了解HPV:预防癌症的新起点 - 新闻 - 科学网
莫拉·吉利森(Maura Gillison)在美国约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的校园漫步,思考着她对人类乳头状瘤病毒(HPV)的最新发现。这是一种无处不在的病原体,几乎感染所有人,她发现证据表明,HPV是导致数千人每年在美国患上喉癌的罪魁祸首。吉利森恰好碰到了学校癌症中心的负责人,她听完了她的发现后默默地注视着她,吉利森回忆说:那一刻,我深信我的研究是一个非常有意思的研究,而且有很大的研究价值。
专家们认为,HPV不会造成宫颈癌和生殖器癌症。吉利森(Gillison)阐述了一项将癌症患者与健康人进行比较的人口学研究。参与这项研究的共有300人,吉利森在七年的研究过程中从未读过这些数据。她说:我的原则是在收集所有数据之前耐心等待,等待所有数据进一步完成分析。
吉利森直到2005年才完成数据收集工作,在分析数据一小时后,她发现头颈部癌症患者的口腔和喉咙感染HPV的几率比健康人高出15倍。这一发现证实了吉利森的早期猜想,揭示了HPV DNA如何与喉癌细胞核结合,以及它们如何产生致癌蛋白质。从那时起,吉利森和其他研究人员收集了大量的证据证明,大多数头颈部癌症是由HPV引起的,头颈部癌症的发病率正在上升。
目前还没有有效的检测方法来检测HPV感染的头颈部癌症,市售的HPV疫苗仍然只适用于26岁以下的患者。虽然有证据表明这种疫苗能够有效地保护所有年龄段的成年人头颈癌疼痛。另外,如果HPV能够渗透到口腔和喉咙的粘膜中,其影响的程度如何?有证据表明,HPV也是肺癌等其他更常见癌症的危险因素之一。研究人员和医生需要更好地了解HPV导致癌症的方式,并找到预防和治疗相关癌症的方法。
直到20世纪90年代后期,绝大多数口咽癌被归因于过度饮酒和吸烟,其中大多数是50岁以上的男性,超过30年的吸烟史或饮酒历史。不过,研究人员后来发现,四十岁左右的马拉松运动员和良好习惯的人也患有这种癌症。此外,这些患者在接受化疗和放疗后的生存率高于头颈部肿瘤患者。这种不匹配也发生在实验室。研究人员在进行活组织检查时发现,与其他健康细胞相比,癌症的位置略有不同。肿瘤通常从细胞表面扩散,口咽部肿瘤是从扁桃体深处开始扩散的。随着肿瘤可用性的降低,称为p53的蛋白质发生突变并发生口咽癌。
早在1996年,吉利森就开始对相关问题进行研究。她从约翰霍普金斯大学头颈癌中心获得了肿瘤样本,经分析发现有25%的样本含有HPV。她仔细研究了HPV在癌症早期,中期和晚期的状况,发现它与癌症密切相关。 HPV DNA可以穿透肿瘤并产生两种强大的癌蛋白,表明HPV是癌症的原因。
在2000年发表的一项研究中,她和她的同事们证实,HPV阳性的口咽癌是一种在扁桃体内传播的独特癌症,它深深植根于扁桃体细胞的细胞核,而不是细胞; HPV阳性癌症中的P53突变少于HPV阴性癌症中的P53突变;他们与吸烟和饮酒无关;和治疗幸存者更有可能。但是,许多肿瘤科医师对此持怀疑态度。有人认为HPV可能是一个危险因素,而不是头颈部癌症的原因。其他人则认为吉利森的发现可能受到污染物的影响。
2007年,Gillison发布了她七年的人口研究,并在第二年发表了一项研究,证明了HPV阳性口腔癌和HPV阴性口腔癌的完全不同的风险来源。 HPV阳性的癌症患者通常有更多的伴侣,但与吸烟和饮酒没有统计学相关性;相反,HPV阴性癌症患者一般有酗酒和吸烟史,但与其性行为无关。吉利森说:这正是两种不同的疾病,可能看起来很相似,但是我知道两者的发病机制完全不一样。
从那以后,对吉利森研究的所有疑虑都消失了。 2007年,法国里昂世界卫生组织的子公司 - 国际癌症研究机构宣布,有良好的证据表明,HPV是一种口腔癌的病因,口腔癌研究界很快就认识到了Gillison口腔癌患者的数量在过去30年中一直在增加,目前美国每年有1万例,到2030年可能增至16000例,其中大部分是由HPV引起的。在欧洲,HPV阳性口腔癌的病例数在过去10至15年间增加了近四倍,根据癌症中心的报告,全球有45%至90%的口腔癌是由HPV引起的。虽然发病率逐渐上升的原因尚不清楚,但越来越多的性伴侣可能是其中一个原因。
已知人乳头状瘤病毒引起喉癌的方式与引发宫颈癌的方式相同:将其自身的DNA与健康细胞的细胞核结合,并使用细胞产生两种不需要的蛋白E6和E7。这两种有害的蛋白质附着于两种重要的肿瘤抑制蛋白p53和pRb并关闭其功能。 pRb防止过量的细胞生长,没有细胞增殖不能被检测到。虽然p53能够在DNA损伤时捕获细胞分裂的周期,要么导致细胞的DNA自身修复,要么导致细胞完全死亡,而如果p53不起作用,即使细胞的DNA被损坏,复制。
对于HPV阳性癌症,虽然病毒关闭p53的功能,但不影响p53基因,人体仍能持续产生正常的p53。然而,HPV阴性的癌症并非如此,p53基因突变发生并且不产生蛋白质功能,这就是为什么HPV阳性的口腔癌患者容易治疗的原因。
预防和治疗
早期的证据表明,当治疗HPV阳性的癌症时,化疗和放疗可以在一定程度上重新激活p53的功能,使其能够抵抗肿瘤。 HPV阳性癌症比HPV阴性癌症更容易治疗。例如,HPV阳性的癌症患者一般比HPV阴性的癌症患者更健康,阳性的患者可能更年轻,不吸烟和不含酒精,并且更可能遵从医生的建议,HPV-积极的癌症患者是更可治疗的敦促临床医生寻求不同的方法来治疗HPV阳性癌症。
目前用于口腔癌的标准治疗是一种有毒和有效的化学治疗药物,放射疗法和铂化合物的组合。这种治疗产生许多副作用,包括喉咙和喉咙的损伤,影响患者的言语和吞咽能力,另外,HPV阳性的癌症患者在3年内比HPV阴性的癌症患者更容易存活58%因此临床医师关注治疗的长期副作用,并正在努力开发新的技术手段,包括对人体更便宜的化疗手段。
研究人员也期待癌症预防的努力,希望从源头上遏制癌症。超过90%的HPV相关口腔癌是由HPV-16引起的,HPV-16是引起子宫颈癌的一种特别危险的病毒。目前有两种针对HPV-16病毒的疫苗,即默克的Gardvich疫苗和葛兰素史克环炎康疫苗。
然而,影响政府批准疫苗预防口腔癌的主要障碍之一是目前无法证明疫苗是合理的。在宫颈癌的治疗中,医生会从患者的子宫颈抽取部分细胞来观察癌细胞的扩散,然而HPV阳性的口腔癌深深地植入患者的扁桃体内部,很难检测到癌细胞活性。
研究人员还在研究HPV是否可以引发其他类型的癌症,如肺癌。尽管过去几十年吸烟一直是肺癌的主要病因,但男性肺癌患者中有15%〜20%,女性肺癌患者中有50%从未吸烟。 2001年发表的一篇论文显示,在141名癌症患者中,研究人员在55%的患者中检测到HPV DNA,而60名健康人中有27%。医生总结说,HPV在这方面起着重要的作用。虽然仍有诸多挑战,但吉利森对头颈部癌症的治疗依然乐观。她认为,对HPV的新认识可以帮助医生治疗癌症,最终依靠疫苗来有效对抗癌症。 (段辛涔)
中国科技报(2013-11-25第3版国际)