade
Anti-HPV 16 em 36 meses
10000
Per-Protocol Subjects (Phase III formulation)
Baseline Seropositive & PCR Negative
Subjects (Placebo Group)
1000
Título
100
10
0
2 3
6 7
12
18
Tempo (Meses)
24
30
36
Eficácia Profilática: 100% Eficaz contra lesões
precursoras do Câncer Cervical associadas
aos HPV-16 e -18
Quadrivalent
Vaccine
Cases
Placebo
Cases
(n=8487)
(n=8460)
CIN 2/3
0
CIN 3
0
End Point:
HPV 16/18Related
Efficacy
95% CI
53
100%
93–100
32
100%
88–100
Eficácia Profilática: 100% Eficaz contra lesões
precursoras do Câncer de Vulva e Vagina
associadas aos HPV-16 e -18
End Point:
HPV 16/18Related
VIN 2/3 or
VaIN 2/3
Quadrivalent
Vaccine
Cases
Placebo
Cases
(n=7769)
(n=7741)
0
10
Efficacy
95% CI
100%
56–100
Eficácia Profilática: contra lesões associadas
aos HPV-6/11/16/18
End Point:
HPV 6/11/16/18Related
Quadrivalen
t Vaccine
Cases
(n=7897)
Placebo
Cases
(n=7899)
Genital warts
1
91
Vaccine
Efficacy 95% CI
99%
94–100
Conclusões
• Administração da vacina quadrivalente de VLP de L1
de HPV (Tipos-6, -11, -16, -18) :
– reduz incidência de infecções persistentes em 96%.
– previne desenvolvimento de doença associada ao
HPV, incluindo CIN2/3 e verrugas genitais.
• Eficácia é mantida por 7 anos de seguimento pósvacinação.
Conclusões
Em homens observou-se:
• Aproximadamente 85% de proteção contra
infecção persistente causadas por HPV6/11/16/18.
• Aproximadamente 90% redução no
aparecimento verrugas genitais causadas por
HPV-6/11/16/18.
As recomendações de implementação de vacinas profiláticas
contra HPV podem variar em diferentes países, mas há
consenso em:
• Vacinar ANTES do início da atividade sexual
(meninas, meninos e adolescentes entre 9 e 14 anos)
• Há benefício em vacinar jovens e mulheres adultas, e
homens
• Rastreamento câncer cervical não deve ser abandonado.
• Aprovada em mais de 110 países para aplicação em
mulheres de 9 a 26 anos, em alguns países para
homens de 9 a 26 anos e mulheres acima de 26
anos, recomendada para administração em
adolescentes de 9 a 14 anos em diversos países do
Mundo.
No Brasil, a vacina quadrivalente de HPV foi aprovada
em 2006 e a bivalente em 2009.
No entanto, ainda não há recomendações sobre seu
uso no sistema público de Saúde. A implementação
destas vacinas esbarra em diversas questões
incluindo questões culturais, de introdução no sistema
nacional de imunização e de custo.