Глава 15 Семейство Papillomaviridae

§ 1. Характеристика семейства.

Название семейства Papillomaviridae происходит от латинских слов papilloma – доброкачественная опухоль сосочкового слоя кожи и virus – вирус.

Классификация. Семейство Papillomaviridae включает 1 род - Papillomavirus. Род составляют более 100 генотипов папилломавирусов. Если геном папилломавирусов имеет менее чем 50 % гомологичность ДНК, то вирусы классифицируются как разные генотипы. Правильное название отдельных видов вирусов данного семейства – человеческий папилломавирус (с указанием генотипа).

С троение вириона папилломавирусов. Папилломавирусы – простые вирусы, имеющие капсид икосаэдральной симметрии диаметром 45-55 (50) нм, состоящий из 72 пентаметрических капсомеров. Капсидные белки – типоспецифические антигены.

Геном папилломавирусов представлен двухниточной циклической, ковалентно замкнутой ДНК (из 7500-8000 пар нуклеотидов), связанной, как правило, с клеточными белками-гистонами. Одна нить ДНК – позитивная, вторая – негативная. Генетическая информация расположена на одной нити ДНК и состоит минимум из 8 открытых рамок считывания. Вирусный геном разделен на 3 части: 1) некодирующийся участок, или длинный регуляторный участок (7-11 % длины генома), 2) ранний участок (около 50 % длины генома), который кодирует белки, негативно взаимодействующие с клеточными белками, регулируя деление клеток, и белки, участвующие в регуляции репликации и транскрипции вирусного генома, или экспрессируемые позже в вирусном цикле, 3) поздний участок, который кодирует белки капсида (большой белок L1, составляющий капсомеры, и маленький белок L2). Изолированная ДНК проявляет инфекционные и трансформирующие свойства.

В настоящее время существует минимум 100 генотипов папилломавирусов с полностью расшифрованной последовательностью нуклеотидов. На 3-конце ДНК есть законсервированные участки, исследованные с помощью полимеразной цепной реакции (с ее помощью были идентифицированы 50 новых типов папилломавирусов).

Обычно геном папилломавирусов в геном клетки-хозяина не интегрирован.

Белки гена Е2 активируют транскрипцию р53 и ингибируют Е6, что усиливает апоптоз. Белки гена Е6 и Е7 стимулируют опухолевую трансформацию клеток, увеличивая деградацию р53 и рRB (ретинобластомный белок, угнетающий опухолеобразование).

Папилломавирусы способны агглютинировать эритроциты человека, морских свинок и кур. Обладают выраженным тропизмом к тканям кожных покровов и слизистых оболочек. Основным местом локализации онкогенных папилломавирусов являются: поверхностные кератиноциты эпителия, эпителий аногенитальной области и слизистые оболочки полости рта, а также шейка матки, где часто возникают предраковые и инвазивные раковые заболевания. Люди не чувствительны к инфицированию папилломавирусами животных.

Репродукция папилломавирусов. Вирусы проникают в клетку путем рецепторного эндоцитоза. Депротеинизация вирионов, транскрипция и репликация происходят в ядре инфицированных клеток. Транскрипция включает раннюю и позднюю фазы. В течение каждой фазы различные участки вирусного генома транскрибируются в иРНК с помощью клеточной ДНК-зависимой РНК-полимеразы. Продуктами ранней транскрипции являются 3 неструктурных белка, известные как опухолевые антигены (Т-антиген). Белки вирусного капсида являются продуктами поздней транскрипции. Обе фазы транскрипции разграничивает начало репликации вирусной ДНК, осуществляемой ДНК-зависимой ДНК-полимеразой клетки. Сборка вириона происходи в ядре клетки, куда транспортируются капсидные белки. Выход вирионов из клетки не сопровождается ее гибелью.

Культивирование. Папилломавирусы культивируются в кератиноцитах на воздушной подушке, а также в капсуле почек атимических мышей.

Резистентность. Хорошо сохраняются в окружающей среде. Резистентны к эфиру.

Эпидемиология. Распространены повсеместно. Источником инфекции являются люди, больные различными формами папилломатозов (рис. 2). Удельный вес инфицированных лиц колеблется от 20 до 60 %. Механизм передачи инфекции – перкутанный, реализуемый парентеральным (посттравматическим), контактным и половым путем. Человеческие папилломавирусы 45 распространены в Африке, 52 и 58 – в Китае и Японии, 13 и 32 – в Центральной и Южной Америке, Гренландии и Аляске; 5 и 16 распространены во всем мире.

П атогенез. Папилломавирусы инфицируют клетки рогового и блестящего слоев кожи; в места локальных травм инфицируются эпителиоциты базального слоя. Разные генотипы папилломавирусов проявляют тропность к разным типам эпителия, однако тканевой тропизм не является полностью специфическим. В зависимости от типа инфицированного эпителия папилломавирусы часто делят на кожные – типы 1-5, 7-9, 12, 14, 19-25, 26-29, 34, 36-38 (инфицирующие кератинизированный эпителий) и слизистые - 6, 11, 16, 18, 42-45, 31, 33, 35, 51, 52, 56 (инфицирующие эпителий, не содержащий кератин) (табл. 1). Часто образуются фокальные участки гиперплазии во всех слоях эпителия. В большинстве случаев инфекция является самоограничивающейся.

Инкубационный период инфекции, вызванной папилломавирусами 5 и 8 – 5-15 лет; для папилломавирусов 16 и 18 – 5-50 лет.

Выделяясь в большом количестве из инфицированных тканей, папилломавирусы способны вызывать продуктивную, абортивную и интегративно-абортивную инфекцию с опухолевой трансформацией или без нее. При инфицировании папилломавирусами чувствительных клеток развивается продуктивная инфекция, для которой характерна нормальная репликация вирусной ДНК, образование дочерних популяций вирусов с сопутствующей гибелью клетки-хозяина. При заражении нечувствительных клеток развивается непродуктивная (абортивная) инфекция. Она же имеет место при инфицировании чувствительных клеток дефектными вирионами, содержащими делеции генов, кодирующих некоторые репликационные процессы. Интеграция вирусного генома в геном клетки-хозяина нередко приводит к трансформации клеток. Транскрипция интегрированной ДНК (провируса) ограничена ранней транскрипцией с выработкой трех Т-антигенов (большого, среднего и малого). Большой Т-антиген необходим для индукции и поддержания трансформации. Некоторые формы Т-антигена мигрируют в клеточную мембрану.

Таблица 1

Поражения, вызываемые папилломавирусами

Тип папилломавируса	Место поражения	Клинические проявления	Связь с озлокачествлением
Кожные папилломавирусы
1	Подошвы	Глубокие бородавки	Нет
2, 3, 4	Руки	Обычные бородавки	Нет
7	Руки	Бородавки Батчера	Нет
3, 5, 8, 9, 12, 14, 15, 17, 19-25, 36-38, 46, 47, 49, 50 и т.д.	Лоб, руки, туловище	Плоские макулярные бородавки и неопластические поражения, первично у больных с верруциформной эпидермодисплазией	У более 30 % больных с верруциформной эпидермодисплазией, вызванной типами 5, 8, 14, 17 и 20 развиваются опухоли
26-29, 34	Лоб, руки, туловище	Обычные плоские бородавки	Часто, особенно у иммуноскомпрометированных больных; болезнь Бовена
Слизистые папилломавирусы
6, 11	Аногенитальный эпителий, гортань, верхние дыхательные пути, конъюнктива, ротовая полость	Папилломатоз первично в гортани, также в верхних дыхательных путях; кондиломы; интраэпителиальная неоплазия	Редкл, опухоли Бушке-Левенштейна
42-44, 54, 55, 74	Аногенитальный эпителий	Кондиломы; интраэпителиальная неоплазия	Редко
31, 33, 35, 51, 52, 56, 58, 59, 68	Аногенитальный эпителий	Кондиломы; интраэпителиальная неоплазия	Случайно
16, 18, 45, 56	Аногенитальный эпителий	Кондиломы; интраэпителиальная неоплазия	Очень часто, все типы
13, 32	Эпителий полости рта	Фокальная эпителиальная гиперплазия

Онкогенность папилломавирусов вариабельна. Папилломавирусы способны вызывать как доброкачественные (пролиферация тканей кожных покровов), так и злокачественные (карциномы) новообразования.

Иммунитет. Сильный иммунный ответ не развивается потому, что папилломавирусы часто вызывают латентную инфекцию или хроническое заболевание, а продуктивная инфекция не ведет к лизису клетки-хозяина. Иммунный ответ клеточного и гуморального типа. Титр вируснейтрализующих антител в сыворотке крови незначительный. Клеточный иммунитет в развитии папиллома-ассоциированных заболеваний играет контролирующую роль.

Лабораторная диагностика. Материалом исследования являются ткани очагов поражения (папиллом), где папилломавирусы содержатся в форме полных вирионов в слое кератинизированных клеток. При необходимости накопление вируссодержащего материала проводится in vitro методом культивирования кератоцитов на воздушной подушке. Идентификация папилломавирусов проводится методом полимеразной цепной реакции (особенно в диагностике остроконечных кондилом). Серодиагностика папилломавирусной инфекции лишена смысла ввиду чрезвычайно низких титров образующихся защитных антител.

Лечение. Местное лечение папилломатоза и кондиломатоза проводят «выжиганием» салициловой кислотой, настойкой йода, формалином, криодеструкцией, термокоагуляцией, лазеротерапией. Возможно использование α-интерферонов. Для лечения рефрактерных кондилом можно применять аутовакцины, изготовленные из экстрактов кондиломатозных тканей. При хирургическом удалении папиллом и кондилом высок риск их рецидивирования.

Профилактика. Специфическая профилактика отсутствует ввиду ее неэффективности. Неспецифическая профилактика заключается в использовании механических средств контрацепции, в предупреждении травматизации кожных и слизистых покровов, а также контакта с пораженными кондиломами тканями.

203