Lidský papilomavirus a nádory hlavy a krku

Karcinomy hlavy a krku byly v roce 2005 diagnostikovány u více než 500 000 pacientů, z toho v Evropě u 100 000 nemocných. Nejčastěji jsou lokalizovány v dutině ústní a hltanu, dále v hrtanu a nosohltanu. Epidemiologické studie zjišťují, že u mladších osob ve věku od 20 do 44 roků dochází k nárůstu ročního výskytu orofaryngeálního karcinomu (v oblasti kořene jazyka o 2,1 %, v oblasti patrových mandlí o 3,9 %), zatímco výskyt v jiných lokalitách klesá [1]. Řada epidemiologických a molekulárně patologických studií dokazuje, že se vznikem orofaryngeálního karcinomu (OPC) je etiologicky spojen vysoce rizikový lidský papilomavirus ( Human papillomavirus , HPV), zvláště typu 16.

HPV se v lidské populaci vyskytuje běžně, ale pouze u malé skupiny infikovaných osob dojde k vývoji karcinomu. Vedle karcinomu čípku děložního je karcinom hltanu nejčastější malignitou spojenou s HPV infekcí, zvláště vyrůstá-li nádor z kořene jazyka nebo z patrové tonzily.

První zprávy o vztahu HPV ke spinocelulárnímu karcinomu ORL oblasti pocházejí z roku 1985. Současné studie ukazují, že nádory spojené s výskytem HPV představují rozdílnou entitu tohoto onemocnění s rozdílnou patogenezí a klinickými rysy. Určitá podskupina těchto nádorů patří mezi sexuálně přenosné [2]. Profil nemocného s orofaryngeálním karcinomem se během posledních 20 let výrazně změnil. V minulosti toto onemocnění postihovalo převážně starší osoby, manuálně pracující, kuřáky a alkoholiky s řadou přidružených chorob. Jejich onemocnění bylo typicky HPV negativní. V současné době je demografie odlišná. Osoby s nádorem orofaryngu jsou lidé mladší, vzdělaní, dobrého tělesného stavu a postavení, nekuřáci a abstinenti a jsou ve velké většině HPV pozitivní. Výskyt HPV pozitivních OPC se stále zvyšuje a tento podtyp dnes představuje většinu nově diagnostikovaných onemocnění.

Význam HPV u nádorů hlavy a krku byl v poslední době dokumentován v řadě publikací. Dle Ryersona a kol. bylo v letech 1998–2003 v 39 registrech v USA identifikováno 44 160 karcinomů OPC potenciálně souvisejících s HPV infekcí [3].

Licitrová referovala o výskytu a přežití karcinomů hlavy a krku spojených s výskytem HPV v 15 evropských zemích [4]. Bylo analyzováno 29 265 dospělých osob, diagnostikovaných v rozmezí let 1988 až 2002. Hodnoceno dle věkově standardizované incidence, výskyt karcinomů HPV negativních byl vyšší než výskyt nádorů HPV pozitivních, a to v poměru 3,8 vs. 2,5 na 100 000 let. Incidence HPV pozitivních skvamózních karcinomů hlavy a krku rostla více než incidence karcinomů HPV negativních.

Patologicky mají tonzilární léze spojené s HPV u mladších pacientů tendenci k výskytu nekeratinizujícího bazaloidního epitelu s charakteristickým imunofenotypem, který je považován za odlišný podtyp pro nádory hlavy a krku (El-Mofty). Nekeratinizující charakteristika epitelu je patrná v obou lokalizacích, kde je HPV zjišťován (cervix a tonzily) a je spojována s kancerogenezí.

HPV pozitivní nádory mají zřejmě, na rozdíl od HPV negativních, rozdílnou genetickou charakteristiku a mechanismus patogeneze. Lidský papilomavirus je DNA virus, který způsobuje onkogenní transformaci hostitelské buňky. Genom některých DNA virů obsahuje geny, které kódují specifické virové proteiny. Tyto proteiny způsobují transformaci infikovaných buněk tím, že modifikují velké skupiny buněčných genů, u některých mění jejich expresi, u jiných funkčně inaktivují nebo degradují jejich produkty. HPV kóduje proteiny E6 a E7, které se podílejí na transformaci hostitelské buňky. Protein E6 inaktivuje nádorový supresor p53, aktivuje telomerázu, inaktivuje inhibitor cyklin-dependentních kináz p16INK4A a integruje s dalšími proteiny. Protein E7 inhibuje nádorový supresor Rb, inaktivuje inhibitory komplexů cyklin/cyklin-dependentní kináza p21WAF1 a p27KIP1, inhibuje signální dráhu TGF- b . Společně se tak proteiny E6 a E7 podílejí na posílení buněčné proliferace, na zvýšení replikační kapacity, na inhibici apoptózy, inhibici terminální diferenciace, změně morfologie, zvýšení genetické nestability a na získávání invazivního charakteru [14, 15].

Protein p16 má funkci nádorového supresoru. Vazbou na komplex cyklin D1 CDK4/CDK6 zabraňuje fosforylaci proteinu Rb. P16 je tedy inhibitor cyklin dependentní kinázy (CDK) a inhibicí Rb fosforylace reguluje transkripční program buněčné proliferace. Ztráta funkce proteinu p16 je připisována kouření. Exprese p16 u OPC byla opakovaně popsána u skupiny HPV pozitivních nádorů. Rb funguje jako negativní regulátor exprese p16 na úrovni transkripce.

• HPV nádory lépe odpovídají na chemoterapii a chemoradioterapii.
• Pacienti HPV pozitivní mívají lepší celkový stav, jsou méně anemičtí a dostavují se v časnějším stadiu onemocnění.
  U pacientů s HPV pozitivními nádory je prokázáno poloviční riziko úmrtí ve srovnání s nemocnými s nádory HPV negativními.

HPV pozitivita je pro pacienty s OPC významným prediktorem celkového přežití. Důkaz o tom, že HPV pozitivní karcinomy jsou spojeny s lepší prognózou ve srovnání s pacienty stejného stadia HPV negativními, byl podán v řadě prací [16, 18–23]. V těchto studiích vedla HPV pozitivita k 60–80% redukci rizika úmrtí ve srovnání s nemocnými, kteří trpěli HPV negativními karcinomy a byli léčeni podobně. Přes výraznou heterogenitu populace pacientů je HPV pozitivita spojena s příznivějšími léčebnými výsledky.

Pacienti HPV pozitivní mají doloženo výrazně delší přežití po chemoradioterapii ve srovnání s nemocnými HPV negativními, nižší výskyt lokoregionálních recidiv, duplicitních malignit a úmrtí. Není ale rozdílu v procentním vyjádření vzdálených metastáz. Lepší výsledky HPV indukovaných karcinomů jsou dány nepřítomností kancerizace, přítomností wild-type p53 a intaktním apoptotickým mechanismem. Prokazují zvýšenou chemosenzitivitu a radiosenzitivitu. OPC HPV pozitivní se odlišují od ostatních OSCC (oral squamous cell carcinoma) rizikovými faktory vzniku, klinickou charakteristikou, senzitivitou na léčbu a prognózou.

V recentní metaanalýze uvádí Ragin 18% redukci rizika úmrtí v případě pacientů HPV pozitivních a 38% redukci rizika recidivy ve srovnání s pacienty HPV negativními [24]. Význam pro přežití byl omezen na HPV pozitivní OPC. U těch je udávána 28% redukce rizika úmrtí a 49% redukce recidivy při srovnání s HPV negativními OPC. Ve studii Rischina a kol. byli nově diagnostikovaní pacienti stadia III a IV randomizováni pro kurativní radioterapii konkomitantně s cisplatinou nebo tirapazaminem [25]. V podskupině této studie byla provedena analýza pacientů s OSCC, kteří byli vystaveni vyšší dávce záření. HPV-16/18 byl určován hybridizací in situ , p16 byl zjišťován imunohistochemicky. Intenzita jaderného a cytoplazmatického barvení byla hodnocena stupni od jedné do tří, kdy stupně 2 a 3 byly považovány za pozitivní. Pro predikci přežití byl použit log-rank test a Coxova regresní analýza. Z 861 zařazených nemocných ve studii mělo 384 OPC a splňovalo vstupní kritéria. Materiál pro studii byl získán u 195 pacientů pro určení HPV pozitivity a u 186 pacientů pro určení p16 pozitivity. HPV pozitivita byla zjištěna u 54 ze 195 pacientů (28 %), p16 pozitivita byla prokázána u 107 ze 186 nemocných (58 %). Nádory HPV pozitivní byly spojeny s lepším dvouletým přežitím pacientů v 77 % (p = 0,007) a s delším FFS (failure free survival) v 75 %, (p = 0,035) ve srovnání s nádory HPV negativními. Podobně p16 pozitivní nádory byly spojeny s lepším dvouletým přežitím, v 75 % (p = 0,0045), a s delším FFS, v 72 % (p = 0,003), ve srovnání s nádory p16 negativními. Po rozčlenění dle stadia, ECOG a PS měli pacienti s HPV pozitivními nádory lepší přežití než pacienti HPV negativní (HR 0,29) a nemocní p16 pozitivní měli lepší přežití než nemocní p16 negativní (HR 0,39). Pokud byly výsledky pacientů s HPV pozitivitou a p16 pozitivitou kombinovány, relativní HR pro přežití byly: HPV pozitivní/p16 pozitivní (45 pacientů, 26 %), HPV pozitivní/p16 negativní (3 pacienti, 2 %), HPV negativní/p16 pozitivní (58 pacientů, 33 %), HPV negativní/p16 negativní (67 pacientů, 39 %).

Výsledky potvrzují prognostický význam stavu HPV u nemocných s orofaryngeálním karcinomem léčených chemoradioterapií; rovněž pozitivita p16 identifikovala velkou skupinu nemocných se zlepšenou prognózou. Populace HPV negativních a p16 pozitivních měla taktéž lepší prognózu ve srovnání s HPV negativními/p16 negativními.

Zjištění, že HPV hraje významnou roli v kancerogenezi, stimulovalo výzkum léčebných strategií, které by vedly k redukci incidence a mortality nádorů hlavy a krku spojených s výskytem HPV. Protože HPV pozitivní OPC tvoří rozdílnou entitu onemocnění s lepší prognózou než HPV negativní OPC, nastal čas k provedení studií zaměřených na stanovení optimální terapie jak pro pacienty HPV pozitivní, tak pro nemocné s nádory HPV negativními s p16 jako stratifikačním faktorem.

HPV pozitivní OPC se odlišují od ostatních karcinomů orofaryngu rizikovými faktory svého vzniku, klinickou charakteristikou, citlivostí na léčbu a prognózou. Pacienti s HPV pozitivními OPC mají výrazně delší přežití po chemoradioterapii ve srovnání s pacienty HPV negativními. Jednou z příčin je nižší výskyt lokoregionálních recidiv a sekundárních malignit. Vzhledem k lepším výsledkům přežití HPV pozitivních OPC při použití standardní chemoradioterapie s cisplatinou je účelné zvážit vývoj méně intenzivního režimu, který sníží akutní i pozdní toxicitu, a to při zachování stejných léčebných výsledků; jde o režimy s méně intenzivní konkomitantní chemoradioterapií nebo o bioradioterapii nebo jen o radioterapii samotnou.

Faktory, které je nutno brát v úvahu:

• Kouření je markerem odpovědi pacientů s HPV pozitivitou na terapii.
• Pacienti p16 pozitivní mají lepší prognózu.
• Pacienti HPV pozitivní mají delší přežití, mohou být tedy důležití z hlediska hodnocení dlouhodobých léčebných komplikací.

Gillisonová zjistila, že kouření může modifikovat biologické chování HPV pozitivních karcinomů do té míry, že silný kuřák je vystaven dvojnásobnému riziku úmrtí. Kouření tedy může ovlivnit průběh onemocnění, ale ne jeho příčinu [30].

Klinické studie, které stratifikují léčbu dle stavu HPV na více nebo méně intenzivní, jsou v počátečním stadiu. Standardem je určení stadia a anatomické lokalizace. Léčba se v principu neliší od terapie pacientů s HPV negativními karcinomy. Strategie zachovávající orgán by mohly být v případě HPV pozitivních nádorů úspěšnější. ECOG uvedlo studii zachovávající orgán s indukční léčbou taxany a chemoradioterapií, výsledky byly srovnány dle stavu HPV [26]. Pacientům s místně pokročilým karcinomem orofaryngu byly v indukci podány dva cykly paklitaxelu a karboplatiny, poté následovala chemoradioterapie s paklitaxelem. HPV pozitivní pacienti měli lepší odpověď jak po indukci, tak po celé terapii. Při mediánu sledování 39,1 měsíce bylo u HPV pozitivních prokázáno riziko progrese o 72 % nižší a riziko úmrtí o 79 % nižší než u pacientů HPV negativních.

V současné době jsou karcinomy spojené s HPV léčeny stejně jako ostatní, vzniká ale otázka, zda tyto HPV pozitivní karcinomy orofaryngu nevyžadují nižší dávku radioterapie nebo méně chemoterapie. To je předmětem současného výzkumu.

Vyžadují HPV pozitivní pacienti agresivní multimodální léčbu?

• Pacienti mají stejné 5leté přežití po chirurgické léčbě ve srovnání s radioterapií a chemoradioterapií.
• Nejspíše není nutno vystavovat pacienty zvýšené toxicitě chemoradioterapie.
• Je možná redukce léčebné morbidity alternativními radioterapeutickými postupy?

  Nabízí se řešení nahradit chemoterapii (cisplatinu) biologickou léčbou (cetuximabem) pro výrazně odlišnou a méně závažnou toxicitu.

• Rekombinantní protein L1 neutralizující epitopy shromážděné do virus-like částic (VLP), které se podobají autentickým virionům, ale nejsou infekční.
• Dvě vakcíny postihující vysoké rizikové typy 16 a 18 jsou k dispozici.
• Tyto vakcíny mají licenci v 80 zemích a byly schváleny FDA a EMEA pro prevenci premaligních cervikálních lézí (CIN) a pro prevenci karcinomu čípku děložního.
• Tyto vakcíny se zdají být nadějné pro redukci výskytu HPV a OPC.
• V experimentu prokázala pokusná zvířata imunizovaná proti HPV-16 redukci vývoje HPV-16 orálních lézí.
• Dopad těchto vakcín na výskyt perzistujících orálních HPV infekcí u lidí není znám.
  Terapeutické vakcíny
• Různé formy vakcín byly testovány v experimentálním systému s cílem zásahu E6 a E7 HPV-16.
• I když strategie léčebných vakcín může generovat cytolytickou odpověď CD8+ T buněk, nebyly tyto pokusy úspěšné pro CIN a karcinom cervixu u lidí.
• Adjuvantní podání specifické léčebné vakcíny 18 pacientům s HPV-16 bylo úspěšné [31].
  

Možnost použití cílené terapie u nádorů spojených s výskytem HPV je v centru pozornosti aktivního výzkumu. V současné době probíhají klinické studie s použitím HPV-16 specifické vakcíny se záměrem zvýšit cytotoxickou odpověď T buněk na HPV-16 onkoproteiny. Vzniku nádorů ORL souvisejících s HPV by se dalo předcházet nebo by mohly být léčeny neutralizací protilátek specifických pro bílkoviny virových kapsid. Klinické studie prokázaly, že aplikace vakcín, které obsahují částečky HPV virus-like (VLP), předznamenává výsledky stejně nadějné jako profylaktická léčba [32, 33]. Léčebné strategie cílené na HPV tedy zahrnují profylaktické vakcíny, léčebné vakcíny a antisense strategie. Problematice HPV se věnuje stále větší pozornost a v blízké budoucnosti lze očekávat i určité změny v léčebných protokolech některých nádorů hlavy a krku [34].

• Výskyt nádorů hlavy a krku spojených s HPV se během posledních 30 let zvýšil, pravděpodobně v důsledku sexuálních praktik spojených s virovou transmisí.
   
• HPV pozitivita je častější u mladých nekuřáků, abstinentů s histologií bazaloidního nebo nízce diferencovaného karcinomu.
• Nádory hlavy a krku spojené s HPV mají lepší prognózu a lépe odpovídají na chemoradioterapii.
• Exprese proteinu p16 určená imunohistochemicky je příznivým markerem pro nádory spojené s HPV.
• Současně dostupné profylaktické HPV vakcíny mohou být úspěšné v prevenci nádorů ORL spojených s HPV, zvážíme-li přítomnost HPV-16 ve většině nádorů ORL HPV pozitivních.
• Terapeutické vakcíny jsou v současné době testovány v klinických studiích.
• Stav nádorové HPV je významným biomarkerem pro nádory ORL, zvláště OPC. Proto by mělo být stanovení HPV jako stratifikačního faktoru součástí klinických studií.