HPV Pathogenetische Mechanismen und Stellenwert der Impfung

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1 DGHO Berlin, HPV Pathogenetische Mechanismen und Stellenwert der Impfung Andreas M. Kaufmann Gynäkologische Tumor Immunologie Gynäkologie, Cervixcentrum Charité Campus Benjamin Franklin Berlin, Deutschland AMK

2 Offenlegung potentieller Interessenkonflikte 1. Anstellungsverhältnis oder Führungsposition keine 2. Beratungstätigkeit Ehrenamtliches Advisory Board der Impfakademie EUMECO/GSK 3. Aktienbesitz keiner 4. Honorare Vortragshonorare von SPMSD/GSK (nicht diese Veranstaltung) 5. Finanzierung wissenschaftlicher Untersuchungen keine 6. Gutachtertätigkeit keine 7. Andere finanzielle Beziehungen Kongressreisekostenübernahme

3 HPV-induzierte Dysplasien der Schleimhaut Low-risk -HPV-Typen (HPV6, 11 et al.) Condylomata acuminata in Deutschland ca Fälle/a in >90% der Fälle induziert durch HPV6, 11 Larynxpapillome HPV6, 11 High-risk -HPV-Typen (HPV16, 18 et al.) >99% der Zervixkarzinome Deutschland Fälle/a fatal ca CIN2/3 ca /a Konisationen 35-50% der Penis-, Vagina- u. Vulvakarzinome 90% der Analkarzinome 20- >70% der Oropharyngealen Karzinome (insbes. Tonsillenkarzinome)

4 A review of human carcinogens International Agency for Research on Cancer HPV16 ist um 1 log-stufe höher karzinogen Karzinogenitäts-Gruppen 1 karzinogen für Menschen 2A vermutliche karzinogen für Menschen 2B möglicherweise karzinogen für Menschen 3 nicht klassifizierbar bezügliche der Karzinogenität für Menschen Lancet Oncology 10, 2009

5 Risiko bei persistenter HPV Infektion Entwicklung: CIN III und HPV Status Frauen >30 Jahre initial neg. Zytologie 10 Jahre follow-up Inzidenz CIN III HPV16+ 21% HPV18+ 18% HR-HPV+ 1.5% LR-HPV+ 0.5% HPV HR LR Khan et al., JNCI 97: (2005) AMK

6 Verlauf von HPV Infektionen 8-18 Monate Infektion! n = 80 spontane Regression: natürliche Immunität HPV Infektion ( n = 100 ) n = 20 CIN n = 1-2 (prämaligne Läsion Persistenz Jahre, Progression) CA 99,7% HPV+ Alter Jahre erste Infektion: meist transient späte Infektion: häufiger persistent Krebsfrüherkennung: CxCa Prophylaxe/Therapie AMK

7 Transformationszone ist die vulnerable Infektionsstelle normal high-grade Läsion Zugänglichkeit und Permissivität abgerenzte Dysplasie Courtesy by Dr. Mark Schiffman

8 Natürlicher Lebenszyklus des HPV - Immunantworten Infektion produktiver Lebenszyklus Transformation Zytolytische T-Zellen Onkogene E6/E7 => Therapie Antikörper Kapsidprotein L1/L2 => Prophylaxe Y L1/L2 E6/E7 Stammzelle E6/E7 AMK verändert nach Goodman&Wilbur, NEJM 349:1555 (2003)

9 Day et al., J VIROL 82:4638 (2008) Progression HPV-induzierter Erkrankung Infektion Persistenz Onkogen Expression, E6/E7 Centromer Beeinträchtigung Virus Integration Onkogen Hochregulation Chromosomenaberrationen Immunoselektion Immunevasion Invasion Mikrotrauma, ECM Exposition E2 passive Freisetzung E6: p53, block Apoptose E7: prb, aberranter Zellzyklus E5: MAPK, Proliferationstimulus E2 Bindung an Heparansulphat, Furinspaltung Transfer auf zellulären Rezeptor, Infektion sich teilender Zelle Basallamina

10 Progression HPV-induzierter Erkrankung Virale Onkogene Infektion Persistenz Onkogen Expression, E6/E7 Centromer Beeinträchtigung Virus Integration Onkogen Hochregulation Chromosomenaberrationen Immunoselektion Immunevasion Invasion häufige Öffnungsstelle E2 ist Repressor von E6/E7 Sensor für Zelldifferenzierung

11 Progression HPV-induzierter Erkrankung Darwin: survival of the fittest Infektion Persistenz Onkogen Expression, E6/E7 Centromer Beeinträchtigung Virus Integration Onkogen Hochregulation Chromosomenaberrationen Immunoselektion H&E Stroma Tumor Immunevasion Invasion HPV Persistenz => Tumorprogression HLA Färbung HPV Infektion Proliferation, genetische Aberration Heterogenisierung, Varianten Selektionsdruck: Immunantwort Immunevasion Rezidiv mit HLA Verlust Metastasen HLA Verlust Effektive T Zelllyse! HLA negativ: Escape Varianten

12 Time matters Prophylaktische Impfung muss früh kommen Muss Infektion sicher verhindern (neutralisierende Antikörper) Muss möglichst viele onkogene HPV Typen verhindern Kann nicht beliebig nachgeholt werden!

13 HPV-Prävalenz und Alter ( Frauen in Dänemark) HPV Infektion ist eine natürliche Konsequenz sexueller Aktivität 60 % untersuchter Frauen HR LR HPV positiv: 33% nach 2 Jahren 60% nach 5 Jahren Alter AMK Krüger-Kjaer, et al. 2007; Baseman and Koutsky, J Virol:32S, 2005

14 HPV Prävalenz (jeder Typ) per Altersgruppe bei Männern aus Brasilien, Mexico und USA AMK Giuliano et al., Vaccine 26 suppl.10 (2008) K17-K28

15 Prävalenz HPV-induzierter impfpräventabler Erkrankungen des weiblichen Genitale Geschätzte Anzahl von Erkrankungen/Jahr in Europa > 2,000 Vulva- und Vaginalkarzinome 90% ~30,000 schwere Dysplasien der Vulva/Vagina (VIN 3) 33,400 invasive Zervixkarzinome 15,000 Frauen sterben jedes Jahr (40 Frauen/Tag, 70%-80% oder ~2/h 163,000 schwere cervikale Dysplasien (CIN2/3) ~450 pro Tag 40%-50% Pro Jahr CxCa ca. BRD 80 Mio Einw. Neu Tode leichtgradige Dysplasien der Vulva/Vagina (VIN 1-2) Vulva Cervix 554,000 leichte cervikale Dysplasien (CIN1) ~1,500 20%-25% pro Tag Österreich 8,4 Mio Einw. Neu 600 Tode 300 > Feigwarzen 90% Asymptomatische Infektionen ~ 30 Mio/Jahr 15% AMK

16 HPV Impfstoffe sind unvergleichlich!!! Vergleich Hersteller Herstellung mittels rekombinanter DNA Technologie in Zusammensetzung Adjuvans Impfschema innerhalb eines Jahres Gardasil Sanofi Pasteur & MSD Saccharomyces cerevisiae CANADE 3C-5 (Stamm 1895) Hefe 20 µg HPV 6 L1 VLP 40 µg HPV 11 L1 VLP 40 µg HPV 16 L1 VLP 20 µg HPV 18 L1 VLP AAHS: 225 µg amorphes Aluminium-hydroxyphosphat-sulfat Monat 0, 2, 6 Cervarix GlaxoSmithKline Spodoptera frugiperda Sf- 9, Trichoplusia ni Hi-5 Insektenzellen Zellsubstrat 20 µg HPV 16 L1 VLP 20 µg HPV 18 L1 VLP AS04: 500 µg Aluminiumhydroxid 50 µg 3-deacylated monophosphoryl lipid A Monat 0, 1, 6

17 HPV Impfstoffe: Gardasil und Cervarix Humanes Papillom Virus HPV Genom gentech. Herstellung von L1 in Bakterien in Hefen o. Insektenzellen L1 immunogenes Hüllprotein Gardasil (HPV 6/11/16/18) Cervarix (HPV 16/18) L1 Protein bildet Pentamere ( Capsomere ) Virus Like Particels leer (keine viralen Krebsgene E6/E7) immunogen, sicher AM Kaufmann, Charité

18 Rolle der Antikörper im Zervikalsekret Basis für den Schutz vor HPV sind laut WHO neutralisierende Antikörper 1. Stanley M, et al. Vaccine 2006; 24(Suppl 3):S106 S113; 2. WHO Expert Committee on Biological Standardization, 2006,3. Human papillomavirus vaccines. WHO position paper. Weekly Epidemiological Record 2009; 84:

19 Hohe Antikörpertiter im Blut korrelieren mit Antikörpertitern an der Cervix HPV 16 und HPV 18 Antikörperkonzentrationen* Antikörperkonz. Zervikovaginalsekret 1,4 1,4 1,2 HPV 16 1,2 HPV ,8 0,8 0,6 0,6 0,4 0,4 0,2 0, ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Antikörperkonz. Serum * in den Altersgruppen Jahre, 2 Jahre nach Impfung. T. Schwarz Vaccine 2009

20 Bestätigung der Sicherheit und Effektivität Lokale Nebenwirkungen sind impftypisch 1 Keine Erhöhung der Inzidenzen von Erkrankungen in der geimpften Population, nur spontane Inzidenzen 2 In Phase II und III Studien Bestätigung hoher Effektivitäten zwischen % 3 Indikationserweiterung Vulva, Vaginal, Anal Ca => Fehlinformationen müssen korrigiert werden! 1 Einstein et al., Eurogin 2009; 2 Siegrist et al., Eurogin 2008; 3 Hepburn und Kaufmann, 2009

21 HPV- Impfeffekte Australien: Rapid decline in genital warts after national Quadrivalent HPV vaccine program (Gardasil) Basis: Einführung der HPV Impfung 4/2007 (12-18), 7/2007 (bis 26) organisiertes schulbasiertes Impfprogramm und Allgemeinmediziner 80% Durchimpfung der Zielpopulation Messung: STI Klinik Melbourne, Patienten Datenanalyse 1/2004 bis 12/2008 Anteil der Personen mit neuen Genitalwarzen verglichen zu 2008 monatliche Zahlen für Frauen <28 Jahre und Kontrollgruppen Fairley et al. Sex Transm Infect 2009

22 Inzidenzen neu-diagnostizierter Genitalwarzen (schematische Darstellung) rel. Inzidenz GW junge Männer (<28) junge Frauen (<28) HPV Impfung Herdenimmunität bei hoher Durchimpfungsrate! 5%!!! homosexuelle Männer ältere Frauen (>28) 48% (25% pro Q.) Nur bei hoher Durchimpfungsrate ein schneller und hoher Benefit Jahr Fairley et al. Sex Transm Infect 2009

23 PATRICIA Phase III Studie: Wirksamkeit von Cervarix gegen HPV 16/18 bestätigt TVC-naive Kohorte, Wirksamkeit gegen die Impfstofftypen HPV 16/18 Wirksamkeit Endpunkt Gruppe n % 95%-Konfidenzintervall CIN2+ durch HPV 16/18 Cervarix 1 Kontrolle 93 98,9 93,9-100 Paavonen et al., IPvC; Montréal 2010, oral presentation and abstract

24 PATRICIA: Wirksamkeit von Cervarix gegen Dysplasien unabhängig vom HPV-Typ TVC-naïve Kohorte, Auswertung unabhängig vom HPV-Typ in der Läsion 1 Epidemiologie Dysplasie durch HPV 16/18 Endpunkt HPV Kontrolle Wirksamkeit 52% n n % 96.1% CI CIN ,9 52,7 74,2 71% CIN ,2 78,9 98,7 TVC naiv: entspricht jungen Frauen vor dem ersten Sexualkontakt 1 Paavonen et al., Abstract und oral presentation vom IPVC 2010 Montréal, Canada

25 Erweiterter Nutzen über HPV16/18 hinaus Verwandtschaft der Virustypen: HPV 16 mit HPV 31 und HPV 18 mit HPV 45 Kreuzprotektion verwandter Typen

26 Kreuzprotektion Wirksamkeit des adjuvantierten HPV-Impfstoffs gegen Krebsvorstufen (CIN2+), die durch andere HPV-Typen als die Impfstofftypen verursacht werden: HPV-Typ Gruppe N n Wirksamkeit in % (95% CI) HPV31 HPV33 HPV45 Impfstoff Kontrolle Impfstoff Kontrolle Impfstoff Kontrolle ,4 (65,5; 97,9) 82,3 (53,4; 94,7) 100,0 (41,7; 100,0) Romanowski et al., Abstract and oral presentation on IPvC, Montréal, 2010

27 HPV-Impfung (Cervarix) Abnahme Kolposkopie und Konisationen bei HPV negativen Teilnehmerinnen (TVC-naive) => grosser klinischer und ökonomischer Benefit Paavonen et al., Lancet 374:301 (2009)

28 Zwischen Hype und Hysterie.. Hype? Hysterie! Schaden => 30% Impfrate ist weit unter den Möglichkeiten (z.b. England, Australien)

29 Zusammenfassung Der pathogenetische Mechanismus der HPV beruht auf hoher Kontagiosität, Immunevasion und anhaltender Persistenz, während der weitere Mutationen in den Wirtszellen zur Tumorprogression beitragen. Die HPV Impfstoffe sind überaus sicher und effektiv, sodass sehr schnell eine wirkungsvolle Prävention von HPV-assoziierten Dysplasien beobachtet wird. Eine starke Kreuzprotektion schützt vor über 93% aller cervikalen Dysplasien. Voraussetzung für einen effizienten Schutz sind hohe Durchimpfungsraten, die in Deutschland aufgrund von Verunsicherung der Zielpopulation durch Fehlinformationen leider nicht mehr erreicht werden.

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