(LUẬN án TIẾN sĩ) nghiên cứu tỷ lệ, kiểu gen và mối liên quan của HPV ở bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang

Mối liên quan của nhiễm HPV và kiểu gen của HPV với một số đặc điểm lâm sàng bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang .... Đây là bệnh lý đã được ghi nhận trong y văn hơn một thế kỷ qua, tuy

-* -

NGUYỄN BÁ KHOA

NGHIÊN CỨU TỶ LỆ, KIỂU GEN

VÀ MỐI LIÊN QUAN CỦA HPV Ở BỆNH NHÂN

U NHÚ ĐẢO NGƢỢC MŨI XOANG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC

H N i - 2019

HỌC VIỆN QUÂN Y

-* -

NGUYỄN BÁ KHOA

NGHIÊN CỨU TỶ LỆ, KIỂU GEN

VÀ MỐI LIÊN QUAN CỦA HPV Ở BỆNH NHÂN

U NHÚ ĐẢO NGƢỢC MŨI XOANG

Chuyên ngành: Khoa học y sinh

LỜI CẢM ƠN

Sau thờ ại H c viện Quân Y, N

r ờng và các Phòng, Ban và Bộ môn c r ờ ế y ô ã o

ơ rì c t p

Tôi xin gửi lời cảm ơ â ớ Đảng y- B G ám ốc, Phòng

S u ại h c, Bộ môn Sinh lý bệnh ã ạo m u ệ u o ô c

hiệ o Lu á

Tôi xin bày tỏ lòng kính tr ng và biế ơ âu ắ ến P ó áo , T ến

sỹ Nguyễ Lĩ To , Bộ môn Sinh lý bệnh - H c việ uâ y, ờ T y

mế ã ế , ỉ ạy, ộ ạo m u ệ u

o ô ro uố uá rì o u

Với s kính tr ng và biế ơ âu ắ , ô x c bày tỏ lời cảm ơ chân thành tới PGS TS Nguyễn Thị Ng c Dung, ờ T y ã n tình truy ạt kiến thứ o ô , ã ộ ớng dẫn tôi trong quá trình h c t p nghiên cứu o u y

Tôi xin bày tỏ lòng biế ơ ến các th y cô o á ộ nhân viên Bộ môn Sinh lý bệnh, H c viện Quâ y ã uô , ớ ẫ

ạo m u ệ u o ô ro uá rì , ứu ô

Tôi vô cùng biế ơ m ó , ộng viên c a Cha Mẹ, ặc biệt là v

và các con, nh ời thân yêu c a tôi, luôn luôn bên cạnh chia sẻ với tôi

m u trong cuộc sống Tôi trân tr ảm ơ u âm và tình cảm quí báu c ạ , ng nghiệ ã o ô

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

Tác giả luận án

Nguyễn Bá Khoa

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CHỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG ix

DANH MỤC HÌNH xi

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Một vài đặc điểm của u nhú đảo ngược mũi xoang 3

1.2 Giải phẫu sinh lý và mô học mũi xoang 5

1.2.1 Mũi 5

1.2.2 Các xoang cạnh mũi 9

1.2.3 Niêm mạc mũi xoang 10

1.3 Bệnh sinh u nhú đảo ngược mũi xoang 11

1.3.1 Hút thuốc lá và u nhú đảo ngược mũi xoang 11

1.3.2 Viêm mạn tính và u nhú đảo ngược mũi xoang 11

1.4 Triệu chứng lâm sàng của bệnh u nhú đảo ngược mũi xoang 12

1.4.1 Triệu chứng cơ năng 12

1.4.2 Triệu chứng thực thể 13

1.4.3 Tái phát của u nhú đảo ngược mũi xoang 13

1.4.4 Tổn thương đại thể, vi thể của u nhú đảo ngược mũi xoang 14

1.5 Human Papilloma virus và u nhú đảo ngược mũi xoang 16

1.6 Cơ chế của sự tiến triển u nhú đảo ngược thành ác tính 28

1.7 Phát hiện ADN HPV trong mô 30

1.8 Nghiên cứu HPV trong u nhú đảo ngược mũi xoang 36

1.8.1 Trên thế giới 36

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41

2.1 Đối tượng nghiên cứu 41

2.2 Tiêu chuẩn lựa chọn bệnh nhân 41

2.2.1 Tiêu chuẩn chẩn đoán u nhú đảo ngược mũi xoang 41

2.2.2 Tiêu chuẩn chẩn đoán polyp mũi xoang 42

2.2.3 Tiêu chuẩn chẩn đoán ung thư mũi xoang 42

2.2.4 Tiêu chuẩn loại trừ 42

2.2.5 Trang bị, hóa chất nghiên cứu 43

2.3 Phương pháp nghiên cứu 46

2.3.1 Thiết kế nghiên cứu 46

2.3.2 Các thông số nghiên cứu 46

2.4 Phương pháp xử lý và phân tích số liệu 56

2.4.1 Phương pháp xử lý 56

2.4.2 Phương pháp phân tích số liệu 56

2.5 Vấn đề đạo đức trong nghiên cứu 56

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 58

3.1 Đặc điểm lâm sàng bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang 58

3.1.1 Đặc điểm tuổi và giới 58

3.1.2 Một số đặc điểm lâm sàng u nhú đảo ngược mũi xoang 59

3.1.3 Một số đặc điểm giải phẫu bệnh u nhú đảo ngược mũi xoang 65

3.2 Tỷ lệ nhiễm HPV và kiểu gen của HPV ở mô u nhú đảo ngược mũi xoang 69

3.2.1 Tỷ lệ phát hiện HPV-ADN ở mô u nhú đảo ngược mũi xoang 69

3.2.2 Kiểu gen HPV-ADN ở mô u nhú đảo ngược mũi xoang 74

3.3 Phân tích mối liên quan của nhiễm HPV với một số đặc điểm lâm sàng bệnh nhân UNĐN MX 90

Chương 4 BÀN LUẬN 98

4.1 Đặc điểm lâm sàng bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang 98

4.1.1 Đặc điểm về tuổi và giới bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang 98

4.1.2 Đặc điểm lâm sàng bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang 100

4.1.3 Đặc điểm giải phẫu bệnh u nhú đảo ngược mũi xoang 107

4.2 Tỷ lệ nhiễm HPV và kiểu gen của HPV ở mô u nhú đảo ngược mũi xoang 111

4.2.1 Tỷ lệ phát hiện HPV-ADN ở mô u nhú đảo ngược mũi xoang 111

4.2.2 Kiểu gen HPV-ADN ở mô u nhú đảo ngược mũi xoang 112

4.3 Mối liên quan của nhiễm HPV và kiểu gen của HPV với một số đặc điểm lâm sàng bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang 114

4.3.1.HPV liên quan với tuổi và giới ở BN u nhú đảo ngược mũi xoang 114

4.3.2.HPV liên quan với sự tái phát của u nhú đảo ngược mũi xoang 115

4.3.3.HPV liên quan với hút thuốc lá, uống rượu và u nhú đảo ngược mũi xoang 116

4.3.4 Kiểu gen của HPV liên quan tới tình trạng chuyển h a ác tính của u nhú đảo ngược mũi xoang 117

4.4 Những hạn chế của đề tài 124

KẾT LUẬN 125

KIẾN NGHỊ 127 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC

TT Phần viết tắt Phần viết đầy đủ

1 ADN Acid deoxyribonucleic

2 ARN Acid ribonucleic

3 APC Adenomatous polyposis coli

4 ATP Adenosine triphosphat (phân tử mang năng

lượng)

5 BLAST Basic local alignment search tool

7 BRCA Breast cancer (ung thư vú)

8 CDK Cyclin dependent kinase (enzym phụ thuộc

cylin)

9 CDKN Cyclin dependent kinase inhibitor (Chất ức chế

enzym phụ thuộc cyclin)

10 CYP Cytochrome P450

11 EBV Epstein-Barr virus

12 ECM Extracellular matrix (Chất nền ngoại bào)

13 EGF Epidermal growth factor (yếu tố tăng trưởng biểu

bì)

14 EGFR Epidermal growth factor receptor (Thụ thể tăng

trưởng biểu bì)

15 HDACs Histon deacetylases (enzyme loại bỏ các nhóm

acetyl từ một ε-N-acetyl lysine trên histone)

16 HLA Human leukocyte antigen (Kháng nguyên bạch

cầu người)

17 HPV Human papillomavirus

cao)

19 HS Heparan sulfate

20 HSPG Heparan sulfate proteoglycan

21 kb Kilo base pair

22 KBMSH Ung thƣ biểu mô sừng hóa

23 KBMKSH Ung thƣ biểu mô không sừng hóa

24 KIP Kinase inhibitory protein

25 KRF Keratinocyte-specific transcription factor (yếu tố

phiên mã đặc hiệu keratinocyte)

26 INK4 Inhibitors of CDK4

27 IARC International Agency for Research on Cancer (cơ

quan nghiên cứu ung thƣ quốc tế)

28 LB Lysis buffer (Đệm ly giải)

29 LCR Long control region

30 LMP Latent membrane protein (protein màng tàng

36 ORF Open reading frame (Khung đọc mở)

37 PCR Polymerase chain reaction (Phản ứng khuếch đại

chuỗi gen)

Drosophila disc large tumor suppressor (Dlg1), and Zonula occludens-1 protein (Zo-1)

39 pRB Protein retinoblastoma (Protein nguyên bào võng

43 UCNT Undifferentiated nasopharyngeal carcinoma type

(Ung thư biểu mô không biệt h a vòm mũi họng)

44 UICC Union international control cancer (Liên hiệp

quốc tế chống ung thư)

45 UNĐN MX U nhú đảo ngược mũi xoang

46 UTVMH Ung thư vòm mũi họng

47 URR Upper regulatory region (Vùng điều hòa tăng

cường)

48 Waf1/cip1 wild-type activating

fragment-1/cyclin-dependent kinase inhibitory protein-1

49 WB Washing buffer (Đệm rửa)

50 WHO World health organization (Tổ chức Y tế Thế

giới)

Bảng Tên bảng Trang

2.1 Các cặp mồi dung trong phản ứng nested- PCR 45

2.2 Thành phần phản ứng Real time nested PCR phát hiện HPV 53

3.1 Phân bố các nhóm bệnh nhân theo tuổi 58

3.2 Phân bố các nhóm bệnh nhân theo giới 59

3.3 Một số đặc điểm cơ năng BN u nhú đảo ngược mũi xoang 59

3.4 Tiền sử bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang 60

3.5 Tỉ lệ bệnh nhân c tái phát u nhú đảo ngược mũi xoang 61

3.6 Vị trí u nhú đảo ngược mũi xoang 61

3.7 Phân giai đoạn bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang 62

3.8 Hình ảnh nội soi u nhú đảo ngược mũi xoang 65

3.9 Tỉ lệ HPV-ADN ở mẫu mô bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang, ung thư mũi xoang, polyp mũi xoang 70

3.10 Kết quả đối chiếu sự tương đồng trình tự nucleotide với kiểu gen HPV11 của các chủng HPV ở mô u nhú đảo ngược mũi xoang 76

3.11 Kết quả đối chiếu sự tương đồng trình tự nucleotide với kiểu gen HPV16 của các chủng HPV phân lập ở mô ung thư mũi xoang 77

3.12 Kết quả đối chiếu sự tương đồng trình tự nucleotide với kiểu gen HPV11 của các chủng HPV phân lập ở mô polyp mũi xoang 80

3.13 Tỉ lệ phân bố kiểu gen HPV ở mô bệnh nhân UNĐNMX, UTMX và polyp mũi xoang phân tích bằng so sánh Genbank bằng công cụ BLAST/Search 81

3.14 Tổng hợp tỉ lệ phân bố kiểu gen HPV ở các nhóm nghiên cứu được phân tích bằng phương pháp phân tích nguồn gốc phát sinh loài 89

3.15 Phân bố bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang c nhiễm HPV theo tuổi 90

3.17 Liên quan đặc điểm cơ năng bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang

với nhiễm HPV 92

3.18 Liên quan giai đoạn của u nhú đảo ngược mũi xoang với nhiễm HPV 92

3.19 Liên quan bệnh nhân có nhiễm HPV theo vị trí u nhú đảo ngược mũi xoang 93

3.20 Liên quan bệnh nhân nhiễm HPV với tái phát u nhú đảo ngược mũi xoang 93

3.21 Liên quan bệnh nhân UNĐN MX nhiễm HPV với tiền sử 94

3.22 Liên quan bệnh nhân UNĐN MX nhiễm HPV với hình ảnh đại thể 94

3.23 Liên quan bệnh nhân nhiễm HPV với giải phẫu bệnh 95

3.24 Mối liên quan của kiểu gen HPV ở mô u nhú đảo ngược, polyp và ung thư mũi xoang 96

3.25 Mối liên quan của kiểu gen HPV ở mô nh m không ung thư mũi xoang so với nh m ung thư mũi xoang 97

4.1 Một số triệu chứng cơ năng thường gặp trong u nhú đảo ngược mũi xoang 100

4.2 Tỉ lệ một số triệu chứng cơ năng của u nhú đảo ngược mũi xoang 102

DANH MỤC HÌNH

1.1 Hình ảnh đa dạng của u nhú đảo ngược mũi xoang 3

1.2 Thiết đồ cắt đứng dọc khoang mũi 8

1.3 Thiết đồ cắt dọc qua các xoang cạnh mũi 9

1.4 Cấu trúc HPV 18

1.5 Chu kỳ hoạt động của HPV 27

2.1 Máy NanoDrop 1000, Thermo Scientific, Hoa Kỳ 43

2.2 Máy Realtime-PCR IQ5 của Hãng Bio-RAD (Hoa Kỳ) 44

3.1 Hình ảnh chụp CT scan bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang giai đoạn T1, T2 63

3.2 Hình ảnh chụp CT Scan bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang giai đoạn T3, T4 64

3.3 Kết quả giải phẫu bệnh trước và sau phẫu thuật 65

3.4 Hình ảnh u nhú đảo ngược mũi xoang 66

3.5 Hình ảnh u nhú đảo ngược mũi xoang được chẩn đoán xác định 67

3.6 Hình ảnh u nhú đảo ngược mũi xoang được chẩn đoán trước mổ 67

3.7 Hình ảnh carcinoma bọc-dạng tuyến được chẩn đoán sau mổ 68

3.8 Hình ảnh nghi carcinoma được chẩn đoán sau mổ 68

3.9 Hình ảnh carcinoma tế bào gai 69

3.10.Tín hiệu chạy Real-time nested PCR SYBR Green phát hiện HPV (A) và tín hiệu Real-time PCR sử dụng Taqman probe kênh HEX (B) phát hiện gen giữ nhà ß-globin trong mẫu mô u nhú đảo ngược mũi xoang 71 3.11 Tín hiệu chạy Real-time nested PCR SYBR Green phát hiện HPV

(A) và tín hiệu Real-time PCR sử dụng Taqman probe kênh HEX (B)

phát hiện gen giữ nhà ß-globin trong một số mẫu mô ung thư mũi

xoang 72

3.12 Tín hiệu chạy Real-time nested PCR SYBR Green phát hiện HPV 73

3.13: Kết quả điện di sản phẩm nested-PCR nhân bản HPV- ADN trong mô của một số bệnh nhân UNĐN MX, ung thư và polyp mũi xoang 74

3.14 Hình ảnh đại diện cho kết quả minh họa peak của một đoạn trình tự ADN vùng LP1 của HPV11 ở bệnh nhân Đỗ Văn T (BA.13.009205) 75

3.15 Hình ảnh đại diện cho kết quả minh họa peak của một đoạn trình từ ADN vùng LP1 của HPV16 ở bệnh nhân ung thư mũi xoang Đặng Thị H (BA.14070.14) 78

3.16 Hình ảnh đại diện cho kết quả minh họa peak của một đoạn trình tự ADN vùng LP1 của HPV11 ở bệnh nhân polyp mũi xoang Lý Thị H (BA 16.008006) 79

3.17 Kết quả phân tích kiểu gen HPV bằng phương pháp phân tích nguồn gốc phát sinh loài ở nh m UNĐN MX 83

3.18 Kết quả phân tích kiểu gen HPV bằng phương pháp phân tích nguồn gốc phát sinh loài ở nh m Ung thư mũi xoang 86

3.19 Kết quả phân tích kiểu gen HPV bằng phương pháp phân tích nguồn gốc phát sinh loài ở nh m Polyp mũi xoang 88

4.1 Hình ảnh giải phẫu bệnh u nhú đảo ngược có ác tính hóa 108

4.2 Cơ chế bệnh sinh gây ung thư của HPV 110

4.3 Các yếu tố nguy cơ thúc đẩy tiến triển và tái phát UNĐN MX 115

4.4 Hóa mô miễn dịch p53, EGFR, Ki-67 của u nhú đảo ngược 118

4.5 HPV ảnh hưởng chu trình tế bào 120

4.6 Cây phát sinh loài Papilomavirus dựa trên trình tự gen vùng L1 ORF, phân nhóm phần lớn HPV thành ba chi: alphapapilomavirus, betapapilomavirus và Gammapapilomavirus 123

ĐẶT VẤN ĐỀ

U nhú đảo ngược mũi xoang là u tân sinh lành tính thường xuất phát từ niêm mạc khe mũi giữa và vách mũi xoang Đây là bệnh lý đã được ghi nhận trong y văn hơn một thế kỷ qua, tuy nhiên đến nay u nhú đảo ngược mũi xoang vẫn đang là vấn đề được tranh luận nhiều do tính chất phức tạp của bệnh sinh, khả năng tái phát cao và mức độ phối hợp với ung thư của tình trạng bệnh lý gây nên U nhú đảo ngược mũi xoang là bệnh tương đối hiếm gặp chiếm 0,5% trong các u vùng tai mũi họng nói chung và khoảng 4% các u mũi xoang n i riêng [1], [2] Các khối u thường chỉ xảy ra ở một bên mũi và

tỷ lệ mắc u nhú đảo ngược mũi xoang hay gặp ở nam cao hơn so với nữ khoảng 4 đến 5 lần Bệnh gặp ở người da trắng nhiều hơn người da đen và thường gặp ở lứa tuổi 50 đến 60 tuổi Ở nước ta, u nhú đảo ngược mũi xoang

là bệnh ít gặp nên chưa c nhiều nghiên cứu được công bố

U nhú đảo ngược mũi xoang có nhiều tên gọi khác nhau và đưa đến nhiều phương pháp điều trị khác nhau Một vài tên gọi như viêm xoang nhú (papillary sinusitis) hoặc u nhú biểu mô (epithelial papilloma) không phản ánh được sự nghiêm trọng của bệnh Một số tên gọi khác như ung thư nhú (papillary carcinoma) hoặc ung thư c nhung mao (villous cancer) lại quá nặng nề, đe dọa và đưa đến xu hướng điều trị quá đáng không cần thiết

Cơ chế bệnh sinh của u nhú đảo ngược mũi xoang đến nay vẫn chưa hoàn toàn sáng tỏ Sự viêm nhiễm, dị ứng, thuốc lá, sự tiếp xúc hóa chất đã được coi là c liên quan đến cơ chế bệnh sinh, nhưng đến nay các yếu tố này chỉ được coi là các yếu tố thuận lợi giúp cho bệnh phát sinh phát triển Những nghiên cứu gần đây trên thế giới đã chứng minh nhiễm HPV (Human Papilloma Virus) tiềm tàng, mạn tính vùng mũi xoang c liên quan với sự phát sinh các khối u, trong đ c u nhú đảo ngược mũi xoang và ung thư Tuy

nhiên, bệnh sinh liên quan nhiễm HPV gây u nhú đảo ngược mũi xoang và biến tính ung thư mũi xoang cần được nghiên cứu và làm sáng tỏ [3], [4]

HPV là một virus nhỏ hệ gen ADN có khả năng nhiễm và nhân lên trong các tế bào biểu mô vảy Phần lớn HPV lây nhiễm không có triệu chứng, âm thầm và tiến triển gây rối loạn tăng sinh tế bào và biến tính ung thư Hiện nay

đã có hàng trăm kiểu gen HPV (HPV genotype) khác nhau được phát hiện, trong đ chỉ có các kiểu gen HPV-16, -18, -31, -33, -35, -39, -45, -51, -52, -58

là những kiểu gen có nguy cơ cao gây ung thư mũi xoang Trong đ , kiểu gen HPV-6, -11, -16, -18 cho thấy có liên quan chặt chẽ đối với bệnh sinh ung thư mũi xoang [5], [6] U nhú đảo ngược mũi xoang hiện nay được xem là một bệnh c liên quan đến nhiễm HPV và tiến triển ung thư h a Ở nước ta đã c khá nhiều nghiên cứu về HPV trong một số bệnh lý liên quan ung thư cổ tử cung và u nhú mũi xoang Tuy nhiên, chưa c nhiều nghiên cứu liên quan HPV trong bệnh lý u nhú đảo ngược ở mũi xoang, đặc biệt liên quan của kiểu gen HPV với u nhú đảo ngược mũi xoang và ung thư mũi xoang Vì vậy,

chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu tỷ lệ, ki u gen và mối liên quan c a HPV ở bệnh nhân u ảo mũ xo ” với 2 mục tiêu sau :

1 Xác định tỷ lệ, kiểu gen và phân bố các kiểu gen của HPV ở bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang

2 Phân tích mối liên quan của nhiễm HPV và kiểu gen HPV với một

số đặc điểm lâm sàng của bệnh nhân u nhú đảo ngược mũi xoang

Chương 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 M t v i đặc điểm của u nhú đảo ngược mũi xoang

U nhú đảo ngược mũi xoang (UNĐN MX) là u tân sinh lành tính niêm mạc khe mũi giữa, vách mũi xoang, chiếm tỷ lệ 0,5 – 4% trong tất cả các u vùng mũi Loại u nhú này có tần xuất khoảng 0,75 đến 1,5 ca/100.000 dân/năm, với nam giới chiếm ưu thế (tỉ lệ 3:1 so với nữ giới) Lần đầu tiên Ward đã mô tả UNĐN MX cách đây hơn một thế kỷ nhưng mãi cho đến năm

1938, dựa vào tính chất xâm lấn các mô lân cận, xu hướng dễ tái phát và khả năng kết hợp với các u ác tính khác của bệnh Ringertz mới hệ thống hóa và sắp xếp lại [1], [2]

Hình 1.1 Hình ảnh đa dạng của u nhú đảo ngược mũi xoang

nhú đảo ngược (inverted papilloma): u nhú Schneider (Schneiderian papilloma): viêm xoang dạng nhú (papillary sinusitis): polyp với dị sản đảo nghịch (polype with inverting metaplasia): tăng trưởng tế bào chuyển đổi lành tính (benign transitional cell growth): u nhú biểu mô (epithelia papilloma): u nhú mềm (soft papilloma): u nhú tế bào chuyển đổi (transitional cell papilloma): bướu xơ dạng nhú (papillary fibroma): bệnh u nhú (papillomatosis): ung thư tế bào trụ (cyclindrical cell carcinoma): ung thư biểu mô vảy dạng nhú (squamous papillary epithelioma) (hình 1.1) Trong số

đ , nhiều tên gọi không thích hợp hoặc không mô tả chính xác được tổn thương hoặc chỉ ngụ ý mô tả một diễn biến lâm sàng nào đ khiến điều trị sai hướng [2]

Một vài tên gọi như “viêm xoang dạng nhú” hoặc "u nhú biểu mô"

không phản ánh được sự nghiêm trọng của tổn thương Ngược lại các tên gọi khác như: "papillary carcinoma" hoặc "villous cancer" mang tính đe dọa như ung thư [7] nên đã khuyến khích sử dụng các phương pháp điều trị giống ung thư

Bốn tính chất đặc trưng của u nhú đảo ngược mũi xoang là:

có tính chất âm ỉ và xâm lấn nên một vài tác giả khuyến cáo nên cắt bỏ xương

sàng và cắt bỏ phần giữa xương hàm trên đối với UNĐN MX và sử dụng phương pháp phẫu thuật sọ mặt đối với những khối u tân tạo xâm lấn rộng

Cho đến nay, UNĐN MX vẫn còn là một vấn đề thời sự vì những điểm nêu trên, đặc biệt là căn nguyên của tổn thương (nguyên nhân gây UNĐN MX) vẫn còn chưa sáng tỏ Các yếu tố: viêm nhiễm, dị ứng, thuốc lá, ô nhiễm môi trường, tiếp xúc với các hóa chất độc hại, nghề nghiệp…là những yếu tố liên quan tạo thuận lợi cho bệnh phát sinh và phát triển [7]

1.2 Giải phẫu sinh lý và mô học mũi xoang

1.2.1 Mũi

Khoang mũi (cavum nasi) ổ mũi hay hốc mũi ở giữa nền sọ, khoang

miệng và hai hốc mắt khoang mũi thông ra ngoài bởi lỗ mũi ngoài và qua lỗ

mũi sau (choanae) thông vào tỵ hầu Khoang mũi được chia ra làm hai nửa bởi vách mũi (septum nasi) Mỗi nửa khoang mũi gồm phần tiền đình (vestribulum nasi) giới hạn bởi các sụn mũi ngoài và hố mũi riêng (cavum nasi proprium) hay khoang mũi chính danh được giới hạn bởi các

Nền mũi hay vòm miệng được tạo nên ở 2/3 trước bởi mỏm khẩu cái xương hàm trên và 1/3 sau bởi mảnh ngang xương khẩu cái

Thành trên hay vòm khoang mũi được tạo nên bởi xương mũi ở phía trước, mảnh ngang xương sàng ở giữa và mặt trước, mặt dưới thân xương bướm ở sau

Như vậy, thành trên khoang mũi là khe hẹp cong xuống dưới gồm 3 đoạn: đoạn mũi trán, đoạn sàng và đoạn bướm, xuyên qua các lỗ mảnh ngang

xương sàng c các tia khứu (fila olfactoria) Vì vậy, vùng trên khoang mũi là vùng khứu giác (region olfactorria), các vùng niêm mạc khác của khoang mũi

là vùng hô hấp (region respiratoria)

Thành ngoài có cấu tạo phức tạp, do xương hàm trên, xương lệ, xương sàng, xương khẩu cái và cánh trong chân bướm tạo nên Từ khối bên xương

sàng, xương xoăn mũi trên và xương xoăn mũi giữa (conchae nasales superiores medius) nhô vào trong lòng khoang mũi Xương xoăn mũi dưới (concha nasal inferior) là một xương riêng Các xương xoăn mũi cùng thành

mũi ngoài tạo nên các ngách mũi, giữa xương xoăn mũi dưới và thành dưới

khoang mũi tạo nên ngách mũi dưới (meatus nasal inferior), ở phần trên của

ngách này cách lỗ mũi khoảng 1 - 1,5 cm có lỗ ống lệ tỵ đổ vào Qua ống lệ tỵ, nước mắt chảy vào mũi làm cho mũi lúc nào cũng ẩm

Giữa xương xoăn mũi dưới và xương xoăn mũi giữa là ngách mũi giữa

(meatus nasal medius) Ðổ vào ngách này có xoang hàm trên, xoang trán,

xoang sàng trước và một phần xoang sàng giữa, ở thành ngoài ngách mũi c

khe hình bán nguyệt rộng 2 - 3mm nằm giữa bóng sàng (bulla ethmoidale) và mỏm móc (processus uncinatus) Xoang hàm trên có lỗ đổ vào đáy khe này,

ở phần trước trên có lỗ đổ vào xoang trán Xoang sàng trước thông vào ngách mũi giữa bằng những lỗ nhỏ ở thành trước và thành sau của khe

Ngách mũi trên (meatus nasal superior) nằm giữa xương xoăn mũi giữa

và xương xoăn mũi trên Ngách mũi trên là một khe hẹp có các lỗ thông vào của xoang sàng sau và một phần xoang sàng giữa Xoang bướm thông vào

rãnh bướm sàng (recessus sphenoethmoidalis) nằm giữa xương xoăn mũi trên

và thành trước thân xương bướm

Ở sau xương xoăn mũi dưới và xương xoăn mũi giữa là ngách mũi hầu

(meatus nasopharyngeus) thông vào tỵ hầu qua lỗ mũi sau

Các ngách mũi rộng hay hẹp tùy theo kích thước các xương xoăn mũi,

vị trí vách mũi và tình trạng niêm mạc mũi Ngách mũi dưới dài nhất, ngách

mũi trên hẹp và ngắn nhất So với các ngách mũi thì ngách mũi giữa là rộng hơn cả

Ở mặt xương xoăn mũi giữa hướng vào ngách mũi c chỗ nhô lên gọi là

đê mũi (agger nasi) Trước đê mũi là tiền đình ngách mũi giữa Từ đê mũi lên tới thành trên khoang mũi là khe khứu (sulcus olfactorius) nằm giữa xương lá

mía và xương xoăn mũi giữa

Có hai lỗ mũi sau ngăn cách nhau bởi xương lá mía Xung quanh lỗ này còn c cánh trong chân bướm ở ngoài, thân xương bướm ở trên và mảnh ngang xương khẩu cái ở dưới

Niêm mạc mũi gắn vào cốt mạc, các mô trên sụn và được bao phủ bởi biểu mô trụ tầng có lông chuyển Niêm mạc mũi bao phủ tất cả các thành của mũi và lách vào bao phủ mặt trong các xoang mũi Niêm mạc mũi chứa nhiều tuyến chứa chất nhầy Ngay dưới lớp biểu mô niêm mạc mũi c nhiều đám rối tĩnh mạch và lưới động mạch làm sưởi n ng không khí trước khi vào phổi Ở các xoăn mũi , các đám rối mạch phát triển dưới dạng các đám rối

hang (plexus cavernosi concharum)

Niêm mạc các xoăn mũi rất dày, biểu mô khứu giác phủ vùng xoăn mũi

và một phần vòm khoang mũi Niêm mạc tiền đình mũi là phần tiếp tục của biểu bì da và được phủ bởi biểu mô lát tầng Ở đây, trong lớp mô liên kết của niêm mạc có chứa nhiều tuyến bã và chân lông

Vậy, về mặt giải phẫu thì thành ngoài mũi được chia thành 3 vùng:

Vùng xoăn mũi và các ngách mũi, vùng xoăn mũi thuộc tiền đình khoang mũi, vùng trên xoăn mũi nằm giữa xoăn mũi trên và mặt dưới mảnh sàng

Về mặt sinh lý, mũi c thể chia thành hai vùng: vùng trên là vùng khứu giác nằm trên xoăn mũi giữa Niêm mạc ở đây vàng hoặc nâu và là nơi bắt nguồn của các sợi dây thần kinh khứu giác Tầng dưới là tầng hô hấp Niêm mạc vùng này đỏ hồng chứa nhiều mạch máu, tuyến niêm mạc, bạch huyết, ở

điểm cách lỗ mũi khoảng 1 cm, đám rối mao mạch nằm rất nông dễ chảy máu nên đƣợc gọi là điểm mạch

Hình 1.2 Thiết đồ cắt đứng dọc khoang mũi

1.2.2 Các xoang cạnh mũi

Các xoang cạnh mũi gồm: xoang hàm trên, xoang bướm, xoang sàng và xoang trán Các xoang này nằm trong xương nên làm giảm trọng lượng, tăng sức bền của xương, là các hộp cộng hưởng âm thanh và sưởi ấm không khí trước khi vào phổi

Hình 1.3 Thiết đồ cắt dọc qua các xoang cạnh mũi

1.2.3 Niêm mạc mũi xoang

Biểu mô: lớp biểu mô nằm trên màng đệm và màng đáy Trong hốc

mũi c nhiều loại biểu mô lót Có 3 loại biểu mô: biểu mô trụ giả tầng (niêm mạc hô hấp): được tạo bởi 4 loại tế bào chủ yếu: trụ có lông chuyển, trụ không lông chuyển, tế bào đài và tế bào đáy Che phủ 2/ 3 lớp niêm mạc trong mũi Biểu mô lát và chuyển tiếp (trụ giả tầng xen lẫn với vuông có vi nhung mao) Biểu mô trụ đơn: l t bên trong các xoang

Các tể bào biểu mô có chức năng bảo vệ đường hô hấp trên và dưới trực tiếp nhờ hệ thống dẫn lưu nhầy-lông chuyển do hoạt động của tế bào trụ

có và không có lông chuyển, tế bào đài và tế bào đáy C đến 80% số tế bào biểu mô là tế bào trụ có lông chuyển Tế bào đài hay tế bào nhầy tiết ra acidic mucin Điều hòa sự bài tiết chất nhầy và bảo đảm độ nhớt dịch tiết, là yếu tố quan trọng của hoạt động nhầy lông chuyển Tế bào đáy là tế bào nguồn sẽ biệt hóa thành các tế bào của niêm mạc nhầy lông chuyển Trước đây, người

ta nghĩ rằng các tế bào nằm tựa trên màng đáy; ngày nay qua nghiên cứu cấu trúc vi thể niêm mạc trên nhiều lát cắt, người ta phát hiện có nhiều lớp tế bào nằm chồng lên nhau

Tốc độ di chuyển của lớp dịch nhầy trên bề mặt niêm mạc từ 5 mm/phút đến 20 mm/phút Nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến hoạt động nhầy – lông chuyển: bệnh bẩm sinh gây bất động các lông chuyển (tam chứng Kartagener, hội chứng Young), môi trường quá khô, nhiệt độ thấp, các thuốc dùng tại chỗ, khí hít vào, môi trường nhiều bụi gỗ, thuốc lá hoặc tình trạng nhiễm khuẩn sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động nhầy lông chuyển

Sự liên kết giữa các tế bào biểu mô: lớp biểu mô điều hòa sự chuyển

dịch của nước qua trung gian thẩm thấu các ion Sự di chuyển của nước và các protein trong niêm mạc phụ thuộc vào sự toàn vẹn của bề mặt niêm mạc

và độ thẩm thấu của khoảng gian bào giữa các lớp biểu mô với các phân tử

này Liên kết vòng đ ng vai trò như hàng rào ngăn chặn sự di chuyển của nước, ion và phân tử lớn qua khoảng gian bào

M ng đáy: màng đáy không chỉ cho các chất dịch mà còn cho một số

chất đặc biệt thẩm thấu qua Đây là một màng bán thấm, sự hấp thu các chất qua các mao mạch của màng đáy

1.3 Bệnh sinh u nhú đảo ngược mũi xoang

Cho đến nay, nhiều công trình nghiên cứu đề cập đến: hút thuốc lá, viêm nhiễm mạn tính mũi xoang, phơi nhiễm virus là các yếu tố thường liên quan nhiều đến bệnh sinh u nhú đảo ngược mũi xoang, với cơ chế hết sức phức tạp, liên quan đến nhiều chu trình sống trong tế bào, và nguy cơ tái phát

và chuyển hóa ác tính rất cao [9]

1.3.1 Hút thuốc lá và u nhú đảo ngược mũi xoang

Hút thuốc lá được cho là yếu tố nguy cơ trong việc phát triển cũng như tái phát của u nhú đảo ngược mũi xoang, thậm chí chuyển h a ác tính tổ chức này Tiền sử hút thuốc, lượng thuốc hút kết hợp với môi trường lao động có ảnh hưởng lớn tới tiến triển của u nhú đảo ngược mũi xoang [10], [11] Trong một nghiên cứu trên 132 bệnh nhân, u nhú đảo ngược mũi xoang tái phát chiếm 28,2% nh m bệnh nhân có hút thuốc, khác biệt đáng kể so với nhóm không hút thuốc (10,7%) Hút thuốc cũng c thể liên quan tới khả năng chuyển h a ác tính của u nhú đảo ngược mũi xoang với 26,4% có chuyển dạng tế bào dạng carcinoma ở nhóm hút thuốc so với tỉ lệ 2,8% ở nhóm không hút thuốc [11]

1.3.2 Viêm mạn tính và u nhú đảo ngược mũi xoang

Viêm mũi xoang mạn tính là tác nhân kích thích và làm biến đổi các cấu trúc bình thường dẫn đến các bệnh lý của mũi xoang, c thể có cả u nhú đảo ngược mũi xoang Một số tác giả cho thấy viêm xoang thường thấy kèm

theo u nhú là do hậu quả của khối u bít tắc lỗ thông mũi xoang cản trở đường vận chuyển niêm dịch từ xoang ra ngoài Hình ảnh viêm mạn tính thường được quan sát thấy ở các mô bệnh học của u nhú đảo ngược mũi xoang như

sự xuất hiện của đại thực bảo, bạch cầu đa nhân trung tính, tế bào lympho T CD8, tế bào lympho T điều hòa, bạch cầu ái toan Sự có mặt của tế bào viêm trong u nhú đảo ngược mũi xoang xuất hiện với mật độ dày đặc hơn so với u mũi xoang khác Điều này tạo môi trường viêm mạn tính và có thể tạo điều kiện cho sự tăng sinh của các yếu tố như virus và các yếu tố viêm, kích thích

sự tăng trưởng, trong đ c các yếu tố tăng trưởng khối u [3], [11]

1.4 Triệu chứng lâm sàng của bệnh u nhú đảo ngược mũi xoang

1.4.1 Triệu chứng cơ năng

- Nghẹt mũi: Nghẹt mũi là triệu chứng thường gặp (từ 85 đến 100%)

Nghẹt mũi ngày càng gia tăng, nghẹt một bên từ mức độ nhẹ đến trung bình, hoặc bị nghẹt hoàn toàn Khi u lan rộng quá cửa mũi sau vào trong hầu mũi thì gây tắc nghẽn hoàn toàn hai bên vì UNĐN bịt tắc hoàn toàn hầu mũi

- Chảy nước mũi, gặp ở khoảng 31% bệnh nhân

- Đau, căng vùng mặt chiếm 30% bệnh nhân

- Chảy máu mũi ở 17% bệnh nhân

- Mất ngửi, nhức đầu vùng trán ở 14% bệnh nhân

- Chảy nước mắt ở 7% bệnh nhân

Những triệu chứng ít gặp hơn: sụp mí hoặc nhìn đôi, mùi hôi, đau tai, tê cóng

Các triệu chứng cơ năng thường thay đổi và kéo dài từ 2 năm đến hơn

45 năm Đôi khi khối u chỉ được phát hiện tình cờ trên CT scan hay khi khám sức khoẻ định kỳ

1.4.2 Triệu chứng thực thể

Qua nội soi mũi xoang c thể xác định rõ khối UNĐN MX thường ở 1 bên mũi với tổn thương diễn ra trên một vùng rộng, có vẻ không đều, hoại tử, thường chảy máu khi đụng vào N c màu xám hơi đỏ và có thể bít hoàn toàn mũi xoang, lan rộng từ tiền đình mũi đến hầu mũi

Điểm khởi phát đầu tiên thường ở thành bên mũi, vùng khe mũi giữa

Sự lan rộng vào giữa đưa đến tắc nghẽn hoàn toàn hoặc một phần đường thông khí mũi Vách ngăn mũi c thể bị ăn mòn khi khối u lớn lên Một hoặc nhiều xoang có thể bị ăn mòn thứ phát do khối u xâm lấn hoặc do viêm xoang tắc nghẽn Khối u có thể lan rộng ra ngoài xâm lấn vào xoang hàm và xoang sàng Sự lan rộng có thể tiếp tục đến xoang bướm và xoang trán

Tổn thương âm ỉ sẽ lan tới những vùng xa hơn của khối sọ mặt, ăn mòn xương bởi sự tăng trưởng của khối u và chèn ép gây teo mà không có sự thâm nhiễm Thành ngoài hốc mũi luôn bị ảnh hưởng trong mọi trường hợp, tiếp đến là các xoang với những phạm vi khác nhau Xoang sàng thường bị ảnh hưởng nhất, kế đến là xoang hàm, xoang trán, xoang bướm bị ít nhất Hố lê và túi lệ bị ảnh hưởng trực tiếp bởi UNĐN MX, khối u có thể xâm lấn thành trước của xoang hàm và thâm nhiễm mô mềm gò má

1.4.3 Tái phát của u nhú đảo ngược mũi xoang

U nhú đảo ngược dễ tái phát, đặc biệt khi u nhú đảo ngược xâm lấn vào các ng c ngách như xoang bướm, mảnh sàng, xoang trán, ngách sàn ổ mắt

là những nơi khi phẫu thuật lấy u thường bỏ sót mô Saha (2010) theo dõi dọc trong vòng 10 năm đối với 52 trường hợp UNĐN MX đã được phẫu thuật, tác giả thấy 20 ca (38%) c tái phát UNĐN MX Trong đ , 23% tái phát không

có sự biến đổi về hình ảnh giải phẫu bệnh vi thể, 12% có hình ảnh loạn sản, 4% số ca có hình ảnh chuyển dạng ung thư biểu mô tế bào vảy Tác giả khuyến cáo việc sử dụng nội soi để phát hiện sớm tái phát [12]

1.4.4 Tổn thương đại thể, vi thể của u nhú đảo ngược mũi xoang

Không thể phân biệt được chính xác polyp mũi lành tính với khối u lành hoặc ác tính mà không sinh thiết mô để xác định Nhiều tác giả khuyến cáo: sinh thiết qua nội soi mũi xoang nên thực hiện với bất cứ bệnh nhân nào

có u tân tạo hoặc polyp một bên trước khi lên kế hoạch điều trị cho họ Kỹ thuật thường quy này có thể giúp lập kế hoạch phẫu thuật, xác định phạm vi lan rộng của khối u một cách hiệu quả và chính xác hơn

1.4.4.1 Tổ ơ ại th

Hình dạng của u nhú đảo ngược trên hình nội soi giống một hay nhiều khối polyp, có nhiều hình dạng giống như đầu ngón tay, có vẻ không đều, bề mặt có nhú, mủn, thường dễ chảy máu khi đụng vào Có thể mô tả bề mặt giống chùm nho, quả dâu hoặc giống polyp đơn thuần N c màu xám hơi đỏ

và có thể bít hoàn toàn mũi xoang, trải rộng từ tiền đình đến hầu mũi Khối u sùi loét, hoại tử, dễ chảy máu khi đụng chạm vào Khối u ban đầu có thể ở hốc mũi hoặc các xoang cạnh mũi, sau đ xâm lấn đến các tổ chức xung quanh: nền sọ, ổ mắt

1.4.4.2 Tổ ơ

Tính chất đặc trưng nhất khi xem trên kính hiển vi là sự dày lên của biểu

mô với sự xâm lấn rộng vào trong lớp mô đệm bên dưới Hình ảnh này chưa được giải thích đầy đủ Có giả thuyết cho rằng vì màng Schneider có nguồn gốc ngoại bì từ đĩa khứu giác, do có sự khác nhau trong lớp mô đệm ở dưới

đã cho phép sự đảo ngược của u nhú, tạo thành những hốc dưới biểu mô lên tới bề mặt Những lớp đáy tăng sinh và lồi vào trong những tổ chức liên kết

Một số mẫu cắt tiếp tuyến bệnh phẩm có thể dẫn đến giải thích nhầm rằng biểu mô không liên quan tới bề mặt cũng như sự xâm lấn lớp mô đệm Sự thiếu hiểu biết về tính chất này sẽ dẫn đến sự chẩn đoán nhầm là carcinoma tại chỗ

Hình thái tế bào biểu mô có thể thay đổi từ biểu mô trụ có lông mao tới biểu mô vảy xếp tầng keratin hóa Những vùng trung gian của biểu mô chuyển tiếp thường xuất hiện Sự kết hợp những kiểu biểu mô này có thể hiện diện trong cùng một tổn thương Biểu mô có thể thay đổi về độ dày, tuy nhiên các tế bào đều không thay đổi về hình dạng, có sự đồng dạng của nhân và sự trưởng thành một cách tuần tự từ những tế bào đáy ra ngoài Sự keratin hóa bề mặt thường gặp những hình ảnh phân bào biến diễn đặc biệt trong những lớp đáy, nhưng bình thường về số lượng và hình thể

Màng đáy nguyên vẹn và ngăn cách biểu mô tăng sản đảo ngược với tổ chức liên kết Lớp nhu mô không có tính chất bất thường, có thể thay đổi ở tổ chức liên kết mạch máu từ lỏng lẻo thành nhu mô đặc và có sợi Sự thâm nhiễm tế bào viêm có thể gặp là các tế bào ái toan, nhưng không điển hình

Xương bị ăn mòn, teo đét bởi sự đè nén nhưng không bị thâm nhiễm bởi khối

u

- CT Scan có cản quang nên được chụp để đánh giá độ lan rộng của tổn thương CT Scan cắt lớp mỏng, độ phân giải cao hiện nay là kỹ thuật hình ảnh chuẩn cho những khối u bao gồm mũi và xoang cạnh mũi Những vùng mờ hoặc đậm trên phim CT Scan có thể biểu hiện những chất dịch cô đặc, hoặc những mảng nằm tiếp giáp khối u, nhờ đ mà c thể xác định được phạm vi khối u thực sự Thêm vào đ , CT Scan được dùng để đánh giá hình ảnh phá hủy xương bao gồm cả khối u, đặc biệt gần đĩa khứu, hố sàng Tuy nhiên, CT Scan không phân biệt được mô viêm và mô tân sinh cũng như hình ảnh dịch ứ đọng, mà phải nhờ đến MRI

- MRI có thể phát hiện sớm sự lan rộng vào nội sọ, hốc mắt Những tế bào u c khuynh hướng di chuyển dọc theo những rễ dây thần kinh (khe khứu giác) đi qua đĩa sàng Đối với những khối u cao trên khoang mũi và xoang

sàng, một số tác giả khuynh hướng dùng kỹ thuật hình ảnh đôi để xác định polyp mũi, u mũi, viêm xoang, u tân tạo ác tính

1.5 Human Papilloma virus v u nhú đảo ngược mũi xoang

1.5.1 Đặc điểm sinh học HPV

1.5.1.1 Phân loại HPV

Hội nghị Quốc tế về Papilloma virus năm 1991 đã phân loại và tách papilloma virus khỏi nh m polyoma virus trên cơ sở các nghiên cứu về sinh học và di truyền phân tử Papilloma virus gây bệnh cho người được gọi là

HPV, đây là 1 loài duy nhất thuộc họ Papillomaviridea Các HPV được chia

thành các kiểu gen (genotype) khác nhau, các HPV được coi là cùng kiểu gen khi chuỗi gen L1 trong bộ gen (genome) khác nhau dưới 10% và đứng cùng nhánh trong cây phả hệ phân tích loài (phylogenetic analysis): cũng c trường hợp phân loại kiểu gen HPV còn dựa thêm vào đặc tính gây bệnh của các kiểu gen đ [13], [14]

Hiện nay, HPV có khoảng trên 200 kiểu gen khác nhau đã được xác định, mỗi kiểu gen lại có hàng chục kiểu dưới gen (subgenotype): mỗi kiểu dưới gen lại có hàng chục chủng virus Các chủng virus thường được đặt theo địa danh hoặc tác giả phát hiện ra chủng đ Sự biến động và đa dạng về cấu trúc di truyền giữa các chủng virus tạo kh khăn trong việc xác định kiểu gen

và chủng virus Việc xác định kiểu gen và các chủng của HPV dựa vào kết quả phân tích mức độ giống nhau của trình tự nucleotide, cũng như mức độ tương đồng giữa các thành phần acid amin của các chuỗi gen E6, E7 của bộ

gen HPV [14], [15]

1.5.1.2 C u trúc phân tử HPV

HPV là virus không vỏ bọc, c đối xứng hình khối 20 mặt, đường kính

50 - 55nm, cấu trúc phân tử ADN là vòng xoắn kép chứa hệ gen gồm xấp xỉ 8.000 base pair Dưới kính hiển vi điện tử, HPV trông giống quả bóng gôn,

nằm cạnh nhau theo một tập hợp Lớp vỏ Capsid của HPV đối xứng hình khối được tạo thành bởi 72 capsomer (60 dạng lục giác và 12 dạng ngũ giác) c cấu trúc là 2 lớp protein bề mặt L1 và L2 Do protein của vỏ capsid được bảo

vệ một cách đặc biệt nhờ L1 (lớp vỏ lớn) nên không thể phân lập được chúng bằng huyết thanh Vì vậy, người ta dùng chuỗi ADN để phân biệt loại protein

kề cận L1 là protein cấu trúc của lớp vỏ bé L2 [16], [17], [18]

Bộ gen (genome) của HPV chứa khoảng 7-8 gen sớm (Early, E) (từ E7): không có E3, và chứa 2 gen muộn (Late, L): (L1-L2) là những gen cấu trúc, các gen này quyết định sự phiên mã và dịch mã trong quá trình nhân lên của virus Các gen này đều nằm trên sợi ADN bổ sung ADN của HPV gồm 2 sợi xoắn (Ds ADN): đối xứng hình khối, dài khoảng 7906 cặp nucleotide, được bao bọc bởi nhiều phân tử histon

E1-Gen của HPV có thể nằm ở dạng plasmid hoặc tích hợp vào ADN tế bào lớp đáy và tái hoạt động khi c điều kiện thích hợp Sự nhân lên của HPV phụ thuộc vào cơ chế phiên mã của tế bào biểu mô da hay niêm mạc HPV bám vào bề mặt của tế bào biểu mô qua các thụ thể chưa được xác định, HPV phiên mã trong nhân tế bào nhờ transcriptase Gen sớm bắt đầu cho sự tổng hợp ADN của HPV phiên mã và chuyển thể, gen muộn phiên mã cho các protein cấu trúc Chỉ có các gen sớm chịu trách nhiệm cho chuyển thể tế bào,

hơn rất nhiều so với các vùng khác của hệ gen HPV Đây là vùng chứa đựng những vị trí gắn kết với những yếu tố gen tái tạo lại bản sao ADN

- Vùng sao chép sớm (Early Region): gồm các gen E1, E2, E4, E5, E6

và E7 là bản mã hoá các protein điều chỉnh những bản sao của virus (E2): tái tạo bản sao ADN (E1, E2): tác động đến sinh sản tế bào (E5, E6, E7) và giải phóng virus (E4)

- Vùng muộn (Late Region) là những gen mã hoá cho hai protein hình thành vỏ capsid của virus (L1 và L2): được sản xuất muộn hơn

Hình 1.4 Cấu trúc HPV

*N u : theo Schiffman M và cs (2016) [18]

- Vùng điều khiển dài (Long Control Region - LCR): có các gen không

mã hoá cho protein, hơn nữa n điều hoà cho việc sao chép và nhân lên của virus Vùng điều hoà trên có những vị trí liên kết cho những yếu tố sao chép

tế bào như hoạt hoá protein 1 và yếu tố 1 sao chép đặc hiệu tế bào keratin (keratinocyte) (KRF1) Người ta biết rằng týp HPV-16 hoặc -18 có những dạng khác nhau của KRF1 Liên kết yếu tố này với LCR điều hoà hoạt động

khung đọc mở trong vùng sớm của genom Vùng sớm có những khung đọc

mở và những mã của các protein dùng để sao chép virus và chuyển dạng tế bào Vùng sớm c các khung đọc mở (E1-E8): gen E3 và E8 chỉ thấy ở một

số chủng HPV, chức năng không rõ ràng [14]

Protein được mã hoá bởi gen E1 và gen E2 của HPV cũng tham gia việc nhân lên của ADN Những protein được mã ở E1 liên kết với LCR gần gen E6 Gen E1 là một trong hai vùng gen bảo tồn nhất của HPV (cùng với gen L1) mã hóa cho protein chức năng c vai trò cần thiết cho quá trình sao chép ADN và plasmid Protein gen E1 c kích thước khoảng 73 kDa, nó liên kết với một chuỗi ADN cụ thể (vị trí liên kết E1, E1BS) trong nguồn gốc sao chép của virus và cùng với protien thứ 2 (E2) tập hợp thành các phức hợp hexameric Phức hợp thu được có hoạt tính helicase (thực hiện quá trình tháo xoắn) và giúp chuỗi gen của virus duỗi ra trong quá trình sao chép Hoạt động tháo xoắn ADN của E1 không cần ATP [17], [18] E1 cũng tương tác với protien nhân bản A (RPA): dẫn đến sự ổn định nhanh chóng của ADN sợi đơn được tạo ra bởi hoạt động helicase E1 [20] Các protein này có cả enzym ATPase và hoạt tính heilcase

Gen E2 của HPV mã hóa cho 2 protein c độ dài khác nhau, giúp điều hoà kết nối chúng với LCR Vai trò chủ yếu của protein E2 là làm tăng gắn kết của protein E1 với LCR Ngoài chức năng trong sao chép ADN của virus

Gen E2 còn mã hóa một sản phẩm protein khoảng 40 - 45 kDa Protein này

đ ng vai trò chủ đạo trong quá trình phiên mã cũng như trong quá trình điều hòa giải mã và quy trì ADN virus ở ngoài NST Chức năng điều hòa giải mã của E2 được thực hiện do sự gắn kết với E2BSs trong LCR và những vị trí liên quan này xác định hiệu quả của E2 trong quá trình phiên mã Sự biểu hiện của protein HPV E2 ở các mức khác nhau trong tế bào người dẫn đến sự

ức chế phiên mã từ promoter virus Sự gián đoạn hoặc im lặng của gen E2 dẫn

đến tăng khả năng biểu hiện của gen gây ung thư E6 và E7 Ngoài ra, E2 còn

đ ng vai trò trong việc phân tách ADN virus mới được sao chép với các NST sau phân bào, đảm bảo sự phân bố tương tự của bộ gen virus trong các tế bào con Ở giai đoạn cuối vòng đời của virus, chức năng phiên mã của gen E2 được giảm đi và hướng tới việc khuếch đại ADN của virus để tạo thuận lợi cho việc sản sinh ra thế hệ virus mới [17], [21], [22]

Mặc dầu gen E4 là 1 phần của vùng sớm, Gen E4 của HPV nằm trong vùng gen sớm và chồng chéo với E2 nhưng được phiên mã trong một khung đọc khác nhau Protein E4 là một sản phẩm hợp nhất với một chuỗi 5-amino acid từ đầu cuối N của E1 (quá trình splicing giữa E1 và E4) Protein này có chức năng giúp cho quá trình trưởng thành và giải phóng virus ra khỏi tế bào

mà không làm tan tế bào chủ Protein E1 và E4 chứa 3 dạng chính tác động vào chu kỳ sống của virus gồm:

- Dạng gen chứa nhiều leucin ở đầu tận cùng N liên quan đến keratin và cần thiết cho sự nhân lên của ADN Vùng chứa nhiều prolin ở đoạn trung tâm, chứa vị trí threonin cần thiết cho khoảng nghỉ của chu kỳ tế bào tại giai đoạn G2/M và giải mã của phức hợp cyclinB/cdk1 ở bào tương

- Đầu tận C (C - teminal) chứa domain đơn, điều hòa khả năng gen E1

và E4 tạo ra sự polimerize, gắn với dead-box RNA helicase và tạo ra sự phá

vỡ hệ thống sợi keratin [23] Những protein này được mã tương đối muộn trong vòng đời của virus

Những protein này rất quan trọng để biệt hoá HPV Protein E4 tương tác với khung xương cytokeratin của tế bào Điều này cho phép các virus rời các tế bào đã nhiễm để tới gây bệnh cho các tế bào khác Đây là nguyên nhân tạo thành các tế bào b ng kinh điển

Các protein của virus cũng can thiệp vào thời kỳ phân bào và cytokinase Điều này giải thích kết quả phổ biến là: có những tế bào đa nhân

trong tổn thương tiền ung thư Người ta thấy rằng những u condyloma liên quan đến virus nh m nguy cơ cao gây nhiều khả năng phân bào bất thường hơn những condyloma liên quan đến nh m nguy cơ thấp Gen E2 mã hoá cho vài peptid ở màng tế bào có keratin Ít nhất, một chức năng của protein này là làm tăng tương tác giữa yếu tố phát triển biểu mô với thụ thể và ligands của chúng Bằng cách tăng cường những tương tác của chúng có thể làm tăng phát triển tế bào

Trong một số công trình thực nghiệm cho thấy: Gen E5 mã hóa cho sản phẩm là protein E5 Protein này dài 83 acid amin Việc phát hiện protein này rất khó do tính kỵ nước, kích thước nhỏ nằm ở phần màng golgi và lưới nội chất của tế bào Protein này cần thiết cho quá trình xâm nhập và tồn tại của virus trong tế bào chủ Protein E5 là yếu tố tác động ngay trong giai đoạn đầu của quá trình xâm nhiễm trong tế bào, tạo ra phức hợp với các thụ thể của yếu

tố kích thích tăng trưởng và biệt hóa tế bào đồng thời giúp cho virus lẩn trốn đáp ứng miễn dịch của tế bào chủ

Mặt khác, protein E5 còn có vai trò trong việc ngăn chặn sự chết theo chu trình (apotosis) của tế bào E5 có thể ức chế đáp ứng của vật chủ với sự phát triển của những tân sản Khả năng của E5 gây nên sự biến đổi của tế bào

do gen E5 có khả năng hoạt hóa receptor của yếu tố phát triển và ức chế ATPase không bào [24]

Gen E6 và E7 mã cho các prtein là sản phẩm chuyển dạng chính của HPV [14]

-E6: Protein HPV E6 là các polypeptide nhỏ cỡ 150 axit amin và chứa hai nguyên tố kẽm (Zn) Sự nguyên vẹn của chúng là điều cần thiết cho chức năng chính của E6 E6 mã hóa cho một protein cơ bản với hai nguyên tố Zn ở đầu tận C (C - teminal) Các protein E6 của HPV nguy cơ cao thuộc loại oncoprotein và có thể làm biến đổi các tế bào tuyến vú của người và liên kết

với E7 trong việc biến đổi các tế bào sừng bao quy đầu của con người E6 được biểu hiện sớm sau khi nhiễm virus và tạo điều kiện cho virus nhân lên bằng cách tạo ra một số thay đổi của tế bào như: kéo dài tuổi thọ của tế bào thông qua ức chế quá trình chết của tế bào theo chương trình (apoptosis); tăng cường hoạt hóa telomerase Qua đ , HPV E6 tương tác với một phân giải ubiquitin, các protein liên kết E6 (E6-AP ) và các dạng kết hợp với p53 bị phân giải thông qua các cơ chế ubiquitin phụ thuộc Hơn nữa, E6 có thể ngăn chặn sự di chuyển của p53 vào nhân và do đ ức chế chức năng điều tiết của gen p53 Hậu quả, của việc phân hủy p53 và ngăn chặn vận chuyển p53 vào nhân làm cho p53 không thể làm trung gian kiểm soát chu kỳ phân bào, do vậy tế bào tiếp tục phân chia mặc dù ADN bị phá hủy [14] Bình thường, khi

có tín hiệu phá hủy tế bào hoặc có sự sai hỏng trong quá trình nhân lên của ADN, gen ức chế ung thư p53 được hoạt hóa, dẫn đến dừng chu kỳ tế bào và gây chết tế bào theo chương trình (apotosis) thông qua hoạt động giải mã của gen

Ngoài ra, gen E6 còn có khả năng gắn kết với protein PDZ dẫn đến sự thoái triển của protein PDZ, một protein được bảo tồn trong quá trình tiến hóa, cần thiết cho sự phát triển, kết dính, tăng sinh, biệt hóa và duy trì chu kỳ sống của tế bào Liên kết với gen Ras trong quá trình bất tử tế bào và kích thích sự phát triển của dòng tế bào NIH3T3, đồng thời hoạt hóa promoter E2 của Adenovirus [17], [18], [25]

E7 mã hóa cho một phosphoprotein có hai phức kẽm tại đầu C của protein, chúng rất cần thiết cho việc tạo ra một cấu trúc protein phù hợp và ổn định Protein E7 chủ yếu được tìm thấy trong nhân tế bào và đã được chứng minh là gây ra sự tăng sinh tế bào, tế bào bất tử và chuyển dạng Protein E7 gồm khoảng gần 100 acid amin, tuy kích thước nhỏ hơn protein E6 nhưng lại

giữ vai trò không kém phần quan trọng trong cơ chế gây ung thư ở tế bào chủ [26]

E7 tương tác với các protein thuộc nhóm Rb (sản phẩm của gen ức chế ung thư) Liên kết của E7 pRB được tạo bởi yếu tố phiên mã E2F, dẫn đến kích hoạt phiên mã gen Ngoài ra, E7 gây nguy cơ cao gián tiếp phân hủy pRB Thông thường, pRb bị thủy phân sớm ở chu kỳ của tế bào Ở giai đoạn phosphorin hóa, pRb gắn với yếu tố sao chép E2F/DP (phức hợp hoạt hóa sao chép điều khiển sự bộc lộ các gen ở giai đoạn S) gây ức chế quá trình hoạt hóa phức hợp sao chép Sang giai đoạn G muộn, pRb được phosphorine hóa bởi phức hợp cyclin/CDK, giải phóng phức hợp E2E/DP do đ các gen thúc đẩy giai đoạn S được hoạt hóa và giải mã

Trong trường hợp bị nhiễm HPV, sự bộc lộ gen E7 không cần quá trình phosphorine hóa pRB để hoạt hóa phức hợp sao chép E2F Sự kết hợp của E7 với pRB đã được khử phosphorine dẫn đến giải phóng phức hợp E2F/DP từ pRB và hoạt hóa tiếp theo của phức hợp E2F Do đ , sự bất hoạt E7 của pRB tạo điều kiện cho HPV có khả năng vượt qua sự ức chế pRB trong chu kỳ tế bào [17], [18] Khả năng của E7 liên kết pRB có ở cả nh m HPV gây nguy cơ ung thư cao và thấp, mặc dù sự tương tác giữa E7 và pRB trong nhóm HPV nguy cơ gây ung thư thấp là yếu hơn nhiều Hơn nữa, E7 trong nh m nguy cơ ung thư cao tương tác với cyclin A và cyclin E đã làm gia tăng mức độ biểu hiện của các protein này Thêm nữa, E7 kết hợp với chất ức chế của CDK (Cyclin Dependent Kinase): p21 và p27 làm ngăn cản sự hoạt động của chúng Những protein E7 cũng tương tác với các enzym histon de- acetylases (HDACs): điều này bổ sung với E2F để cảm ứng xúc tác bởi pRB và kiềm chế chức năng của E2F [18]

Chính vì vậy, khi 2 gen E6 và E7 của HPV tổng hợp protein thì các protein này tự tiếp xúc với pRB và p53 và sẽ gây cản trở quá trình điều chỉnh

sự phân chia tế bào Kết quả là tế bào bị nhiễm HPV sinh sản tự phát, không

có sự kiểm soát, cấu trúc gen thay đổi , gen bị hư hại không thể sửa chữa được và phát triển thành tế bào ung thư Do đ khi định typ HPV cần dựa vào

sự khác nhau về trình tự các nucleotit trên gen E6/E7 (oncogens): chúng có mức độ biến đổi khác nhau và quyết định tính gây bệnh của virus

Cũng cần đề cập tới vai trò của hai protein vô cùng quan trọng tới chu trình tế bào, đặc biệt là kiểm soát quá trình sửa chữa ADN và chết tế bào theo chương trình là pRb và p53 Các protein ức chế khối u p53 và pRb là hai con đường truyền tín hiệu thường xuyên bị thay đổi trong quá trình phát triển ung thư Đột biến làm gián đoạn con đường p53 và pRb có thể xảy ra trong trình

tự gen hoặc trong bộ điều chỉnh ngược dòng của chúng và / hoặc tác dụng xuôi dòng tín hiệu tế bào Các kết quả nghiên cứu đã phát hiện ra rằng cả hai gen ức chế khối u đều bị bất hoạt ở nhiều loại ác tính như u xương, phổi tế bào nhỏ, ung thư vú và ung thư bàng quang [19], [20], [21], [27] Hơn nữa, sự thay đổi trong biểu hiện hoặc hoạt động của các protein liên quan đến con đường truyền tín hiệu p53 và pRb đã được xác định trong u nguyên bào võng mạc và ung thư tuyến tụy, đại tràng và đầu và cổ [22], [23], [24], [25] Số lượng lớn các bệnh ung thư c khiếm khuyết trong con đường p53 và pRb chứng tỏ tầm quan trọng của các gen này trong việc ngăn ngừa sự phát triển

và tiến triển của ung thư pRB điều chỉnh quá trình chuyển đổi giữa pha G1 / G0- và S trong chu trình tế bào, có vai trò chính là thực hiện kiểm soát chu kỳ

tế bào để đáp ứng với tổn thương ADN Bằng chứng thực nghiệm đã liên kết

sự bất hoạt đồng thời của p53- và con đường Rb đối với sự phát triển ung thư hạch và sự đề kháng đối với cyclophosphamide ở chuột thông qua việc ngăn chặn sự lão hóa của tế bào, cũng như sự bất hoạt của tế bào keratinocytes

Con đường này cũng c liên quan đến việc kháng thuốc gây tổn thương ADN

ở bệnh nhân ung thư vú, tuy nhiên cơ chế đằng sau tác dụng này vẫn chưa được làm rõ [19], [20], [27]

Vùng chậm của bộ gen HPV chứa 2 khung đọc mở mã hoá cho protein của capsid Gen L1 mã hoá cho protein của capsid lớn hơn, n được bảo vệ cao trong tự nhiên Gen L1 là gen cấu trúc, bảo tồn nhất của virus, mã hóa muộn cho protein chính của vỏ capsid Protein này khoảng 55kD, có khả năng

tự lắp ráp thành các hạt giống virus Protein L1 tạo thành toàn bộ bề mặt bên ngoài của hạt virus trưởng thành, nó là cầu nối gắn kết ban đầu với các mô hoặc tế bào chủ Tương tác ban đầu của capsid HPV với vật chủ chủ yếu là do tương tác L1 với heparan sulfate (HS) carbonhydrate hiển thị trên proteoglycan Điều này được hỗ trợ bằng cách ức chế sự gắn kết virion và lây nhiễm bằng cách hòa tan heparin (một dạng sulfate của HS) hoặc bằng cách loại bỏ HS bằng heparinase

Gen L2 cũng là một vùng gen cấu trúc, mã hóa muộn cho protein vỏ capsid phụ của HPV, c kích thước nhỏ hơn nhiều Protein L2 chỉ được xuất hiện rất ít trong hạt virus và không cần thiết cho việc hình thành vỏ capsid

Tuy nhiên, nó có vai trò quan trọng trong chu kỳ sống và trong quá trình xâm nhập của virus do có khả năng tạo sự gắn kết giữa receptor bề mặt tế bào với actin và với protein ức chế khối u PML (promyelocytic leukemia protein): cần thiết cho giai đoạn đầu của quá trình xâm nhiễm [18], [28] Khung đọc mở vùng chậm được điều hoà bởi những yếu tố sao chép tế bào, nó không biểu hiện rõ trong tế bào biểu mô không biệt hoá Vì vậy những gen vùng chậm chỉ được hoạt hoá trong những tế bào vảy ở bề mặt và trung gian [23], [29]

Bảng 1.1: Tổng hợp chức năng của các gen HPV

E1 Protein gen E1 c kích thước 73KDa, liên kết tạo phức hợp

hexameric có hoạt tính helicase, cần thiết cho sự sao chép ADN của virus Hoạt động tháo xoắn của E1 không cần ATP

E2 Protein gen E2 khoảng 40 - 45 kDa, điều chỉnh chính của phiên mã

gen virus; liên kết promoter phiên mã virus như một dimer; tham gia vào việc sao chép ADN của virus

E4 Biểu hiện muộn trong chu kỳ sống của virus; tương tác với keratin

cytoskeleton và các sợi trung gian, được cho là tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp ráp và giải phóng virus

E5 Protein E5 kích thước 83 acid amin, gây ra sự gia tăng tế bào bất

thường, giúp virus lẩn trốn đáp ứng miễn dịch, ức chế quá trình apoptosis

E6 Protein của gen E6 khoảng 150 acid amin, kích thích tế bào phân

chia mạnh mẽ, gây telomerase; ngăn ngừa sự phân biệt tế bào;

tương tác với bốn loại protein tế bào: các chất kích hoạt phiên mã, các protein liên quan đến phân cực và tính di động, các chất ức chế khối u và các chất gây apoptosis, chủ yếu là p53, và các nhân tố sửa chữa và sao chép ADN

E7 Protein E7 khoảng 100 acid amin, gây ra sự gia tăng tế bào bất

thường, kéo dài tuổi thọ tế bào, tương tác với các chất điều hòa ngược của chu kỳ tế bào và các chất ức chế khối u, chủ yếu là p105Rb

L1 Protein gen L1 khoảng 55 kD là thành phần cấu trúc chủ yếu của

virus, tương tác với L2; tương tác với các thụ thể tế bào L2 Protein cấu trúc nhỏ, không cần thiết cho việc hình thành vỏ

capsid, tương tác với thụ thể tế bào và protein ức chế khối u PML