CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. HPV Papillomavirus là virút cổ đại, đã cùng tiến hóa với vật chủ qua hàng triệu năm. Tại thời điểm Homo sapiens mới xuất hiện thì có vẻ đã nhiễm nhiều týp HPV cổ đại, loại gần tương đồng với týp hiện đại. Bản thân HPV đã và đang tiến hóa với tốc độ chậm, nhằm thích nghi với hốc giải phẫu và sinh học khác nhau trong cơ thể chủ 19.
Cấu tạo HPV thuộc họ Papillomaviridae, là loại virút không vỏ, có vật liệu di truyền là DNA kép dạng vòng. Phân tử DNA chứa khoảng 8000 cặp base, với 10 khung đọc mở 20,21,22, chỉ chiếm 12% tổng trọng lượng nhờ sự tồn tại ở dạng siêu xoắn chromatin 24,25,2619,23. Tất cả được bọc bởi áo capsid đối xứng gồm 20 mặt, có đường kính từ 50 – 60 nm, do 72 đơn vị capsomer hợp thành 20,24. Nhờ vậy mà hạt HPV rất ổn định, có thể kháng lại nhiều loại hóa chất và men hủy khác nhau 19.
Mỗi đơn vị capsomer lại gồm một pentamer của protein cấu trúc L1 (56 kDa), chiếm 80% trọng lượng protein của virút, kết hợp với một protein L2 (76 kDa) 24. Protein L1 chính là cơ sở để chế tạo các loại vắc-xin HPV 25.1 Cấu trúc hạt HPV (Nguồn: Ryu et al – 2017 26) (A) Mặt cắt ngang của hạt HPV; (B) Hình ảnh siêu hiển vi của HPV; (C) Cấu trúc 2 chiều của lớp áo capsid Tất cả virút thuộc họ Papillomaviridae đều bảo tồn nghiêm ngặt trình tự của 4 gen E1, E2, L1 và L2, và điều này gợi ý sản phẩm các gen này rất quan trọng cho sự sinh tồn của virút 19. Nhìn chung, hệ gen HPV gồm 3 vùng lớn 20,22,27 là:. 5 1) Vùng kiểm soát dài chiếm 10% chiều dài bộ gen, có 800 – 1000 cặp base, là một vùng rất biến động.
Chức năng chính là điều hòa biểu hiện gen và nhân đôi DNA, nhờ chứa trình tự tăng cường gắn kết các yếu tố phiên mã, cùng với promoter cần thiết. Ngoài ra, vùng này còn chứa điểm khởi đầu cho sao chép các khung đọc mở. 2) Vùng gen sớm chứa 6 gen (E1, E2, E4, E5, E6 và E7) mã hóa cho 6 protein cùng tên. Chức năng chủ yếu là điều hòa biểu hiện gen và nhân đôi DNA của HPV.
3) Vùng gen muộn chứa 2 gen mã hóa cho 2 protein cấu trúc cùng tên: protein chính L1 và protein phụ L2, cùng nhau tạo nên lớp áo capsid.2 Hệ gen của HPV týp 16 (Nguồn: Pal et al – 2019 28) 1. Các protein chức năng Sáu protein chức năng (E1, E2, E4, E5, E6 và E7) tuy không trực tiếp tham gia vào cấu trúc nhưng lại có vai trò quan trọng trong sự sinh tồn và lây nhiễm của HPV. Chức năng của E6 và E7 giữa HPV týp nguy cơ cao và nguy cơ thấp lại rất khác nhau, và đây là cơ sở khác biệt trong nguy cơ sinh ung của các týp HPV khác nhau 19,22. Protein E1 (73 kDa) là men duy nhất của HPV có hoạt tính helicase.
Khi E1 liên kết tại vị trí khởi đầu sao chép, nhờ hoạt tính helicase mà E1 bắt đầu tháo xoắn DNA không lệ thuộc ATP (Adenosine triphosphate). Sau đó, E1 lại lôi kéo nhiều protein khác đến cùng tạo phức hợp sao chép DNA. Vì sở hữu chức năng tối quan trọng này. 6 nên đây là một trong những gen được bảo tồn nhất của HPV, đồng nghĩa rằng trình tự gen E1 khá giống nhau giữa các týp HPV khác nhau 22,27.
Protein E2 (45 kDa) là một yếu tố điều hòa phiên mã, tùy vào gen cụ thể mà E2 gắn kết sẽ làm tăng hoặc giảm biểu hiện chính gen đó. Ngoài ra, E2 còn hỗ trợ giúp E1 dễ gắn kết hơn vào điểm khởi đầu sao chép. Nhiều báo cáo cho thấy E2 còn tham gia vận chuyển vốn gen HPV vào các tế bào con trong quá trình nguyên phân 22,27. Protein E4 (20 kDa) là sản phẩm được tổng hợp nhiều nhất trong tế bào nhiễm HPV nhưng vai trò vẫn chưa được hiểu rõ.
Theo quan sát thì chúng có vẻ tham gia vào quá trình sao chép DNA và hỗ trợ phóng thích hạt HPV ra khỏi tế bào chủ 22,27. Protein E5 (10 kDa) là một trong ba protein sinh ung, bên cạnh E6 và E7, thường phân bố trên màng tế bào để tạo phức hợp với thụ thể yếu tố tăng trưởng, làm kích thích tế bào tăng sinh. Ngoài ra, E5 còn ngăn chặn tế bào chết theo lập trình, và tránh né được hệ miễn dịch cơ thể 22,27,29. Vài nghiên cứu cho thấy E5 còn cản trở quá trình axit hóa các thể nội bào giúp bảo vệ hạt HPV.
Protein E6 (20 kDa) thường gắn kết và gây thoái giáng p53, dẫn tới giảm chức năng đè nén bướu của cơ thể. Ngoài ra, E6 làm tăng hoạt telomerase do tăng tạo tiểu phần hTERT (human Telomerase Reverse Transcriptase). Do đó, độ dài telomere của các tế bào bướu được duy trì ổn định dù trải qua nhiều lần nguyên phân 22,27,28. Protein E7 (10 kDa) tự bản thân nó hoặc kết hợp với protein E6 gây tăng sinh tế bào chủ không kiểm soát.
Protein E7 thường làm thoái giáng protein Rb và/hoặc protein p107 và p130, nên tạo điều kiện thúc đẩy tế bào từ pha G1 vào pha S 22,27,28. Phân loại Từ năm 2000, HPV được xem như 1 họ riêng biệt (Papillomaviridae) bởi “Ủy ban Quốc tế về phân loại virút” (ICTV). Nhờ đó mà danh pháp HPV được chuẩn hóa trên toàn cầu, gồm genus (chi), species (loài), type (týp), subtype (phân týp) và variant (chủng) 23. Họ Papillomaviridae được chia tiếp thành 16 – 20 chi, dựa trên trình tự L1, dù còn nhiều bất cập 23,27.
Trong cùng 1 chi, mức tương đồng trong trình tự L1 giữa các HPV là hơn 60%, sự tương đồng có thể cao hơn (60 – 70%) nếu trong cùng. 7 1 loài, và cao hơn nữa (71 – 89%) trong cùng 1 týp. Sự tương đồng rất cao trong cùng 1 phân týp (90 – 98%) hoặc trong cùng 1 chủng (> 98%) 23. Tính đến hiện tại, có hơn 210 týp HPV đã được xác định nhờ giải trình tự gen 30.
Trong đó gần 120 týp gây bệnh ở người, còn lại là các týp ở động vật (chim, bò sát, động vật có vú khác). Týp HPV gây bệnh ở người thường tập trung ở chi alpha (α), ngược lại các týp HPV thuộc các chi còn lại thường chỉ gây ung thư trên đối tượng suy giảm miễn dịch tự nhiên hoặc mắc phải (HIV, ghép tạng…) 30,31.1 Phân loại HPV dựa trên nguy cơ sinh ung theo IARC (2012) (Nguồn: IARC – 2007 20 và IARC – 2012 27) Nhóm phân loại Nguy cơ sinh ung Các týp HPV 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 1a Cao 58, 59 2A b Cao 68 2B c Trung bình 26, 53, 66 d, 67, 70, 73, 82 2B e Chưa rõ 30, 34, 69, 85, 86, 97 6, 11, 40, 42, 43, 44, 54, 61, 71, 72, 81, 3f Thấp 89, 90 4g (-) (-) Không đề cập Thấp hoặc chưa rõ 74, 83, 87, 91 trong IARC 2012 Chi α được nghiên cứu nhiều nhất từ góc độ phân tử, tiền lâm sàng đến lâm sàng, nên hiểu biết về HPV đều từ nhóm này 32. Trong chi α, HPV được chia tiếp thành 3 a Carcinogenic group: Nhóm sinh ung vì có bằng chứng rõ ràng. b Probably carcinogenic group: Nhóm hầu như sinh ung.
c Possibly carcinogenic group: Nhóm có thể sinh ung. d Từng được xếp là nhóm nguy cơ cao theo IARC (2007). e Dựa trên sự tương đồng trong phát sinh loài và các bằng chứng về khả năng sinh ung còn hạn chế. f Not classifiable as to its carcinogenicity to humans group: Nhóm không thể phân loại dựa trên tính sinh ung ở người.
g Probably not carcinogenic to humans group: Nhóm hầu như không sinh ung ở người. 8 nhóm dựa vào nguy cơ sinh ung và vị trí ái tính của virút, cụ thể là nhóm nguy cơ cao, nhóm nguy cơ thấp & ái tính niêm mạc và nhóm nguy cơ thấp & ái tính da 33. HPV còn được IARC (Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế) phân loại dựa trên mức độ mạnh của bằng chứng, từ đầy đủ đến không có bằng chứng về khả năng sinh ung trên người, thực nghiệm ở động vật và cơ chế lý thuyết sinh ung 34. Tỉ lệ nhiễm HPV 1.1 Trong cộng đồng Tỉ lệ nhiễm HPV trong cộng đồng dao động rất lớn giữa các châu lục – quốc gia, các vùng địa lý trong cùng một nước, giữa các nhóm tuổi và giữa các nhóm xu hướng tình dục khác nhau.
Ở nữ giới, tỉ lệ hiện mắc cao nhất ở vùng Ca-ri-bê (35,4%) và thấp nhất ở vùng Tây Á (1,7%) so với mức trung bình của thế giới (11,7%) 12,35. Nhìn chung, tỉ lệ nhiễm HPV ở nước đang phát triển vẫn cao hơn nhóm nước đã phát triển. Theo tác giả Bruni, khu vực Đông Nam Á có tỉ lệ hiện mắc HPV ở phụ nữ là 14%, cao hơn so với tỉ lệ chung của thế giới (11,7%) 35. Tuy nhiên các khảo sát trên phụ nữ Việt Nam cho thấy tỉ lệ này có hơi thấp hơn so với khu vực, khoảng 11 – 12% ở phụ nữ (18 – 69 tuổi) tại Thành Phố Hồ Chí Minh 36.
Ngược lại, độ lưu hành của HPV thấp hơn đáng kể ở nhóm phụ nữ tại Hà Nội (6,3%) 37, thành phố Cần Thơ (6,6%) 38 và tỉnh Thừa Thiên Huế (0,9%) 39. So với nữ giới, dữ liệu về HPV ở nam giới có phần hạn chế hơn nhiều. Theo phân tích tổng hợp của tác giả Álvarez (2018) thì tỉ lệ nhiễm HPV gần 49% (mọi týp HPV) hoặc gần 35% (týp nguy cơ cao), cao hơn nữ giới nhiều. Có lẽ do nam giới có nhiều hành vi quan hệ tình dục nguy cơ hơn, hút thuốc lá nhiều hơn, cũng như ít được bảo vệ bởi chương trình chủng ngừa HPV.
Ngoài ra, nhóm nam giới đồng tính thì tỉ lệ này còn cao hơn nữa với 78.4% ở hậu môn và 36.2 Trong các bệnh ung thư Tỉ lệ nhiễm HPV trong các loại ung thư khác nhau có sự dao động lớn, từ 35 – 40% (ung thư khẩu hầu), 40 – 50% (ung thư âm hộ), 70% (ung thư âm đạo), 90%. Ngoài ra, trong cùng một loại ung thư thì tỉ lệ nhiễm HPV lại khác nhau theo vùng địa lý 6,9,10,41. HPV-16 là týp phổ biến nhất ở những ung thư liên quan đến HPV, tuy mức độ có thể khác nhau, khi dao động từ 60% (ung thư cổ tử cung và âm đạo) cho đến 80% (ung thư ống hậu môn) trường hợp. Nếu như HPV-18 là týp đứng thứ 2 ở ung thư cổ tử cung và ống hậu môn, thì týp 33 lại thường gặp thứ 2 ở ung thư âm hộ 42.