Введение к работе
Актуальность проблемы.
Рак шейки матки (РШМ) занимает второе место по частоте смертности среди онкологических заболеваний у женщин. Этиологическим фактором РШМ признаны вирусы папиллом из так называемой группы высокого риска заболевания (HR-HPV, от англ. high-riskhumanpapillomaviruses). Наиболее распространенными среди них являются два онкогенных HPV (типы 16 и 18), совместно на их долю приходится более чем 70 % случаев РШМ в мире.
Инфекции HR-HPV передаются половым путем, в большинстве своем они являются бессимптомными и транзиторными. Приблизительно в 90% случаев происходит избавление от инфекции в период от 1 года до 2 лет благодаря иммунному ответу организма. У части пациентов наблюдается длительная инфекция (более 2 лет), во время которой инфицированные клетки могут прогрессировать в предраковые поражения (CIN от англ. сervicalintraepithelialneoplasia) и/или инвазивный РШМ [Цур Хаузен Г., 2008; Kisseljovetal, 2008; Frazer 2009]. В настоящее время созданы две профилактические вакцины, которые успешно предотвращают развитие инфекции четырьмя типами HPV, в том числе HR-HPV16 и 18. Однако их эффективность в борьбе с персистирующей инфекцией и предраковыми поражениями существенно ниже [Цур Хаузен Г., 2008, Paavonen, 2011]. В связи с этим продолжаются попытки создания антивирусных препаратов и лечебных вакцин для борьбы с персистирующей инфекцией и раком шейки матки разных стадий.
Исследование механизмов, приводящих к длительной инфекции, нарушению жизненного цикла вируса и злокачественной трансформации, поиск клеточных генов, изменение экспрессии или структуры которых позволяло бы отличить инфицированную клетку от трансформированной клетки с нарушенным жизненным циклом вируса, являются важными задачами. Эти исследования необходимы для определения групп риска развития рака среди инфицированных больных, обнаружения мишеней для антивирусной терапии, определения тактики лечения. Решение этих задач невозможно без знаний структуры, функций и регуляции экспрессии генов HR-HPV. Основную роль в злокачественной трансформации играют не структурные белки HR-HPV, а регуляторные – продукты так называемых ранних генов (от Е1 до Е7, от англ.early), с экспрессии которых в клетке начинается жизненный цикл вирусов. Учитывая вышесказанное, исследование экспрессии ранних генов HR-HPV в опухолях шейки матки представляется актуальным.
Два ранних вирусных гена Е6 и Е7 обладают свойствами онкогенов и всегда экспрессируютсяв опухолях, независимо от формы персистенции геномаHR-HPV. В части HPV-позитивных опухолей полностью сохраняется кольцевой вирусный геном, функционирующий в виде минихромосомы (эписомы), в другой происходит интеграция ДНК HPV в геном клетки, которая сопровождается утратой некоторых областей вирусного генома, в том числе ранних генов Е1 и Е2. Белки Е1 и Е2 необходимы для репликации кольцевой вирусной ДНК и регуляции транскрипции вирусных генов. Они взаимодействуют также с множеством клеточных белков, как было установлено в экспериментах на модельных клеточных системах.Очевидно, что опухоли, экспрессирующие и не экспрессирующие белки Е1 и Е2, несмотря на общий этиологический фактор (HR-HPV), могут существенно различаться между собой по своим свойствам.Проявление функций Е1 и Е2, которые могут быть существенными в процессе канцерогенеза, практически не было исследовано в опухолях в отличие от модельных систем. До сих пор многочисленные попытки обнаружить мРНК гена Е1 в опухолях не увенчались успехом.
Исследование экспрессии и функций Е1 и Е2 в опухолях необходимо для понимания механизмов вирусного канцерогенеза и определения возможностей применения противовирусной терапии.
Цель и задачи исследования.
Цель работы состояла в исследовании экспрессии двух ранних генов Е1 и Е2 вируса папиллом человека типа 16 и их влияния на экспрессию клеточных генов в опухолях шейки матки.
Исходя из цели работы, были поставлены следующие экспериментальные задачи:
-
отобрать группу опухолей шейки матки, позитивных по HPV16 и охарактеризовать форму персистенции вирусного генома (эписомная, интегрированная);
-
провести поиск мРНК с кодирующим потенциалом для раннего гена Е1 в опухолях шейки матки с эписомной формой генома HPV;
-
определить первичную структуру мРНК Е1 и старт транскрипции;
-
исследовать возможность влияния экспрессии раннего гена Е2HPV на активацию транскрипции клеточного гена матриксной металлопротеиназы 9, ассоциированного с опухолевой прогрессией, в опухолях шейки матки.
Нуачная новизна, теоретическая и практическая значимость работы.
Впервые обнаружено, что инициация мРНК ранних генов HPV 16 может происходиьт с промотора Р14, который функционирует на всех стадиях прогрессии РШМ. Впервые показано, что в карциномах шейки матки присутствует мРНК с кодирующим потенциалом для гена Е1HPV16, которая иницируется с промотора Р14 и существует в форме полиаденилированных полицистронных мРНК, сплайсированных в районе гене Е6. Показано, чтопотенциальная способность Е2 активировать транскрипцию ММР-9, обнаруженная в модельных системах, не реализуется в опухолях шейки матки.
Теоретическое значение работы заключается в обнаружении мРНК с кодирующим потенциалом для гена Е1HPV16 и установлении ее первичной структуры. Эти данные могут быть использованы при разработке и тестировании антивирусных препаратов и лечебных вакцин.
Апробация результатов работы.
Работа прошла апробацию 3 июня 2011 года на совместной конференции лабораторий молекулярной биологии вирусов, онкогеномики, биохимии опухолей, вирусного канцерогенеза, регуляции клеточных и вирусных онкогенов,методов скрининга канцерогенов, молекулярной эндокринологии НИИ канцерогенеза РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН.
Основные результаты работы были представлены на конференции по фундаментальной онкологии «Петровские чтения» (Санкт-Петербург 2010)
![Рак культи шейки матки (клиника, диагностика, лечение, факторы прогноза) [Электронный ресурс]](/i/i/4239/175110.png "Рак культи шейки матки (клиника, диагностика, лечение, факторы прогноза) [Электронный ресурс] Усманова Людмила Шералиевна")
![Улчшение результатов комплексного лечения местнораспространенного рака шейки матки [Электронный ресурс]](/i/i/4414/200428.png "Улчшение результатов комплексного лечения местнораспространенного рака шейки матки [Электронный ресурс] Югай Константин Викторович")