Cytomegalovirus a nádory mozku Seminář VIDIA SZÚ 26.5.2014
Lidské onkogenní viry Modifikovaná kritéria pro Kochovy postuláty pro lidské nádorové viry splňují: Virus Epsteina-Barrové (EBV) Virus hepatitidy B a C Lidské papilomaviry HPV Lidský herpetický virus 8 (HHV-8) Polyomavirus karcinomu Merkelových buněk Lidský T-lymfotropní virus 1 (HTLV-1) Lidské endogenní retroviry (HERV)
Modifikované Kochovy postuláty Splňuje HCMV kritéria pro onkogenní virus? 1. Přítomnost viru nebo jeho genomu v nádorových buňkách. 2. Imortalizace či maligní transformace je důsledkem transfekce genomem viru nebo jeho částí. 3. Důkaz, že transformace je důsledkem exprese genomu. 4. Epidemiologické a klinické důkazy toho, že infekce virem je rizikovým faktorem pro vývoj nádoru.
Gliomy-nádory mozku Podle typu gliových buněk astrocytomy (nejčastější) oligodendrogliomy ependymomy Grade I - pilocytický astrocytom (PA) a subependymal giant cell astrocytom, Grade II difúzně infiltrující astrocytom (IAS), Grade III - anaplastický astrocytom Grade IV maligní multiformní glioblastom (GBM) 2 dráhy vzniku GBM Dediferenciované post-mitotické astrocyty Neurogliální prekurzorové kmenové buňky
HCMV Ubikviterní beta-herpetický virus - 40-100% světové popoulace Primární infekce - mírné nebo asymptomatické onemocnění Závažné až život ohrožující onemocnění v hostiteli s nedostatečnou imunitou Kompletní částice Nukleokapsida EM snímek HCMV autoři Bhela D et al., J.Mol. Biol. 2000
Nález HCMV v nádorech glioblastomu 100% GBM (n=22) IE1+ Charles S Cobbs, MD Veterans Affairs Medical Center, Birmingham, Alabama, USA 7 skupin potvrdilo 2 skupiny nepotrvrdily Cobbs CS et al., Cancer Res.2002:3347-50. Human cytomegalovirus infection and expression in human malignant glioma. Cinatl J Jr. Et al., FEMS Microbiol Rev. 2004:59-77. Oncomodulatory signals by regulatory proteins encoded by human cytomegalovirus: a novel role for viral infection in tumor progression.
Nádory obsahují virovou DNA (Mitchell DA et al., 2008) 80-90% GBM je HCMV DNA + (okolní tkáň je neg.) Výskyt 10 2 10 6 kopií HCMV/500ng DNA DNA HCMV detekována též v periferní krvi (reaktivace nebo kontamice z nádoru?)
Nálezy HCMV v tkáních nádorů různého původu maligní glioblastomy meduloblastomy neuroblastomy karcinomy tlustého střeva karcinomy prsu karcinomy prostaty
HCMV infikuje duktální epitel mléčné žlázy i nádory imunohistochemické barvení HCMV-IE1 Normální epitel Rozdíly v expresi v norm. epitelu a v nádorech jsou dost malé Karcinom IE1 Infekce plic Karcinom L Neg. kontr. CD34 Harkins LE et al., Herpesviridae. 2010 23;1Detection of human cytomegalovirus in normal and neoplastic breast epithelium.
Lidský cytomegalovirus promotorem nádorů mozku? Promotor: Není iniciátorem-sám není tumorogenní Zvyšuje proliferaci iniciovaných buněk Není mutagen Infekce HCMV: Není příčinou mutací buněčného genomu Zvyšuje onkogennost již transformovaných buněk (normálních nikoliv)
Virové produkty které přispívají k patogenezi GBM 1. IE1 bezprostředně časný transaktivační protein 2. gb glykoprotein v obalu částice 3. US28 - chemokinový receptor 4. pp71 (UL82) - protein tegumentu 5. cmvil10 homolog IL10
Role IE1-časný regulátor onkogeneze (Vliv exprese IE1 v transfekovaných buňkách) Aktivace dráhy PI3-K/AKT mitogenní efekt Inaktivace onkosupresorů p53 a prb Zvýšení exprese telomerázy (htert)
Role glykoproteinu B gb na povrchu inf. buněk se váže na PDGFRa Aktivace dráhy PI3-K/AKT přes PDGFR AKT, protein kináza B klíčová kináza pro: Přežití nádorové buňky (inhibice apoptózy) Proliferaci ruší arest v G1 a G2 fázi Invazivitu a angiogenezi Buňky GBM mají často aktivovanou Akt 1 PDGFR+ Mesenchymální buňky Gliové buňky
Role chemokinového receptoru US28 Transformační aktivita Klíčová molekula - transkripční faktor STAT3 Regulované geny ovlivňují: Přežití Migraci (invase do Matrigelu) Proliferaci Angiogenezi (VEGF) Funkce imunity (COX-2, IL6 chemokiny Množství STAT3 koreluje se špatnou prognózou GBM US28 Konst. aktivace IL6-JAK-STAT3 NFkB-COX2, VEGF, enos, IL6 Vazba RANTES/CCL5
Role pp71 (UL82) protein tegumentu Degradace prb progrese b. cyklu Snížení exprese MHCI Indukce SCF (stem cell factor) angiogeneze Prozánětlivé působení (aktivace NFkB)
Role cmvil10 Indukce protumorogenních M2 makrofágů Snížení MHCI a kostimulačních molekul Zvýšení PD-L1 inhibice T buněk Indukce produkce VEGF a TGFb v monocytech Indukce IE1
IE-1 transaktivátor (zvýš. exp.telomerázy) gb-povrch glykopr. US28- agonist nezávislý aktivace fosfolipázy C (GPCR) vazba chemokinů uvolnění Ca++ cmvil10 imunosuprese pp71 zánět a angiogeneze (SCF)
Myší model GBM (Price RL, et al. 2013) Myši Mut3 mutace p53(80%) a Nf1 (18%)- spontánní gr.iii astrocytomy Myši infikované MCMV při narození dříve gr.iv astrocytomy Zvýšená fosforylace STAT3
Dráhy ovlivněné HCMV v patogenezi GBM Hollon TC et al. 2013
Klinické důkazy Klinická studie - Léčba GBM valganciclovirem (Soderberg-Nauclér) Léčba >6 měsíců = sig. rozdíl přežití 24.1 měs. proti13.1měs Za 4 roky přežilo 27.3% léčených proti 5.9% léčených méně než 6 měs- nebo neléčených. Pacienti s GBM mají horší T buněčnou odpověď proti CMV. Závěr Množení lidského cytomegaloviru v nádorové tkáni možná přispívá k horší prognóze nádorového onemocnění.?pomůže antivirová léčba pacientům s glioblastomem??pomohou imunoterapeutické přístupy-aktivní i pasívní?
Doporučená literatura - Přehledový článek: Cobbs CS.:Cytomegalovirus and brain tumor: epidemiology, biology and therapeutic aspects. Curr Opin Oncol. 2013 Nov;25(6):682-8.
Děkuji za pozornost