Smittsamma orsaker till cancer - Infectious causes of cancer

Helicobacter pylori

Uppskattningar sätter den globala risken för cancer av infektiösa orsaker till 16,1%. Virusinfektioner är riskfaktorer för livmoderhalscancer, 80% av levercancer och 15–20% av andra cancerformer. Denna andel varierar i olika regioner i världen från högst 32,7% i Afrika söder om Sahara till 3,3% i Australien och Nya Zeeland. Helicobacter pylori är associerat med magcancer , och Mycobacterium , några andra bakterier och parasiter har också en effekt.

Ett virus som kan orsaka cancer kallas ett onkovirus- eller tumörvirus . Dessa inkluderar humant papillomvirus , som är associerat med livmoderhalscancer och nasofaryngealt karcinom ; Epstein-Barr-virus , som är associerat med en mängd olika Epstein-Barr-virusassocierade lymfoproliferativa lymfom ; Kaposis sarkom herpesvirus , som är associerat med Kaposis sarkom och primärt effusionlymfom ; hepatit B- och hepatit C -virus som är associerade med hepatocellulärt karcinom ; humant T-cell leukemi virus-1 , som är associerat med vuxen T-cell leukemi/lymfom ; och bovint leukemivirus , som är associerat med bröstcancer (granskat i International Journal of Environment and Public Health, författare = Buehring GC, Sans HM / Titel: Bröstcancer gått viralt? Granskning av bovint leukemiviruss roll i orsakssamband och relaterade möjligheter för cancerförebyggande. Bakteriell infektion kan också öka risken för cancer, vilket kan ses vid Helicobacter pylori -inducerad magcancer . Parasitinfektioner starkt associerade med cancer inkluderar Schistosoma hematobium ( skivepitelcancer i urinblåsan ) och leverfläckarna , Opisthorchis viverrini och Clonorchis sinensis ( kolangiokarcinom ).

Infektion, cancer och dödlighet i den utvecklade världen

Infektion är den fjärde viktigaste riskfaktorn för cancerdödlighet i den utvecklade världen, vilket orsakar cirka 10% av cancerdödligheten (se förebyggande av cancer ), kommer efter tobak (~ 30% av cancer), kost (~ 30%) och fetma (~ 15%). Cancer orsakar 22,5% av dödsfallen i USA, så att cirka 2% av dödligheten i USA verkar bero på cancer orsakad av infektioner. Detta är jämförbart med dödlighet orsakad av influensa och lunginflammation, som orsakar 2,1% av dödsfallen i USA.

Betydelsen av infektiösa orsaker till cancerdödlighet världen över

I världen 2015 var de vanligaste orsakerna till cancerdöd lungcancer (1,6 miljoner dödsfall), levercancer (745 000 dödsfall) och magcancer (723 000 dödsfall). Lungcancer beror till stor del på icke-infektiösa orsaker, till exempel tobaksrök. Lever- och magcancer beror dock främst på infektiösa orsaker. Levercancer orsakas till stor del av infektiöst hepatit B -virus (HBV) plus hepatit C -virus (HBC) och magcancer orsakas till stor del av Helicobacter pylori -bakterier. I hela världen är det uppskattade antalet människor som är kroniskt smittade med HBV och/eller HCV ~ 325 miljoner. Över hälften av världens befolkning är koloniserad med H. pylori och det uppskattas att H. -pylori -positiva patienter har 1-2% risk att utveckla distal magcancer.

Genominstabilitet på grund av onkogena infektioner

Genomisk instabilitet på olika sätt som DNA-skada och epigenetiska modifieringar tycks vara de grundläggande orsakerna till sporadisk (icke-familjär) cancer. Även om infektioner har många effekter, är smittsamma organismer som ökar risken för cancer ofta en källa till DNA -skada eller genomisk instabilitet, som diskuteras nedan för onkogena virus och en onkogen bakterie.

Virus

Virus är en av de viktigaste riskfaktorerna för cancerutveckling hos människor.

Infektion av vissa hepatitvirus, särskilt hepatit B och hepatit C , kan orsaka en långsiktig virusinfektion som leder till levercancer hos cirka 1 av 200 personer som smittas med hepatit B varje år (mer i Asien, färre i Nordamerika), och hos cirka 1 av 45 av människor som smittas med hepatit C varje år. Personer med kronisk hepatit B -infektion har mer än 200 gånger större risk att utveckla levercancer än oinfekterade. Levercirros , vare sig det beror på kronisk viral hepatitinfektion eller överdriven alkoholanvändning eller någon annan orsak, är oberoende associerad med utvecklingen av levercancer, och kombinationen av cirros och viral hepatit utgör den högsta risken för utveckling av levercancer. Eftersom kronisk viral hepatit är så vanlig och levercancer så dödlig är levercancer en av de vanligaste orsakerna till cancerrelaterade dödsfall i världen, och är särskilt vanlig i Östasien och delar av Afrika söder om Sahara.

Humana papillomvirus (HPV) orsakar också många cancerformer. HPV är väl känd för att orsaka genitala vårtor och i stort sett alla fall av livmoderhalscancer , men det kan också infektera och orsaka cancer i flera andra delar av kroppen, inklusive matstrupen struphuvud , slemhinnan i mun, näsa och hals , anus , vulva , vagina och penis . Den Papanicolaou smear ( "Pap" smear) är en allmänt använd cancer screening för livmoderhalscancer. DNA-baserade tester för att identifiera viruset finns också tillgängliga.

Herpesvirus är en tredje grupp av vanliga cancerframkallande virus. Två typer av herpesvirus har associerats med cancer: Epstein-Barr-viruset (EBV) och humant herpesvirus 8 (HHV-8). EBV verkar orsaka alla icke-karatiniserande nasofaryngeala karcinom , Epstein-Barr-viruspositiva diffusa stora B-celllymfom, som inte specificeras på annat sätt , diffusa stora B-celllymfom associerade med kronisk inflammation , Epstein-Barr-viruspositiva mukokutana sår , lymfomatoid granulomatoser och, i många fall fibrinassocierade diffusa stora B-celllymfom och intravaskulära NK/T-celllymfom . Det verkar också orsaka vissa fall av lymfom, inklusive Burkitts lymfom (detta orsakssamband är särskilt starkt i Afrika) och Hodgkins sjukdom , EBV har hittats i en mängd andra typer av cancerceller, även om dess roll i att orsaka dessa andra cancerformer är inte väl etablerat. KSHV /HHV-8 orsakar alla fall av Kaposis sarkom och har hittats i vissa fall av ett cancerrelaterat tillstånd som kallas Castlemans sjukdom . Studier av andra typer av cancer, särskilt prostatacancer , har varit inkonsekventa. Båda dessa herpesvirus finns vanligen i cancerceller av primärt effusionlymfom . Herpesvirus orsakar också cancer hos djur, särskilt leukemier och lymfom.

Humant T-celllymfotropiskt virus ( HTLV-1 ) var det första mänskliga retroviruset som upptäcktes av Robert Gallo och kollegor vid NIH . Viruset orsakar vuxen T-cell leukemi , en sjukdom som först beskrevs av Takatsuki och kollegor i Japan och andra neurologiska sjukdomar. Nära besläktat med humant T-cell-leukemivirus är ett annat deltaretrovirus, bovint leukemivirus (BLV), som nyligen har uppfyllt de förväntade kriterierna för att acceptera en möjlig smittsam orsak av bröstcancer, genom att använda känsliga PCR-metoder för att upptäcka BLV och ha prover från kvinnor med bröstcancer jämfört med ett kontrollprov av kvinnor utan historia av bröstcancer.

Merkelcellspolyomavirus är det senast upptäckta humana cancerviruset, isolerat från Merkel-cellkarcinomvävnader 2008, av samma grupp som upptäckte KSHV /HHV-8 1994, med hjälp av en ny teknik som kallas digital transkriptom subtraktion . Cirka 80% av Merkelcellscancer orsakas av Merkelcellpolyomavirus; de återstående tumörerna har en okänd etiologi och möjligen en separat histogenes. Detta är den enda medlemmen i denna grupp av virus som är kända för att orsaka cancer hos människor, men andra polyomavirus är misstänkta för att vara ytterligare cancervirus.

HIV orsakar inte direkt cancer, men det är associerat med ett antal maligniteter, särskilt Kaposis sarkom , non-Hodgkins lymfom , anal cancer och livmoderhalscancer . Kaposis sarkom orsakas av humant herpesvirus 8 . AIDS -relaterade fall av anal cancer och livmoderhalscancer orsakas vanligtvis av humant papillomvirus . Efter att hiv förstör immunsystemet kan kroppen inte längre kontrollera dessa virus, och infektionerna manifesteras som cancer. Vissa andra immunbristtillstånd (t.ex. vanlig variabel immundefekt och IgA -brist ) är också förknippade med ökad risk för malignitet.

Vanliga onkogena virus

I västerländska utvecklade länder är humant papillomvirus (HPV), hepatit B -virus (HBV) och hepatit C -virus (HCV) de vanligaste onkogena DNA -virusen.

Mänskligt papillomvirus

I världen orsakar HPV den näst största andelen infektionsassocierade cancerformer eller 5,2% av den globala cancerbördan.

I USA orsakar HPV de flesta livmoderhalscancer, liksom vissa cancer i slidan, vulva, penis, anus, rektum och orofarynx (cancer i baksidan av halsen, inklusive tungans och tonsillerna). Varje år i USA hittas cirka 39 800 nya cancerfall i delar av kroppen där HPV ofta finns. HPV orsakar cirka 31 500 av dessa cancerformer.

Som granskat av Münger et al. det finns cirka 200 HPV. De kan klassificeras i slemhinnor och kutana HPV. Inom var och en av dessa HPV -grupper betecknas enskilda virus med hög risk eller låg risk enligt benägenheten för malign progression av de lesioner som de orsakar. Bland HPV högriskvirus inaktiverar onkoproteinerna HPV E6 och E7 p53 respektive retinoblastom tumörsuppressorer. Dessutom kan högrisk HPV E6 och E7 onkoproteiner var och en oberoende inducera genomisk instabilitet i normala mänskliga celler. De genererar mitotiska defekter och aneuploidi genom inducering av centrosomavvikelser.

Hepatit B- och hepatit C -virus

Hepatit virus-associerad hepatokarcinogenes är ett allvarligt hälsoproblem. Levercancer i USA beror främst på tre huvudfaktorer: hepatit C -virus (HCV) (22%), hepatit B -virus (HBV) (12%) och alkoholanvändning (47%). Under 2017 kommer det att finnas cirka 40 710 nya fall av levercancer i USA. Världsomspännande levercancerdödlighet beror oftare på hepatit B-virus (HBV) (33%), mindre ofta på grund av hepatit C-virus (HCV) (21%) och fortfarande ofta på grund av alkoholanvändning (30%). I världen är levercancer den fjärde vanligaste orsaken till cancerdödlighet, vilket orsakar 9% av alla cancerdödligheter (totalt antal dödar i levercancer 2015 är 810 500) och kommer frekvent efter lung-, kolorektal- och magcancer.

Som granskat av Takeda et al. Orsakar HCV och HBV cancerframkallande DNA -skada och genomisk instabilitet genom ett antal mekanismer. HBV, och särskilt HCV, orsakar kronisk inflammation i levern, vilket ökar bildningen av reaktiva syrearter (ROS). ROS interagerar direkt med DNA och orsakar flera typer av DNA-skador (26 ROS-inducerade DNA-skador beskrivs av Yu et al.) Det verkar också som att kronisk inflammation orsakad av HCV-infektion utlöser avvikande uppreglering av aktiveringsinducerat cytidindeaminas ( AID) i hepatocyter . AID skapar mutationer i DNA genom deaminering (en DNA -skada) av cytosinbasen , som omvandlar cytosin till uracil . Således ändrar det ett C: G -baspar till ett mutagent U: G -fel. I en ytterligare orsak till DNA -skada binder HCV -kärnprotein till NBS1 -proteinet och hämmar bildandet av Mre11/NBS1/Rad50 -komplexet, vilket hämmar DNA -bindning av reparationsenzymer. Som ett resultat av minskad DNA -reparation kan mutagena DNA -skador ackumuleras.

Bakterie

H. pylori , en vanlig onkogen bakterie

Förutom virus kan vissa typer av bakterier orsaka vissa cancerformer. Det mest framträdande exemplet är kopplingen mellan kronisk infektion i magsväggen med Helicobacter pylori och magcancer .

Även om uppgifterna varierar mellan olika länder, utvecklar totalt cirka 1% till 3% av personer som är infekterade med Helicobacter pylori magcancer under sin livstid jämfört med 0,13% av individer som inte har någon H. pylori -infektion. På grund av förekomsten av infektion av H. pylori hos medelålders vuxna (74% i utvecklingsländer och 58% i utvecklade länder 2002) och 1% till 3% sannolikhet för att infekterade individer utvecklar magcancer, H. pylori -inducerad magcancer är den tredje högsta orsaken till världsomfattande cancerdödlighet från och med 2018.

Mekanismen genom vilken H. pylori orsakar cancer kan innebära kronisk inflammation, eller direkt påverkan av några av dess virulensfaktorer, till exempel CagA har varit inblandad i cancerframkallande.

Enligt granskning av Chang och Parsonnet kännetecknas kronisk H. pylori -infektion i magen i människan av kronisk inflammation. Detta åtföljs av epitelcellfrisättning av reaktiva syrearter (ROS) och reaktiva kvävearter (RNOS), följt av montering av aktiverade makrofager vid infektionsstället i magen. Makrofagerna släpper också ut ROS och RNOS. Nivåerna av 8-oxo-2'-deoxyguanosin (8-OHdG), en av de dominerande formerna av friradikalinducerade oxidativa DNA-skador, ökas mer än 8-faldigt i DNA efter infektion av H. pylori , särskilt om H . pylori är cagA -positiva . Ökningen av 8-OHdG ökar sannolikt mutationen. Dessutom påverkar oxidativ stress, med höga halter av 8-OHdG i DNA, också genomstabilitet genom att ändra kromatinstatus. Sådana förändringar kan leda till onormal metylering av promotorer för tumörsuppressorgener.

Förutom mutationer orsakade av direkt skada på DNA av H. pylori -inducerad ROS, är H. pylori -inducerade cancerframkallande mutationer och proteinuttrycksförändringar mycket ofta ett resultat av H. pylori -inducerade epigenetiska förändringar. Dessa epigenetiska förändringar inkluderar H. pylori -inducerad metylering av CpG -ställen i promotorer av gener och H. pylori -inducerad förändrad expression av flera mikroRNA .

Som granskat av Santos och Ribeiro H. pylori -infektion är associerad med epigenetiskt minskad effektivitet hos DNA -reparationsmaskinerna, vilket gynnar ackumulering av mutationer och genomisk instabilitet samt magkarcinogenes. I synnerhet, som granskats av Raza et al., Orsakar människans magsäckinfektion med H. pylori epigenetiskt reducerat proteinuttryck av DNA -reparationsproteiner MLH1 , MGMT och MRE11 . Dessutom har Raza et al. visade att ytterligare två DNA -reparationsproteiner, ERCC1 och PMS2 hade epigenetiskt kraftigt reducerat proteinuttryck när H. pylori -infektionen hade utvecklats för att orsaka dyspepsi (som förekommer hos 20% av infekterade individer).

Mycobacterium

Tuberkulos är en riskfaktor för lungcancer .

Andra bakterier

En metaanalys av serologiska data som jämförde tidigare Chlamydia pneumoniae- infektion hos patienter med och utan lungcancer fann resultat som tyder på att tidigare infektion var associerad med en något ökad risk att utveckla lungcancer.

Parasiter

De parasiter som orsakar schistosomiasis (bilharzia), speciellt S. haematobium , kan orsaka blåscancer och cancer vid andra ställen. Inflammation utlöst av maskens ägg verkar vara den mekanism genom vilken skivepitelcancer i blåsan orsakas. I Asien är infektion med S. japonicum associerad med kolorektal cancer .

Distomiasis , orsakad av parasitiska leverfläckar , är associerad med kolangiokarcinom (cancer i gallgången ) i Östasien.

Malaria är associerad med Burkitts lymfom i Afrika, särskilt när det finns i kombination med Epstein-Barr-virus , även om det är oklart om det är orsakande.

Parasiter är också en betydande orsak till cancer hos djur . Cysticercus fasciolaris , larvformen av kattens vanliga bandmask, Taenia taeniaformis , orsakar cancer hos råttor. Spirocerca lupi är associerad med matstrupscancer hos hundar, åtminstone i södra USA.

En ny typ av fall, som rapporterades 2015, involverade en immunkompromitterad man vars bandmask genomgick malign transformation , vilket orsakade metastaser av bandmaskcellneoplasi i hela kroppen. Detta var inte en cancer i hans egna celler utan hos parasiten. Detta isolerade fall har ingen väsentlig betydelse för folkhälsan men är intressant för att vara "en ny sjukdomsmekanism som kopplar samman infektion och cancer."

Se även

Vidare läsning

  • Cornwall, Claudia M. Catching cancer: jakten på dess virala och bakteriella orsaker. Lanham: Rowman & Littlefield Publishers, 2013.

Referenser

Bibliografi

externa länkar