Загальна характеристика родини Papillomaviridae

Содержание

Слайд 2

Iнфекційна природа “звичайних” бородавок відомі ще з часів античності Історія 100

Iнфекційна природа “звичайних” бородавок

відомі ще з часів античності

Історія

100 років

тому була показана інфекційна природа шкірних бородавок при штучному зараженні волонтерів (Jadassohn, 1896)

вірусна природа була доведена Ciuffo, який використовував безклітинний екстракт звичайних бородавок для зараження (Ciuffo, 1907).

“вірус бородавок людини ” був пізніше асоційований з генітальними (Serra, 1924) та глотковими (Ullmann, 1923) бородавками.

Слайд 3

Папіломавіруси мають онкогенний потенціал Історія Описання вірусу американського кроля (CRPV) (Shope,

Папіломавіруси мають онкогенний потенціал

Історія

Описання вірусу американського кроля (CRPV) (Shope, 1933)

Iндукція злоякісного переродження епітеліальних клітин у домашніх кролів після інокуляції CRPV (Rous, 1935)
Слайд 4

Iнфекційна природа захворювань статевої системи Історія З’вязок між статевими стосунками та

Iнфекційна природа захворювань статевої системи

Історія

З’вязок між статевими стосунками та цервікальним

раком був відомий здавна (Rigoni-Stern, 1842)

Показна необхідність виявлення злущених клітин (Papanicolaou, 1946)

Початок застосування технологій молекулярного клонування (1970 - 1980)

Слайд 5

Родина Papillomaviridae 1 Alphapapillomavirus 2 Betapapillomavirus 3 Chipapillomavirus 4 Deltapapillomavirus 5

Родина Papillomaviridae

1 Alphapapillomavirus 2 Betapapillomavirus 3 Chipapillomavirus 4 Deltapapillomavirus 5 Dyodeltapapillomavirus 6 Dyoepsilonpapillomavirus 7 Dyoetapapillomavirus 8 Dyoiotapapillomavirus 9

Dyokappapillomavirus 10 Dyolambdapapillomavirus 11 Dyomupapillomavirus 12 Dyonupapillomavirus 13 Dyoomikronpapillomavirus 14 Dyopipapillomavirus 15 Dyorhopapillomavirus 16 Dyosigmapapillomavirus 17 Dyothetapapillomavirus 18 Dyoxipapapillomavirus 19 Dyozetapapillomavirus 20 Epsilonpapillomavirus 21 Etapapillomavirus 22 Gammapapillomavirus 23 Iotapapillomavirus 24 Kappapapillomavirus 25 Lambdapapillomavirus 26 Mupapillomavirus 27 Nupapillomavirus 28 Omegapapillomavirus 29 Omikronpapillomavirus 30 Phipapillomavirus 31 Pipapillomavirus 32 Psipapillomavirus 33 Rhopapillomavirus 34 Sigmapapillomavirus 35 Taupapillomavirus 37 Thetapapillomavirus 38 Upsilonpapillomavirus 39 Xipapillomavirus 40 Zetapapillomavirus
Слайд 6

Рід Alphapapillomavirus – віруси, що уражують слизові оболонки ротової порожнини та

Рід Alphapapillomavirus – віруси, що уражують слизові оболонки ротової порожнини та

аногенітального тракту людей та приматів. людські папіломавіруси 6, 7, 10, 11, 16, 18, 26, 32, 61, 66, 67, 69, 68, 70, 71
Рід Betapapillomavirus – представники роду уражують шкіру людини та слизові оболонки. Перебіг інфекцій, спричинених даними вірусами, латентний, проте за умов імуносупресії відбувається активація вірусів. Папіломавіруси людини 5, 9, 49.
Рід Chipapillomavirus – папіломавірус собак 3-го типу (чіпапіломавірус 1);
Рід Deltapapillomavirus включає в себе віруси – збудники фібропапілом. папіломавірус оленя (вірус фіброми оленів), папіломавірус корів 1 та 2,
папіломавірус європейського лося, папіломавірус північного оленя, папіломавірус овець 1 та 2 серотипів,
До роду Gammapapillomavirus належать людські папіломавіруси, що викликають ураження шкіри, серотипів 4, 48, 50, 60 та 88. Типовим представником є людський папіломавірус 4 серотипу.
Слайд 7

Представник роду Epsilonpapillomasvirus – папіломавірус корів 5, призводить до формування папілом

Представник роду Epsilonpapillomasvirus – папіломавірус корів 5, призводить до формування папілом

у ВРХ.
До роду Zetapapillomavirus належить папіломавірус коней 1 типу, а до роду Etapapillomavirus – папломавірус зябликів.
Рід Thetapapillomavirus вміщує папіломавірус папуг, а рід Iotapapillomavirus – папіломавірус багатососкового пацюка.
Рід Kappapapillomavirus містить 2 представника папіломавірус американського жорсткошорстного кроля та оральний папіломавірус кроля.
До роду Lambdapapillomavirus відносяться віруси, що уражують собак та кішок, оральний папіломавірус собак та папіломавірус котів.
Представники родів Mypapapillomavirus (людський папіломавірус 1 та 63 типів) та роду Nypapapillomavirus (людський папіломавірус 41) викликають ураження шкіри людини.
Рід Xipapillomavirus вміщує віруси, що уражують ВРХ – папіломавірус корів 3, 4 та 6типів.
До роду Omikronpapillomavirus належить папіломавірус морської свині Бурмейстера (Phocoena spinipinnis), який викликає формування генітальних бородовок у китових.
Рід Рipapapillomavirus містить оральний папіломавірус хом’яка.
Слайд 8

Слайд 9

Загальна характеристика віріону Каписд – ікосаедричний. Діаметр - 55 нм, капсомери

Загальна характеристика віріону

Каписд – ікосаедричний.
Діаметр - 55 нм, капсомери розташовані

симетрично.
Геном – циркулярна 2лДНК ( розмір ~7,900 bp)
Слайд 10

Організація геному папіломавірусів Геном містить ранню ділянку (Е), пізню ділянку (L)

Організація геному папіломавірусів

Геном містить ранню ділянку (Е), пізню ділянку (L) та

довгу некодуючу послідовність, що регулює транскрипцію (LCR).
Один з ланцюгів ДНК місить 9 відкритих рамок зчитування, які потенційно кодують до 10 протеїнів, та регуляторну ділянку геному (upstream regulatory region, URR). Дві з 10 відкритих рамок зчитування - L1 и L2 – кодують структурні білкивіріону, інші сім (E1-E7) відносять до “ранніх” вірусних генів і контролюють функції, що необхідні для репродукції та прояву патогенного потенціалу.
Регуляторна ділянка URR знаходиться безпосередньо перед генами E6 и E7.  Інший ланцюг ДНК - некодуючий.  

Організація геному висококонсервативна.
Послідовність нуклеотидів визначає тропізм та інфекційний потенціал.
>100 генотипів людських папіломавірусів було ідентифіковано та охарактеризовано.

Слайд 11

Організація геному Три функціональні регіони: Ранні Пізні Регуляторні

Організація геному
Три функціональні регіони:
Ранні
Пізні
Регуляторні

Слайд 12

Ранній регіон Функціональне призначення ранніх білків вірусу

Ранній регіон

Функціональне призначення ранніх білків вірусу

Слайд 13

Ранній Регіон Функціональне призначення ранніх білків вірусу

Ранній Регіон

Функціональне призначення ранніх білків вірусу

Слайд 14

Модуляція регуляторних механізмів росту E4 E5A E5B ? Ранній регіон Функціональне призначення ранніх білків вірусу

Модуляція регуляторних механізмів росту

E4

E5A

E5B

?

Ранній регіон

Функціональне призначення ранніх білків вірусу

Слайд 15

Пізній регіон Функціональне призначення пізніх вірусних білків

Пізній регіон

Функціональне призначення пізніх вірусних білків

Слайд 16

Регуляторний регіон Регуляторний регіон вірусного геному (upstream regulatory region, URR) розташовується

Регуляторний регіон

Регуляторний регіон вірусного геному (upstream regulatory region, URR) розташовується між

кінцем ділянки пізніх генів та початком ділянки ранніх генів.
Слайд 17

5’ Region Central Region 3’ Region E6 Регуляторна ділянка (URR / LCR) Late polyA L1

5’ Region Central Region 3’ Region

E6

Регуляторна ділянка (URR / LCR)

Late

polyA

L1

Слайд 18

Функції папілломавірусних білків (From Fields Virology, 4th ed, Knipe & Howley,

Функції папілломавірусних білків

(From Fields Virology, 4th ed, Knipe & Howley, eds,

Lippincott Williams & Wilkins, 2001, Table 66-1)
Слайд 19

Проникнення віріонів в клітину

Проникнення віріонів в клітину

Слайд 20

Слайд 21

Події в клітині

Події в клітині

Слайд 22

Слайд 23

Синергічний ефект Е6 та Е7, двох онкогенів ВПЛ

Синергічний ефект Е6 та Е7, двох онкогенів ВПЛ

Слайд 24

Слайд 25

Вихід віріонів з клітини

Вихід віріонів з клітини

Слайд 26

Спорідненість папіломавірусів 31 16 35 45 18 39 11 6 33

Спорідненість папіломавірусів

31

16

35

45

18

39

11

6

33

Chan et al., J Virology, 69:3074-83 (1995)

Слайд 27

Види уражень, викликаних папіломавірусами людини

Види уражень, викликаних папіломавірусами людини

Слайд 28

Ознаки койлоцитарної атипії

Ознаки койлоцитарної атипії

Слайд 29

Деякі з найпоширеніших папіломавірусів та захворювання, що вони викликають

Деякі з найпоширеніших папіломавірусів та захворювання, що вони викликають

Слайд 30

Генотип Захворювання 1, 2, 4 бородавки підошви 2, 26, 27, 29,

Генотип Захворювання
1, 2, 4 бородавки підошви
2, 26, 27, 29,

57 звичайні бородавки
3,10,28,49 плоскі бородавки
6, 11, 42-44, 54 генітальні бородавки;
6, 11, 30 папіломатоз гортані
16, 18, 31, 33, 35, анально-статева дисплазія , неоплазії
39, 45, 51, 52, 56
58, 59, 68

Клінічний прояв папіломавірусної інфекції

Photo credit: http://www.telemedicine.org/warts/Fig4b.htm

Слайд 31

Клінічний прояв папіломавірусної інфекції Генотип Захворювання 1 бородавки підошви 2, 4,

Клінічний прояв папіломавірусної інфекції

Генотип Захворювання
1 бородавки підошви
2, 4, 29

звичайні бородавки
3,10,28,49 плоскі бородавки
6, 11, 42 генітальні бородавки;
папіломатоз гортані
16, 18, 31, 33, 35, анально-статева дисплазія , неоплазії
39, 45, 51, 52, 56
58, 59, 68
Слайд 32

Клінічний прояв папіломавірусної інфекції Генотип Захворювання 1 бородавки підошви 2, 4,

Клінічний прояв папіломавірусної інфекції

Генотип Захворювання
1 бородавки підошви
2, 4, 29

звичайні бородавки
3,10,28,49 плоскі бородавки
6, 11, 42 генітальні бородавки;
папіломатоз гортані
16, 18, 31, 33, 35, анально-статева дисплазія , неоплазії
39, 45, 51, 52, 56
58, 59, 68
Слайд 33

Клінічний прояв папіломавірусної інфекції Генотип Захворювання 1 бородавки підошви 2, 4,

Клінічний прояв папіломавірусної інфекції

Генотип Захворювання
1 бородавки підошви
2, 4, 29

звичайні бородавки
3,10,28,49 плоскі бородавки
6, 11, 42 генітальні бородавки;
папіломатоз гортані
16, 18, 31, 33, 35, анально-статева дисплазія , неоплазії
39, 45, 51, 52, 56
58, 59, 68
Слайд 34

Клінічний прояв папіломавірусної інфекції Генотип Захворювання 1 бородавки підошви 2, 4,

Клінічний прояв папіломавірусної інфекції

Генотип Захворювання
1 бородавки підошви
2, 4, 29

звичайні бородавки
3,10,28,49 плоскі бородавки
6, 11, 42 генітальні бородавки;
папіломатоз гортані
16, 18, 31, 33, 35, анально-статева дисплазія , неоплазії
39, 45, 51, 52, 56
58, 59, 68
Слайд 35

Кондиломи

Кондиломи

Слайд 36

Цервікальний рак Норм. Cervix Ураження HPV Персист. інфекція HPV Цервікальна дисплазія (передраковий стан)

Цервікальний рак

Норм.
Cervix

Ураження
HPV

Персист.
інфекція
HPV

Цервікальна
дисплазія
(передраковий
стан)

Слайд 37

Слайд 38

Слайд 39

Слайд 40

Структура епідермісу Нормальний епітелій Епітелій інфікований ВПЛ Шар лускуватих клітин Гранулярний

Структура епідермісу

Нормальний епітелій

Епітелій інфікований ВПЛ

Шар лускуватих
клітин

Гранулярний шар

Шар шипуватих кл

Базальний шар

Вихід

віріонів

Синтез структурних білків, Збірка віріону

Ампліфікація вірусної
ДНК

Експресія ранніх генів

Реплікація плазмідної
ДНК

Інфекціійні стовбурові клітини

Стовбурові клітини:
синтез ДНК та
поділ кл

Синтез високомоле
кулярних
кератинів

Деградація ДНК

Клітини, що
злущуються

Слайд 41

from Eckert & Welter, Mol Biol Rep, 1996 БM Базальний шар

from Eckert & Welter, Mol Biol Rep, 1996

БM

Базальний шар

Гранулярний шар

Шар лускуватих

клітин

Шар шипуватих кл

Слайд 42

Слайд 43

HPV та генітальні пухлини

HPV та генітальні пухлини

Слайд 44

Класифікація гістологічних проб: цервікальна інтраепітеліальна неоплазія Цервікальна інтраепітеліальна неоплазія (Cervical intraepithelial

Класифікація гістологічних проб: цервікальна інтраепітеліальна неоплазія

Цервікальна інтраепітеліальна неоплазія
(Cervical intraepithelial neoplasia (CIN))1
CIN

1: Помірна дисплазія, включає кондилому (аногенітальні бородавки)
CIN 2: Дисплазія середнього ступеня
CIN 3: сувора лисплазія, включаючи CIS

1. Bonnez W. In: Richman DD, Whitley RJ, Hayden FJ, eds. Washington, DC: American Society for Microbiology Press; 2002:569–612. 2. Ostor AG. Int J Gynecol Pathol. 1993;12:186–192.

CIN, викликаний HPV, може зникати без терапії.2

Слайд 45

Low-grade squamous intraepithelial lesions of the cervix. A: Histologic section showing

Low-grade squamous intraepithelial lesions of the cervix. A: Histologic section showing

koilocytes with vacuolated cytoplasm and parakeratosis (H&E, *234). B: The darkly stained nuclei contain papillomavirus capsid antigen. [Immunoperoxidase stained with genus-specific antiserum (H&E, *234)]. C: Cervical smear. The squamous epithelial cells are rounded. They occur in clumps and display koilocytic changes (Papanicolaou stain; H&E *375). D: Cervical smear. The darkly stained nuclei contain papilloamavirus capsid antigen. (Immunoperoxidase staind with genus-specific antiserum; H&E, *750). (From Fields Virology, 4th ed, Knipe & Howley, eds, Lippincott Williams & Wilkins, 2001, Fig. 66-5.)

Дисплазія шийки матки

Слайд 46

Слайд 47

Неушкоджений епітелій шийки матки Кінцева стадія лізису лускуватого епітелію [HSIL] Впорядкована

Неушкоджений епітелій
шийки матки

Кінцева стадія лізису лускуватого
епітелію [HSIL]

Впорядкована
диференціація
[basket weave]

Впорядкований
базальний епітелій

Зруйнований


Базальний
епітелій

Порушена деференціація

Слайд 48

Цервікальні ураження (рак шейки матки), обумовлені ПВЛ >95% цервікальних уражень містять

Цервікальні ураження (рак шейки матки),
обумовлені ПВЛ


>95% цервікальних уражень містять ДНК

декількох споріднених HPV типів
Відсоток ураження HPV анально-статевої системи варіює від 20 до 40% серед сексуально активного населення
Щорічно в усьому світі діагностується 500,000 випадків цервікального раку, щорічно ~200,000 загиблих з цієї причини
Слайд 49

Фактори ризику розвитку цервікального раку Фактори ризику персистенції інфекції ПВЛ Кількість

Фактори ризику розвитку цервікального раку

Фактори ризику персистенції інфекції ПВЛ
Кількість сексуальних партнерів

впродовж життя
Вік при першому статевому контакті
Куріння
Вживання оральних контрацептивів
Сексуальна поведінка партнера – чоловіка
Додаткові фактори ризику
Вік
Спадковість
Низький соціально-економічний рівень
харчуванняn
Імуносупресивні стани
Слайд 50

Рак, як наслідок інфекцій (щорічна смертність ~1.45млн.) Source: WHO 1998

Рак, як наслідок інфекцій (щорічна смертність ~1.45млн.)

Source: WHO 1998

Слайд 51

Слайд 52

Слайд 53

Шлях до цервікального раку - США HPV ураження Низький рівень дисплазії

Шлях до цервікального раку - США

HPV ураження

Низький рівень дисплазії

Дисплазія
виского ступеня

Цервік
альний рак

10,000,000

1,000,000

300,000

12-14,000

- 4,000 смертей/рік
9-ий найбільш розповсюджений рак у жінок
Слайд 54

Цервікальний рак – у світі 300,000,000 30,000,000 10,000,000 2,300,000 - 288,000

Цервікальний рак – у світі

300,000,000

30,000,000

10,000,000

2,300,000 - 288,000 смертей/рік
2-а провідна причина

загибелі від раку серед жінок

Цервік
альний рак

Дисплазія
високого ступеня

Низький рівень дисплазії

HPV ураження

Слайд 55

Ураження після першого сексуального контакту Місяці після першого контакту Кумулятивні випадки

Ураження після першого сексуального контакту

Місяці після першого контакту

Кумулятивні випадки ураження HPV


From Winer RL, Lee S-K, Hughes JP, Adam DE, Kiviat NB, Koutsky LA. Genital human papillomavirus infection: Incidence and risk factors in a cohort of female university students. Am J Epidemiol. 2003;157:218–226, by permission of Oxford University Press.

Дослідження студенток коледжу (N=603)

Слайд 56

Інкубаційний період при аногенітальній ВПЛ-інфекції коливається від 1 до 12 місяців

Інкубаційний період при аногенітальній ВПЛ-інфекції коливається від 1 до 12 місяців

(в середньому 3 місяця).
Виділяють клінічну, субклінічну та латентну форми цієї інфекції.
Клінічні прояви ПВІ геніталій можуть бути різними: гострокінцеві кондиломи, папіломи з екзофітним ростом, плоскі папіломи.
Слайд 57

ВПЛ низького ступеня окогенного ризику (ВПЧ 6, 11, 42, 43, 44

ВПЛ низького ступеня окогенного ризику (ВПЧ 6, 11, 42, 43, 44

типів та ін.) асоціюються з розвитком генітальних кондилом (множинних виростів сполучної такнини, вкритих багатошаровим плоским епітелієм) та легкого ступеня лисплазії плоского епітелію матки. 
ВПЛ виского ступеня окогенного ризику (переважно ВПЛ 16, 18, 45, 56 іноді ще й типи 31,33, 35, 51, 52, 58 (середнього ступеня) виявляються в 50-80% зразків помірної та тяжкої дисплазії плоского епітелію шийки матки та в 90% інвазивного раку.
Слайд 58

Слайд 59

Генотип Розповсюдженність HPV-16 54% HPV-18 15% HPV-45 9% HPV-31 6% HPV-33

Генотип Розповсюдженність
HPV-16 54%
HPV-18 15%
HPV-45 9%
HPV-31 6%
HPV-33 3%
Загальна: 87%
Джерело: ВООЗ 1999

Розповсюдженність цервікальних пухлин, обумлвлених

певними генотипами HPV
Слайд 60

звичайні бородавки

звичайні бородавки

Слайд 61

Рак шкіри Зріз шкіри 1. Поява великої кількості волосистих фоликулоподібних структур

Рак шкіри
Зріз шкіри
1. Поява великої кількості волосистих фоликулоподібних структур у товщі

дерми
2. Поява прозорих внутрішньоядерних базофільних включень всередині розвинутих центральних клітин фоликула
Слайд 62

Діагноз Безпосереднє візуальне обстеження (анально-статеві бородавки) Мазок Папаніколау Кольпоскопія Біопсія Dot-гібридізація ПЛР

Діагноз

Безпосереднє візуальне обстеження (анально-статеві бородавки)
Мазок Папаніколау
Кольпоскопія
Біопсія
Dot-гібридізація
ПЛР

Слайд 63

Обстеження Мазок Папаніколау (PAP) – цитологічний мазок Виявлення передракових клітин у

Обстеження

Мазок Папаніколау (PAP) – цитологічний мазок
Виявлення передракових клітин у піхві

та шийці матки
Має проводитися, починаючи з віку 21 р. або через 3 роки після першого статевого контакту
Якщо не норма
Виявлення ДНК HPV
Кольпоскопія та біопсія
Слайд 64

Кольпоскопія Діагностичний огляд входу у піхву, стінок піхви та піхвової частини

Кольпоскопія

Діагностичний огляд входу у піхву, стінок піхви та піхвової частини

шийки матки за допомогою кольпоскопу (бінокуляр+ освітлюючий прилад).
1. Проста – без використаня медикаментозних засобів.
2. Розширена – із застосуванням спеціальних тестів для огляду для огляду шийки матки:
- 3% оцтова кислота – звужує незмінені судини, проба проводиться обов'язково, має найбільше клінічне значення;
- проба Шилера (з розчином люголя )
- проба Хробака (з зондом виявляються запущені випадки раку)
…..
Слайд 65

Цитологічна діагностика

Цитологічна діагностика

Слайд 66

Порядок досліджень при виявленні атипових клітин

Порядок досліджень при виявленні атипових клітин

Слайд 67

У залежності від розміру та розташування уражень застосовують декілька підходів лікування.

У залежності від розміру та розташування уражень застосовують декілька підходів лікування.
Лікування

може призводити до зникнення бородавки, але не віруса (i.e., lesions recur)
Хірургічна цитодеструкція
Ø        Хірургична ексцизія (скальпель)
Ø        Лазер
Ø        Електрохірургія
Ø        Кріотерапія
Кератолітичні засоби
Ø        Саліцилова кислота
Ø        Трихлооцтова кислота
Ø        Кантаридин
Ø        Ферезол
Ø        Солкодерм

Терапія

Слайд 68

Антивирусні / Імуномодулятори Ø Інтерферон (альфа, бета, гамма) Ø Іміквимод (Альдара)

Антивирусні / Імуномодулятори
Ø        Інтерферон (альфа, бета, гамма)
Ø        Іміквимод (Альдара)
Ø        Цидофовір
Ø        Античутливі

олигонуклеотиды
Ø        Лікувальні вакцини
Хіміотерапевтичні препарати
Ø        Блеоміцин
Ø        5-фторурацил
Ø        Подофілін
Ø        Подофілотоксин (подофилокс)
інші
Ø        Ретиноїди
Ø  Циметидин

Терапія

Слайд 69

Антивірусна терапія Aldara™ (imiquimod) Cream, 5%: A patient-applied immune response modifier

Антивірусна терапія

Aldara™ (imiquimod) Cream, 5%: A patient-applied immune response modifier for

treatment of external genital warts
1-(2-methylpropyl)-1H-imidazo[4,5-c]quinolin-4-amine
(Molecular formula C14H16N4 )
Recently approved by FDA, imiquimod cream is the newest in a class of drugs called immune response modifiers, and represents a new therapeutic approach to genital warts

AldaraTM (imiquimod) 3M Pharmaceuticals

Терапія

Слайд 70

HPV вакцина Полівалентна вакцина Гардасіл (“Merck&Co”,США) субтипи 16, 18, 6, 11.

HPV вакцина

Полівалентна вакцина Гардасіл (“Merck&Co”,США) субтипи 16, 18, 6, 11. вік

дівчата (9-15р.) та жінки (16-26р.)
Бівалентна вакцина Церварикс («ГлаксоСмитКляйн», Велика Британія), субтипи 16,18.
Слайд 71

Human Papillomavirus L1 Virus-Like Particle Vaccine

Human Papillomavirus L1 Virus-Like Particle Vaccine

Слайд 72

Папіломавірус американського жорсткошорстного кроля

Папіломавірус американського жорсткошорстного кроля

Слайд 73

Папіломавірус американського жорсткошорстного кроля

Папіломавірус американського жорсткошорстного кроля

Слайд 74

Слайд 75

Папіломавірус корів Папіломавірус собак

Папіломавірус корів

Папіломавірус собак