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宫颈上皮内瘤变及宫颈癌 三峡大学仁和医院妇产科 李志英 2009年 11月
子宫颈癌对中国妇女的危害性 v 中国妇女子宫颈癌发病率仅次于智利,居世界第二位。 v 目前我国患者约 40万人,每年新增 15万,患病人数居女 性生殖道肿瘤首位。 v 我国子宫颈癌死亡率居女性癌症死亡率第二位;西部地区, 居女性癌症死亡率之首(我国死亡 5. 3万/1年)。 v 近年,宫颈癌发病率迅速增加,且趋向年轻化(60 s 53 近年,宫颈癌发病率迅速增加,且趋向年轻化( 岁; 90 s 42岁) 。 子宫颈癌是中国妇女最主要的卫生问题之一。
宫颈癌发病高危因素 n 生物学因素:HPV、HSV、CMV n 行为学因素: 性行为异常: 经期及产褥期卫生不良者 高危男性配偶 分娩:早产、多产、多次阴道分娩 n 其他: 遗传因素 免疫缺陷:如HIV感染,自身免疫疾病,免疫抑制药物 社会经济地位低下
病 因 (Etiology) 相关因素: ¬ 性行为:早婚、性生活过早及性生活紊 乱 ¬ 生育:早产、多产及密产。 ¬ 男性性行为及有关因素:多个性伴侣及 高危男子。 ¬ 某些病毒感染 (Centain infection with virus. HPV / HSV / HCMV)
病 因 Etiology ¬ 男性性行为及有关因素: 宫颈癌配偶的性伴侣数远较对照组配偶的 性伴侣数为多,大多有各种性病史。高危男子 与宫颈癌关系密切的论点也被重视。 ¬ 高危男子: 凡配偶有阴茎癌、前列腺癌或其前妻曾患 有宫颈癌者均为高危男子。配偶阴痉癌其妻子 较其他妇女宫颈癌的危险性高 3~6倍。
危险因素 n 人类乳头瘤病毒(HPV) n 吸烟 n 其他:多个性伴侣;早期性行为;性伴侣的性 伴侣患宫颈癌;低社会经济阶层
子宫颈癌危险因素研究 n 1800’s: 与性行为相关 n 1960’s-80’s: 感染因子 (HSV-2) n 1980’s-90’s: 发现HPV与子宫颈癌有关 n 1990’s-: HPV被确认为子宫颈癌的主要病因 - 99. 7%的子宫颈癌都可检测到高危型HPV DNA - 持续HPV+/HPV-的相对危险比(OR)高达 250 - 归因危险百分比(ARP)超过 90% - 没有HPV感染,宫颈癌的发生几率几乎为零
人乳头瘤病毒(HPV)生物学特性 n HPV主要分低危型和高危型: 低危型: HPV 6、11, 导致良性病变,如生殖道湿疣 高危型: HPV 16、18,引起宫颈上皮内高度病变 (CINⅡ/CINⅢ)和宫颈癌 n HPV感染: 16型:宫颈鳞状上皮细胞癌 18型:宫颈腺状上皮细胞癌和腺鳞细胞癌 我国 52和58型检出率较高
HPV 感染的要素 n HPV 感染可以表现为长期的隐性感染。而且大 多数妇女会在感染HPV 9 -16个月后通过自身免 疫把病毒清除掉。 n 持续感染HPV高危型病毒是引致并维持高度病 变的必要条件。
HPV感染 n 在有性生活的男性和女性中,至少有75%将在 一生中的某个时间感染HPV。 n HPV感染在CINⅠ患者中为 70%-78%;在 CINⅡ或CINⅢ患者中为 80%-89%;在宫颈癌 患者中则超过95%。 n HPV主要通过性交传播, 其感染情况直接与女 性的性伴侣数, 性伙伴的性伴侣数有关。
HPV感染 n 国外以HPV-16,HPV-18型为主,HPV总检 出率为 50%左右, HPV-16和HPV-18型分别 占 40%, 10%左右 n 我国以 16、58型为主,HPV总检出率为 53. 5%, HPV-16和HPV-18型分别占 31. 9%, 7. 6%,明显低于国外。
HPV 感染过程
HPV主要致癌机制 n 整合过程导致宿主染色体结构改变:激 活癌基因,生长因子及受体的启动子 n 基因组中含多个启动子 n 致癌蛋白E 6,E 7的致癌作用: P 53、PRb n 调节基因E 2的结构破坏 n 免疫逃避:主动;被动
人乳头瘤病毒(HPV)生物学特性 E 6、 E 7 原癌蛋白的表达是维持肿瘤 细胞处于转化状态所必需的: E 6 E 7 • E 6蛋白可结合并降解p 53,激活端粒酶而使 细胞永生化 • E 7蛋白与p. RB反应是E 7转化活性的关键, 导致细胞周期失控而发生永生化
宫颈的组织学特性 ¬宫颈阴道部鳞状上皮: ¬宫颈管柱状上皮: ¬转化区:
宫颈的组织学特性 原始鳞—柱交接部或鳞柱交界:子宫颈 颈管部被覆柱状上皮与颈管阴道部被覆鳞 状上皮之间在宫颈外口的交接部位,称为“ 原始鳞—柱交接部或鳞柱交界。(Primitive squimv-columnar junction 、Physiologic squimv-columnar junction)” 。
宫颈的组织学特性 生理鳞—柱交接部:在阴道酸性环境或致病 菌作用下,外移的柱状上皮由原始鳞-柱状交接 部的内侧向宫颈口方向逐渐被鳞状上皮替代,形 成新的鳞-柱状交接部。 转化区:原始鳞-柱状交接部和生理鳞-柱状交接部 之间的区域。 柱状上皮被鳞状上皮替代的机制:鳞状上皮化生 鳞状上皮化
关于 E 2 ¬什么时间E 2↑ ——新生女婴在母体内 受胎儿胎盘单位分泌的高雌激素时,青 春期卵泡发育期,生育期,尤其是妊娠 期,这时E 2 ↑。 ¬什么时间E 2 ↓ ——幼女期来自母体的 E 2消失,绝经期卵巢萎缩。
宫颈癌的组织发展 鳞状上皮化生Squamous metaplasia 被覆的柱状上皮逐渐被鳞状上皮所替代。 (它既不同于正常宫颈阴道部的鳞状上皮,又不同于 非典型增生,更不能把它认为是癌) 鳞状上皮化 Squamous epithelazation 宫颈阴道部鳞状上皮直接长入柱状上皮与基底层之 间,直至柱状上皮完全脱落而被鳞状上皮替代。多 见宫颈糜烂愈合过程。
宫颈上皮内瘤变的病理学分级 是与宫颈浸润癌密切相关的一组癌 前病变,它反映宫颈癌发生发展的 连续过程。
宫颈癌的组织发展 Ø宫颈不典型增生 cervical dysplasia 宫颈上皮化生过程活跃,某些外来 致癌物质刺激,或移行带反复变动, 移行带区活跃的未成熟细胞或增生的 鳞状上皮细胞分化不良,排列紊乱, 核深染,核异型,核分裂相。这种变 化称为鳞状上皮不典型增生。
宫颈癌的组织发展 Ø 宫颈不典型增生为分为三度(III级): ▲轻度(I级)mild (grade I)病变局限在上皮层 下1/3; ▲中度(II级)moderate(grade. II)病变局限在上 皮层下2/3; ▲ 重度(III级)severe (grade. III)病变几乎累及 全部上皮层(上1/3)。
宫颈癌的组织发展 Ø 宫颈原位癌(carcinoma in situ) CIS:指宫颈上皮细胞发生癌变, 但基底层未穿透,间质无浸润,也称 为上皮内癌(这是 1932年由Broders 首先提出)。
分级 Ø 根据病变程度CIN又分为三个级别: ¬ CIN I 级:mild dysplasia 轻度不典型增生 ¬ CIN II级:moderate dysplasia 中度不典 型增生 ¬ CIN III级:severe dysplasia + CIS 重度+ 原位癌
CIN Ⅰ CIN Ⅱ 子宫颈病变的发生、发展 CIN Ⅲ 镜下早期浸润癌
宫颈上皮内瘤变临床表现 无特殊临床症状和临床体征
宫颈上皮内瘤变临床表现 无特殊临床症状和临床体征
宫颈上皮内瘤变诊断
子宫颈癌的筛查与早期诊断方法 n 肉眼观察 n 阴道镜检查 n 细胞学筛查 n HPV检查 n 宫颈锥切术、LEEP n 确诊:组织病理学检查
肉眼观察 n VIA法: 即用 3 -5%的冰醋酸染色, 一分钟后, 病变区域 呈白色, 根据白色病变的厚薄、边界、轮廓和消失的 快慢做出初步诊断 n VILI法: 即用 4 -5%的碘液染色, 正常宫颈上皮染成黄色 , 未着色区为病变区, 根据未着色的程度, 局部平坦或 隆起的感觉, 边界状态, 大小、离鳞柱交界的距离、 单块或多块等作出初步诊断
肉眼观察(VIA)的局限性 n 研究表明, VIA对筛查绝经后的妇女很少有效 n 灵敏度和特异度均较低, 大约在 50%-70% n 假阳性和假阴性率都较高, 可靠性相对较低 n VIA筛出的病例大部分是浸润性癌和早期癌而非 癌前病变
阴道镜检查 n 阴道镜可发现肉眼看不见的亚临床病变, 并在可疑病 变处定位活检, 从而提高活检的阳性率和诊断的准确 率 n 配合细胞学检查, 用于阴道细胞学异常或可疑患者 n 是早期诊断宫颈癌及癌前病变的重要辅助方法之一
阴道镜检查局限性 n 阴道镜难以观察到宫颈管内的病变, 而绝经前后的妇 女约 12-15%宫颈上皮的鳞柱交界上移至颈管内, 常 造成假阴性。 n 阴道镜的敏感度和特异性均较低, 尤其是特异性, 不 宜作为筛查的方法;
细胞学筛查 巴氏涂片法(Pap smear)的演变 时间 事 件 1928 Papanicolaou提出利用阴道细胞学涂片进行筛查的发现,但被 忽略 1934 Papanicolaou 和Traub发表文章,利用细胞学检查发现早期子 宫颈病变 1950 S 文章被大批读者阅读,观点被接受,美国和加拿大开始实施普查 1955 Scheffey介绍阴道镜,起初认为可以替代繁琐的PAP检查; 10 年后公认是异常细胞学检查的进一步补充手段 1960 S 巴氏涂片法被广泛接受为早期发现子宫颈早期病变的金标准
子宫颈癌细胞学筛查意义 ☆ 美国: 1950 -1970年,发病率和死亡率下降 >70% 1970 -1999年,发病率和死亡率下降 >40% ☆ 中国: 20年,中国宫颈癌的死亡率降低了大约 68% (1990年 1/10人口抽样调查)。
传统子宫颈细胞学检查 - Pap smear
传统细胞学检查方法不足之处 假阴性-导致漏诊。主要来源于: • 样本误差:取样,转移,制片等 • 阅片误差:主观与客观因素
取样 具的改进
制片方法的改进—— 液基薄层细胞学技术
液基薄层制片方法与巴氏涂片法的比较 巴氏涂片法 液基薄层制片法 涂片示意图 镜下观 细胞重叠较多,形态难 以看清楚。含有大量粘 液、红细胞和杂菌,背 景污浊。 细胞重叠少,依次排列, 形态清晰,去除了粘液、 红细胞和杂菌,背景清 晰。 涂片面积 90 mm^2 15 mm^2 可供诊断的细胞 比例 <20% 接近 100% Papnet扫描时间 10 min 2 min
液基薄层细胞学技术—— 一张满意的涂片 传统涂片 液基薄层技术
阅片方式: 自动化,智能化
巴氏分类法 1934年提出,1987年改良。 l 巴氏Ⅰ级:正常; l 巴氏Ⅱ级:炎症; l 巴氏Ⅲ级:可疑癌; • 巴氏Ⅳ级:高度可疑癌; • 巴氏Ⅴ级:癌。
TBS分类法( The Bethesda System ) • NCI 组织专家于1988年制订 • 1991年修订。 • 2001年再次修订,并且在世界范围内逐渐 被采用。 • TBS分类法实际是临床报告的统一形式。
TBS分类法的优点 n 强调标本适宜的重要性; n 为各种癌前病变提供标准化可重复的标准和术语,以便 达到: A、降低不同观察者的差异 B、与临床医师进行有效的交流 C、依据巴氏涂片诊断,有助于形成统一的病人处理 办法 n 可以提供建议。
TBS分类法(2001) ☆ 样本类型(Specimen type) ☆ 样本满意度(Specimen adequacy) ☆ 大体分类(General categorization) ☆ 是否自动阅片(Automated review) ☆ 描述∕结果(Interpretation/ Result) ☆ 宣教和建议(Education notes and suggestions)
描述∕结果 ☆ 未见上皮内瘤样病变或恶性变 (1)微生物 (2)非肿瘤性形态学改变:反应性细胞改变如 炎症, 放疗,IUD:萎缩性变化 ☆ 上皮细胞异常 (1)鳞状上皮细胞异常 (2)腺上皮细胞异常 ☆ 其他 (1)子宫内膜细胞 (2)其他恶性肿瘤细胞
鳞状上皮细胞异常 * 诊断意义不明确的非典型鳞状上皮细胞(atypical squamous cells of undetermined significance, ASC-US) * 诊断意义不明确的非典型鳞状上皮细胞,不除外高 度鳞状上皮内病变(can’t exclude HSIL, ASC-H) * 低度鳞状上皮内病变(low-grade squamous intraepithelial lesions, LSIL) * 高度鳞状上皮内病变(high-grade SIL, HSIL) * 可疑鳞癌细胞 * 肯定鳞癌细胞。如能明确组织类型,则报告:角化 型,非角化型,小细胞型。
腺上皮细胞异常 * 非典型腺细胞(AGC) 非典型腺细胞-非特异性(AGC-NOS) 非典型子宫颈管内膜细胞 非典型子宫内膜细胞 * 非典型子宫颈管内膜细胞,倾向于恶变 * 子宫颈管原位腺癌(endocervical adenocarcinoma in situ, AIS) * 腺癌
CIN与SIL 细胞学诊断 组织病理学诊断 LSIL(low-grade SIL) CIN 1 HSIL(high-grade SIL) CIN 2, 3 SIL: squamous intraepithelial lesions CIN:cervical intraepithelial neoplasia
细胞学筛查法存在问题 n 一定的假阴性率,容易漏诊早期宫颈癌。 n 不典型鳞状细胞性质未定者,需要反复随访,难 以确诊,常造成病人失访。 n 被检出的许多病变并不会发展为子宫颈癌。 n 患者在等待复查中承受焦虑和精神压力 n 已成为巨大的社会经济负担。
病原体检测:HPV-DNA检测 • 放大核酸,检测核酸放大物 Polymerase chain reaction (PCR) • 直接检测核酸 固相杂交:Southern blot hybridization;Dot blot hybridization 液相杂交:杂交捕获(Hybrid Capture )
HC-II 基本原理与实验步骤图示 原理是利用对抗体捕获信号的放大和化学发光信号的检测 DNA 分解 45 min DNARNA 杂交 60 min 抗体 捕获 60 min 化学发 光检测 30 min 计算机 判读 15 min后
HC 2 -HPV =特点: 检测方法简单且效率高 高危HPV检测敏感度高(98%) 高的阴性预测值(99%) 如HPV DNA检测阴性,该妇女在 5~ 10年内患宫颈癌的机会几乎为零。 重复性好 操作不受采集样本的影响,不受操作环境的误差影响 =检测范围: 可同时检测13种高危型HPV: 16,18,31,33,35,39, 45,51,52,56,58,59、68(与HSIL/癌有关)
HPV检测的应用 n 进一步明确细胞学结果轻度异常的诊断(ASC) n 筛查: 30岁以上妇女,细胞学加HPV检测 双阴性者,3年复查一次 细胞学阴性,HPV阳性者,一年后复查 n CIN治疗后追踪 细胞学和HPV均为阴性--常规筛查 细胞学阴性、HPV阳性--复查阴道镜
子宫颈癌的演变过程
子宫颈癌筛查与早期诊断
最佳筛查方案(中国癌症基金会)
一般筛查方案(中国癌症基金会)
最基本筛查方案(中国癌症基金会)
何时开始筛查 WHEN TO START SCREENING n 经济发达地区: 25-30岁 n 经济欠发达地区: 35-40岁 n 高危人群:适当提前
筛查间隔 SCREENING INTERVAL • 传统涂片:每年一次 • 薄层液基涂片:每 2年一次 • 30岁或以上:如连续 3年,每年一次, 技术上满意,涂片结果阴性;每 2 -3年 一次 American Cancer Society (ACS),2002
停止筛查时间 WHEN TO DISCONTINUE SCREENING • 65岁(70岁):近 10年来,有连续 3次检 查记录,技术上满意,结果为阴性 • 任何时间:危重患者或出现危及生命的病 情:如心衰,中风等 • 停止筛查: 个性化:涂片结果不确定; DES应用史;CIN病史; 近期 HPV阳性; 免疫缺陷;HIV阳性
子宫切除术后筛查 SCREEING AFTER HYSTERECTOMY • 如果因良性病变切除全子宫后,可停止普查。 • 因CIN 2/3切除子宫 每 4 -6月涂片一次,直到连续 3次正常 American Cancer Society (ACS),2002
HPV疫苗 介导的宫颈癌生物学预防和治疗
免疫应答:指机体免疫系统受抗原刺激后,淋巴细胞特异性识 别抗原分子,发生活化、增殖、分化或无能、凋亡,进而表 现出一定生物学效应的全过程。
人乳头瘤病毒(HPV)生物学特性 微小的病毒:有8000个bps的双 链DNA分子的病毒 在空气中可存活 10+小时 庞大家族:目前有100+种型别 HPV,约 35 种型别与生殖道感 染有关 特异性感染人粘膜上皮细胞 传播途径:主要由性接触感染, 是最常见的病毒性性传播疾病
HPV的主要结构和功能
Transforming genes/growth stimulation URR Major capsid protein Regulation of viral replication Minor capsid protein Regulation of viral transcription & replication
HPV疫苗 预防性疫苗: 针对健康人群。靶向病毒衣壳蛋白L 1和L 2,刺激机体产 生保护性中和抗体,以阻断HPV感染。 治疗性疫苗: 应用对象为已感染人群。靶向病毒的E 6、E 7蛋白。主要 用于清除在上皮基底细胞内复制的病毒和HPV导致的异常细胞。
预防性HPV疫苗研究方向 集中于如何 有效产生HPV抗体
预防性疫苗的种类: v 病毒外壳蛋白疫苗 v 合成多肽疫苗 v 核酸疫苗
• L 1、L 2作为HPV病毒壳蛋白,是理想的抗 感染免疫靶子。 • 通过酵母细胞、昆虫细胞、哺乳细胞和原 核细胞系统,如牛痘病毒、杆状病毒、 Semliki森林病毒作为表达载体构建的病毒 模拟体VLP,可以作为预防性疫苗。
困难: VLP诱导的中和抗体具有型特异性、 致癌HPV型别的多样性、 HPV感染年龄的难以预计, 一种针对性强并高效多价的HPV疫 苗的研究仍需要一定时间。
在HPV感染宫颈组织使上皮细胞癌变后,应 该构建治疗性疫苗诱导CTL清除肿瘤细胞。
E 7是HPV相关的宫 颈组织癌变的关键因素, E 6, E 7在宫 颈组织癌细胞上持续表达是维持肿瘤 细胞处于转化状态所必须的。 Ø 高危型HPV的E 6, Ø 将E 6,E 7视作肿瘤特异性抗原是研究 治疗性疫苗的着眼点。
宫颈癌治疗性疫苗种类 1. 多肽疫苗 2. 蛋白疫苗 3. 嵌合性HPV VLP疫苗(c. VLPs) 4. 核酸疫苗 5. 病毒载体疫苗 6. 反义技术疫苗 7. 细菌载体疫苗 8. 细胞疫苗
多 肽 疫 苗 ü 多肽疫苗是针对T细胞和某些B细胞的免疫表位而设计的。 ü T细胞识别抗原是抗原呈递细胞MHC分子呈递的8 -10个氨基酸 组成的多肽。 ü 人 合成T细胞和某些线性B细胞的多肽免疫表位,辅以适当的 佐剂,即能与MHC结合,激发免疫反应。 ü HPV 16 E 6的T细胞表位位于E 6 41 -50, 91 -100和146 -151,E 7 的T细胞表位位于49 -57。
蛋 白 疫 苗 v 在体外纯化的病毒蛋白,如E 2、E 6、 E 7蛋白能诱导抗体和辅助性T细胞免 疫应答以及细胞毒T细胞反应。 v 临床试验表明: 此疫苗是安全, 易耐受 的, 有免疫原性。
嵌合性乳头瘤病毒VLP疫苗 嵌合性HPV VLP 是指将E 6、E 7 等病毒非结构蛋 白或来源于这类 蛋白的肽表位与 LI VLP合并,既 有预防又有治疗 作用。 E 6/E 7的 抗原表位
核酸疫苗 v 指编码蛋白表位的DNA或RNA与自然感染途径表达的 蛋白一样被机体加 处理, 启动针对该抗原的体液及细 胞免疫的一种疫苗。 v 接种核酸疫苗后,能在宿主细胞内持续表达,不断强 化T、B细胞记忆。能够从多方面提高免疫反应,降低 自然感染,诱导保护性的免疫反应. 包括CTL和中和抗 体。
Nucleus Molecular Clone Therapeutic Protein Target Cell Vector
病毒载体疫苗 v 最普遍使用的病毒载体是重组的牛痘病毒和腺病毒, 具有DNA转导的高效性和基因高水平的表达。 v 腺病毒载体组装HPV疫苗更吸引人,尤其是经过改造 的肿瘤增殖腺病毒,可以在肿瘤细胞内特异性复制, 而不在正常细胞内复制,从而提高了治疗的靶向性。 最常用的HPV基因靶点是E 2、E 6、E 7基因。
引言
反 义 技 术 v 反义技术主要包括反义DNA,反义RNA和核酶 v 作用机制:抑制转录或转录后加 , 或抑制翻译, v 目的:特异性阻断HPV原癌蛋白E 6、E 7的合成, 逆转 宫颈癌的恶性表型, 从而达到治疗目的。
细菌载体疫苗 v 细菌载体疫苗利用细菌(如卡介苗和沙门菌)做载 体, 将保护性抗原基因重组到细菌中, 制成疫苗。 v 优势:能使感染细胞内源性表达目的基因, 有正 确的翻译后修饰, 可刺激CTL应答。 v 用于这类疫苗的载体通常为特定微生物的疫苗株 , 以保证载体的安全性。可有效呈递嵌合免疫表 位, 诱导粘膜免疫和系统免疫反应。
肿瘤细胞疫苗 v 应用肿瘤细胞或经各种基因修饰后的肿瘤细胞在体外制成 瘤苗,经致死剂量照射后,再重新接种于来源于同一患者 体内构成了肿瘤细胞疫苗的基础 v 这样使逃避免疫监视的肿瘤细胞可以被免疫系统识别,从 而诱导机体产生针对肿瘤细胞的主动的特异性的反应。 v 值得注意的是,应用肿瘤细胞制成瘤苗的前提是肿瘤细胞 表达具有免疫原性的肿瘤相关抗原。
树突状细胞疫苗 v 树突状细胞(DC)是目前发现的功能最强的专 职抗原提呈细胞(APC),具有强大的激活CD 8+、 CD 4+T细胞的功能,并能分泌多种细胞因子参 与免疫调节与应答。 v 随着体外培养DC技术的成熟和基因 程技术的 进展,采用DC疫苗对肿瘤进行治疗已成为生物 治疗领域的热点。
HPV疫苗 介导的宫颈癌生物学预防和治疗
致 谢 UT Southwestern 同济医院 妇产科 曹泽毅 教授 Dr. G. Cunningham ∕肿瘤生物医学中心 乔友林 教授 Dr. J. Niederkorn 马 丁 教授 Dr. Charles Rolle 卢运萍 副教授 Dr. Sherry Carter 周剑锋 教授 Dr. Miller 陈庭惠 副教授 Dr. B. Hoffman 王常玉 副教授 Dr. J. Mc. Culley 徐 钢 副教授 王 薇 博士 杨婉华 博士 徐 倩 博士 朱 涛 博士
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