HPV có khoảng 200 genotype khác nhau về vật liệu di truyền trong đó đã được xác định khoảng 100 genotype, và khoảng 40 genotype HPV đã được xác định ở niêm mạc đường sinh dục người. HPV không chỉ có mối liên quan mật thiết với UTCTC mà còn có vai trò quan trọng trong sự hình thành ung thư hậu môn, âm hộ, âm đạo, dương vật, ung thư phổi và một số ung thư vùng hầu họng. Đồng thời, HPV còn là nguyên nhân của nhiều bệnh cảnh lâm sàng trên da và niêm mạc như hạt cơm, sùi mào gà sinh dục-hậu môn, u nhú thanh quản trẻ sơ sinh…
1. Hình thái và cấu trúc của HPV
HPV là nhóm vi rút có kích thước nhỏ, họ Papillomavirideae, không vỏ, đối xứng xoắn ốc. Hạt vi rút có đường kính 52 – 55nm, vỏ gồm 72 đơn vị capsomer. Mỗi đơn vị capsid gồm một pentamer của protein cấu trúc L1 kết hợp với một protein L2 (protein này là thành phần kháng nguyên được sử dụng trong phản ứng miễn dịch đặc hiệu).
Hạt vi rút của HPV
Cả hai protein cấu trúc đều do vi rút tự mã hóa: Protein capsid chính (L1) có kích thước khoảng 55 kDa và chiếm khoảng 80% tổng số protein của vi rút. Protein capsid phụ (L2) có kích thước khoảng 70 kDa.
2. Phân loại HPV
* Phân loại theo khả năng tác động của HPV trên tế bào chủ (khả năng gây ung thư), HPV được chia thành 3 nhóm:
– Nhóm genotype HPV “nguy cơ thấp” (Low-risk type): những genotype HPV thuộc nhóm này chỉ gây những mụn cóc hoặc khối u lành tính. Bộ gen của chúng tồn tại dạng episome, DNA dạng vòng nằm ngoài nhiễm sắc thể chủ. Các genotype HPV trong nhóm “nguy cơ thấp” thường gặp là: HPV 6, 11, 40, 42, 43, 44, 54, 61, 70, 72, 81, 89 và CP6108.
– Nhóm genotype HPV “nguy cơ cao” (High-risk type): gồm những genotype HPV có khả năng tích hợp DNA vào hệ gen người, làm rối loạn quá trình nhân lên của tế bào chủ, gây ra hiện tượng tăng sinh và bất tử hóa tế bào hình thành các khối u ác tính. Những genotype có khả năng gây ung thư thường gặp gồm HPV 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 68, 73, 82 và HPV 26, 53, 66.
– Nhóm genotype HPV “chưa xác định nguy cơ” (Unknown-risk type): gồm đa số các genotype HPV chưa xác định được khả năng gây ung thư như HPV 2a, 3, 7, 10, 13, 27, 28, 29, 30, 32, 34, 55, 57, 62, 67, 69, 71, 74,77, 83, 84, 85, 86, 87, 90, 91.
* Phân loại theo vị trí gây bệnh của HPV (khả năng thích ứng của HPV trên tế bào đích), HPV được chia thành 3 nhóm:
– Nhóm HPV thích ứng biểu mô sừng: Những HPV ở nhóm này có khả năng xâm nhiễm trên da, hình thành các dạng hạt cơm thông thường (HPV 2, 4, 26, 27, 29, 57), hạt cơm phẳng (1, 2, 4), hạt cơm Butcher (HPV 7). Tổn thương thường xuất hiện ở da mặt, cổ, tay và chân. Đặc biệt, một số genotype HPV ở nhóm này còn có khả năng gây loạn sản thượng bì dạng hạt cơm Epidermodysplasia verruciformis (HPV 2, 3, 5, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 17, 19, 20, 25, 36, 37, 46, 47, 50), một dạng bệnh lý có khả năng dẫn đến ung thư da và thường xuất hiện trên bệnh nhân suy giảm miễn dịch.
– Nhóm thích ứng tế bào niêm mạc, không phải là niêm mạc đường sinh dục: Gồm những HPV có khả năng gây bệnh ở niêm mạc miệng và hầu họng (HPV 6, 11, 13, 32), gây đa bướu gai hô hấp tái diễn (Recurrent respiratory papillomatosis). Một số genotype HPV là nguyên nhân gây bệnh.
– Nhóm thích ứng tế bào niêm mạc đường sinh dục: Nhóm HPV gây bệnh tại đường sinh dục như sùi mào gà (HPV 6, 11, 42, 43, 44, 54), UTCTC, ung thư dương vật, ung thư âm hộ, ung thư âm đạo (HPV 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 68, 73, 82).
3. Chu kỳ sống của HPV
Chu kỳ sống của HPV liên quan chặt chẽ với tế bào biểu mô vật chủ, được chia làm 4 giai đoạn:
* Giai đoạn xâm nhập: Vị trí đầu tiên HPV xâm nhập vào là tế bào lớp đáy ở những vị trí dễ tổn thương thông qua receptor integrin. Ở lớp tế bào này, số lượng vi rút thấp và tồn tại ở dạng episomal tách rời với gen của tế bào vật chủ.
* Giai đoạn tiềm tàng: DNA HPV có thể tồn tại rất lâu với số lượng ít và không sao chép, không tạo các hạt vi rút. Các gen E1, E2 rất cần thiết cho sự nhân lên của vi rút ở giai đoạn này.
* Giai đoạn nhân bản mạnh: Cùng với quá trình nhân lên và biệt hóa từ lớp tế bào đáy lên các tế bào ở lớp trên, các tế bào sừng bị nhiễm HPV mới hình thành cũng di chuyển lên các lớp trên, các gen muộn HPV được bộc lộ và khởi động giai đoạn tăng sinh của vi rút, DNA HPV được nhân lên trong tế bào chủ.
* Giai đoạn giải phóng: Ở lớp tế bào sừng ngoài cùng, gen L1 và L2 có vai trò hình thành vỏ capsid cho DNA của vi rút. Các hạt vi rút mới được hình thành giải phóng ra bề mặt tế bào sừng.
4. Cơ chế gây bệnh của HPV
HPV lây truyền chủ yếu qua đường tình dục và có thể lây truyền khi tiếp xúc trực tiếp từ da qua da. HPV có khả năng thích ứng ở biểu mô sừng và niêm mạc gây tăng sinh tế bào biểu mô và gây biến đổi tế bào dẫn đến ung thư qua các bước sau:
– Xâm nhập chuỗi gen của HPV vào tế bào chủ: Bộ gen HPV xâm nhập vào chuỗi gen của vật chủ ở dạng episome (DNA dạng vòng ở ngoài nhiễm sắc thể vật chủ) đối với HPV nhóm “nguy cơ thấp” hoặc tích hợp DNA vào nhiễm sắc thể vật chủ đối với HPV nhóm “nguy cơ cao”.
– Gây bất tử hóa tế bào: Protein E6, E7 của các genotype HPV nhóm “nguy cơ cao” còn có khả năng kết hợp với ras.
– Bất ổn định gen tế bào chủ: Bất thường quá trình phân bào có thể gây ra bởi protein E6 và E7 của các genotype nhóm “nguy cơ cao” mà không gặp ở genotype nhóm “nguy cơ thấp”, gây mất alen ở một số gen nhất định mà các gen này liên quan đến sự xuất hiện và tiến triển của ung thư.
– Biến đổi đáp ứng với phá hủy DNA: Gen E6 và E7 có thể gây mất khả năng đáp ứng của cơ thể với sự phá hủy DNA.
– Tăng sinh và biệt hóa tế bào: HPV nhân lên theo quá trình biệt hóa của tế bào đáy dưới dạng episome, đồng thời nhân lên trong các tế bào lớp trên tế bào đáy đã thoát khỏi chu trình nhân lên của tế bào nhờ vai trò tái thiết lập chương trình tiếp tục tổng hợp DNA ở tế bào sừng bị nhiễm của E6, E7 HPV.
5. Mục đích của xét nghiệm HPV-DNA:
– Phát hiện sự hiện diện của virus HPV nguy cơ cao: Đây là mục đích chính, giúp xác định người có nguy cơ cao phát triển tổn thương tiền ung thư hoặc ung thư.
– Phân loại type HPV (tùy theo loại xét nghiệm): Một số xét nghiệm có thể xác định chính xác chủng HPV mà người bệnh nhiễm, giúp đánh giá nguy cơ cụ thể hơn (ví dụ: nhiễm HPV 16/18 có nguy cơ cao hơn so với các chủng khác).
– Sàng lọc chính hoặc đồng sàng lọc: HPV-DNA có thể được sử dụng làm xét nghiệm sàng lọc chính hoặc kết hợp với xét nghiệm Pap smear.
Khi kết hợp xét nghiệm HPV-DNA và xét nghiệm Pap smear (Phết tế bào cổ tử cung) sẽ nâng cao độ nhạy và độ đặc hiệu trong việc phát hiện sớm ung thư cổ tử cung và các tổn thương tiền ung thư nghiêm trọng.
6. Các loại xét nghiệm HPV-DNA phổ biến:
Các xét nghiệm HPV-DNA hiện nay đều sử dụng mẫu tế bào được lấy từ cổ tử cung hoặc âm đạo. Các kỹ thuật phổ biến bao gồm:
– Xét nghiệm HPV định tính (Qualitative HPV DNA test): Cho biết có hay không có sự hiện diện của DNA HPV nguy cơ cao.
– Xét nghiệm HPV định type (Genotyping HPV DNA test): Ngoài việc phát hiện sự có mặt của HPV, xét nghiệm này còn xác định được cụ thể các chủng HPV (ví dụ: dương tính với HPV 16, hoặc HPV 18, hoặc nhóm 12 chủng nguy cơ cao khác). Từ đó, giúp dự đoán và kiểm soát các nguy cơ tốt hơn.
– Xét nghiệm HPV-mRNA (phát hiện mRNA của virus HPV): Một số xét nghiệm tiên tiến hơn không chỉ tìm DNA mà còn tìm mRNA của virus HPV (chủ yếu là mRNA của gen E6/E7). Sự hiện diện của mRNA E6/E7 cho thấy virus đang hoạt động và gây ra sự thay đổi tế bào, có nguy cơ cao hơn tiến triển thành ung thư.
Bệnh viện Ung bướu Nghệ An đã triển khai xét nghiệm “HPV genotype Realtime PCR” giúp định type được cụ thể 14 type HPV nguy cơ cao gây ung thư cổ tử cung, trong đó có 02 type nguy cơ cao nhất là 16, 18 và 12 type nguy cơ cao khác là 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 66, 68.
7. Quy trình thực hiện xét nghiệm HPV-DNA
* Bước 1: Lấy mẫu dịch từ đường sinh dục
Người phụ nữ được hướng dẫn nằm ngửa trên giường, hai đầu gối cong lại. Bác sĩ sẽ sử dụng một dụng cụ chuyên dụng để lấy mẫu ở cổ tử cung. Sau đó, cho dịch mẫu đã lấy được vào lọ đựng dung dịch bảo quản mẫu và chuyển đến phòng xét nghiệm để thực hiện các bước tiếp theo.
* Bước 2: Tách chiết DNA
* Bước 3: Chạy phản ứng định type hoặc định tính
* Bước 4: Phân tích kết quả
Tác giả: Ths. Nguyễn Thị Hà – Khoa Giải phẫu bệnh – Bệnh viện Ung bướu Nghệ An
Hiệu đính: BSCKII. Trần Đức Hùng – Trưởng khoa Giải phẫu bệnh – Bệnh viện Ung bướu Nghệ An
