3. Pathologische, zytologische und virologische Grundlagen – Prävention Zervixkarzinom

Humane Papillomviren sind weit verbreitet und infizieren ausschließlich Epithelzellen der Schleimhaut und der verhornenden Haut. Sie gehören zu der Familie der Papillomaviridae, sind unbehüllt und relativ klein, mit einem ikosaedrisch geformten Kapsid, welches das DNA Genom enthält. Die Anordnung der teilweise überlappenden 9 bis 10 Leserahmen (open reading frames, ORF) innerhalb des Genoms ist zwischen den verschiedenen Papillomvirus-Typen konserviert. Die moderne Klassifizierung der verschiedenen HPV-Genotypen basiert auf den Unterschieden in den Nukleotidsequenzen, die für die Proteine E6, E7 und L1 kodieren. Sequenzhomologien in diesen Regionen, die kleiner als 90% sind, bezeichnen unterschiedliche Genotypen [12]. Anhand dieser Definition wurden bis heute mehr als 176 HPV-Typen beschrieben [11]. Das Genom wird in 3 Regionen eingeteilt: Die long control region (LCR) enthält die Kontrollelemente, die die Replikation der HPV-DNA und die Transkription der HPV-Gene regulieren, die Region der frühen Gene (E1-8) und die Region der späten Gene (L1 und L2). Während die späten Proteine L1 und L2 als Kapsidproteine für die Produktion von Viruspartikeln gebraucht werden, sind die frühen Proteine primär für die Virusreplikation, Regulationsprozesse und die Umprogrammierung der Wirtszelle verantwortlich. Deren kontinuierliche Expression kann unter Umständen zur Entartung der Wirtszelle führen. Vor allem die Gene E6 und E7 spielen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von HPV assoziierten Tumoren indem sie für potente virale Onkogene kodieren, welche eine transformierende und immortalisierende Wirkung auf Wirtszellen ausüben. Diese Funktionen sind in den E6 und E7 Proteinen von high risk und low risk HPV-Typen unterschiedlich ausgeprägt und werden deshalb für die unterschiedliche Karzinogenität von HPV-Typen verantwortlich gemacht. 

Eine Neuinfektion durch HPV erfolgt über Stammzellen der Basalzellschicht des Epithels [13]. Die viralen Genome werden nach der Infektion als autonom replizierende Elemente im Zellkern etabliert. Nach der Zellteilung der Basalzellen wandert eine Tochterzelle in die suprabasale Zellschicht und beginnt ein irreversibles Programm der Differenzierung. Dies führt in den differenzierenden Zellen zur Amplifizierung der viralen DNA, zur Expression der Kapsidproteine und letztlich zur Bildung von Viruspartikeln. Die andere Tochterzelle verbleibt in der Basalzellschicht und stellt ein Reservoir viraler DNA dar [14]. Da HPV bei der Replikation auf zelluläre Enzyme angewiesen ist, beeinflusst HPV den Zellzyklus von infizierten Zellen dahingehend, dass es auch in differenzierten Zellen zu einem Wiedereintritt in den Zellzyklus kommt, um HPV Genome produzieren zu können. Dies wird durch die Proteine E6 und E7 vermittelt. In infizierten Basalzellen wird die virale DNA Replikation durch den viralen Replikationsaktivator E2 und das Replikationsrepressorprotein E8-E2C auf 10-50 Kopien pro Zelle beschränkt [15]. Veränderungen in der Replikationskontrolle können sich auf die Progression von HR-HPV induzierten Läsionen auswirken. So wurde vielfach gezeigt, dass virale DNA in benignen Läsionen meist extrachromosomal vorliegt, während sie in invasiven Tumoren häufig in das Wirtsgenom integriert ist [16], [17]. Die Integration des viralen Genoms verursacht Deletionen, welche zur Inaktivierung der Repressorproteine E2 und E8-E2C und dadurch zu einer Erhöhung der E6 und E7 Proteinmengen führen können [18], [19].

Bei der HPV-Infektion handelt es sich um örtlich begrenzte Infektionen. Eine andauernde Infektion mit bestimmten karzinogenen Typen humaner Papillomviren kann Krebs vor allem in Bereichen hervorrufen, die als sogenannte Transformationszonen bezeichnet werden [14]. Diese Zonen sind dadurch charakterisiert, dass mehrschichtiges Plattenepithel stufenweisen durch den Transformationsprozess der Metaplasie in Drüsenepithel übergeht. Beispiele für solche Organbereiche, sind die Zervix, der Anus und die Tonsillen, die alle empfänglich für die HPV-Karzinogenese sind. Die Metaplasie der Zervix findet in der Kindheit noch nicht statt, wird jedoch während der Pubertät stark aktiviert. Die Infektion der Transformationszone der Zervix mit humanen Papillomviren findet fast ausschließlich durch Sexualkontakt statt. Sie hat unabhängig vom Vorliegen gleichzeitiger zytologischer Abnormalitäten eine hohe Tendenz zur spontanen Abheilung, wie sie auch für HPV-induzierte Warzen an anderen Körperstellen bekannt ist. So verschwinden etwa 80-90% der HPV-Infektionen innerhalb eines Zeitraums von bis zu 2 Jahren [14]. Auch die meisten Infektionen, die bereits zu zytologischen Abnormalitäten geführt haben, werden noch erfolgreich vom Immunsystem bekämpft und heilen aus. Eine rasche Reinfektion mit demselben HPV-Genotyp ist unwahrscheinlich, was auf eine HPV-Typ spezifische Immunitätslage hinweist. Natürliche HPV-spezifische Antikörper indiuziert durch eine HPV-Infektion verringern das Risiko von Neuinfektionen mit demselben HPV-Typ [20]. Da jedoch HPV-Infektionen auch in latenter Form im Epithel verbleiben können, lässt sich beim Wiederauftreten einer Infektion mit einem bestimmten HPV-Typ nicht unterscheiden, ob es sich hier um eine neue Infektion, oder um die Rekurrenz einer vorliegenden latenten Infektion handelt. 

Die persistierende Infektion der Zervix mit karzinogenen HPV Typen ist der notwendige Risikofaktor für die Entwicklung intraepithelialer Neoplasien (SIL/CIN), die gemäß ihrem Schweregrad als CIN1 (=LSIL), CIN2 und CIN3 (subsumiert unter HSIL) bezeichnet werden, sowie bei Progression (s. S. 39: Natürlicher Verlauf von HPV-Infektionen und zervikalen intraepithelialen Neoplasien und auffälligen zytologischen Befunden) zu einem Zervixkarzinom führen (s. Abbildung unten).

Neben der persistenten Infektion mit Hochrisiko-HPV Typen, begünstigen folgende zusätzliche Risikofaktoren die Krebsentstehung: Rauchen, junges Gebäralter,  Einnahme von oralen Kontrazeptiva über mehr als 5 Jahre, die Koinfektion mit weiteren sexuell übertragbaren Erregern (z.B. Herpes-simplex oder Chlamydien) und ein geschwächtes Immunsystem [21]. 

Die Hauptdeterminanten, welche die treibende Kraft für die Progression zum malignen Tumor darstellen, sind virale Faktoren wie der vorherrschende HPV-Genotyp und die Dauer der typspezifischen Viruspersistenz. So liegt z.B. abnormalen Pap-Befunden und klassischen histologischen Veränderungen ein natürlicher Verlauf einer HPV-Infektion zugrunde, die von einer Vielzahl von verschiedenen HPV-Typen einschließlich der nicht karzinogenen Typen verursacht werden. Das Spektrum HPV-assoziierter Abnormalitäten des Zervixepithels wird daher zytologisch und histologisch als eine schrittweise Progression betrachtet und dementsprechend in niedrig-gradige Dysplasien (CIN1/LSIL), mäßig-gradige (CIN2/HSIL) und schwere Dysplasien (CIN3/Carcinoma in situ/HSIL) bis hin zum invasiven Plattenepithelkarzinom eingeteilt (siehe Abbildung oben). 

Mit Erscheinen der seit 2014 gültigen, novellierten Ausgabe der WHO-Klassifikation von Tumoren des weiblichen Reproduktionstraktes wurde die dreistufige Einteilung plattenepithelialer intraepithelialer Neoplasien der Cervix uteri (CIN1-3) zugunsten einer zweistufigen Einteilung in low-grade- und high-grade-Läsionen verlassen, wobei allerdings ausdrücklich auf die Option einer Eingruppierung nach dreistufiger CIN-Terminologie (in Parenthese oder Kommentar) hingewiesen wird [22], [23]:

1. Squamöse intraepitheliale Läsionen 

a. Low grade; CIN1 

b. High grade; CIN2/3 

2. Adenocarcinoma in situ (= AIS oder ACIS)

Die Einteilung der dysplastischen Epithelveränderungen erfolgt in Anlehnung an das in der gynäkologischen Zytologie im englischen Sprachraum etablierte Bethesda-System. Entsprechend werden unter den „low-grade squamous intraepithelial lesions“ (LSILs) Kondylome und geringe Dysplasien (bislang CIN1) zusammengefasst. Unter „high-grade squamous intraepithelial lesions“ (HSILs) werden die mäßige und die schwere Dysplasie (bislang CIN2 und CIN3) subsumiert. Der Anspruch der seit 2014 gültigen Klassifikation ist es, 1.) die „klassische“ Dysplasiegradierung (anhand struktureller und zellulärer Atypien) um die pathogenetisch bzw. zellbiologisch relevanten Charakteristika der HPV-Assoziation zu erweitern, und damit 2.) die unterschiedliche Tendenz zur Progression dieser Läsionen, in Abhängigkeit einer high-risk- oder low-risk-HPV-Infektion zu berücksichtigen. Wichtiges Hilfsmittel zur Unterscheidung (post-) inflammatorischer und meta- sowie hyperplastischer Läsionen von echten Präkanzerosen ist der Einsatz von p16 als Marker für transformierende high-risk-HPV-Infektionen (bevorzugt in Kombination mit Ki67). Damit gelingt auch die Sicherung der meisten glandulären Präkanzerosen der Cervix uteri (Adenocarcinoma in situ = AIS/ ACIS sive high-grade cervikale glanduläre intraepitheliale Neoplasie= HG-CGIN). Die im Falle nur gering ausgeprägter zellulärer glandulärer Atypien bislang gebräuchlichen Einordnungen als endozervikale glanduläre Dysplasien (EGD) oder als low-grade glanduläre zervikale intraepitheliale Neoplasie (LG-CGIN) wird nach der aktualisierten WHO-Klassifikation hinfällig. Subgruppen der glandulären Präkanzerosen der Cervix uteri können analog zu den Subgruppen der zervikalen Adenokarzinome unterschieden werden [22], [23]: 

• endozervikal
• intestinal (mit Becherzellen)
• „gastric type“
• endometrioid 
• tuboendometrioid 
• serös
• klarzellig 
• SMILE („stratified mucin producing intraepithelial lesion“/adenosquamös) 

Klinisch-pathologisch ist von Bedeutung, dass im Unterschied zu den plattenepithelialen (Prä)Neoplasien bis zu 25% (in Japan) der glandulären Präkanzerosen und Karzinome HPV-negativ sind (speziell „gastric type“-Läsionen, z.B. sog. Adenoma malignum).

Die S3 Leitliniengruppe empfiehlt für den deutschsprachigen Raum die Verwendung der klassischen 3-stufigen Einteilung in CIN1, CIN2 und CIN. Die 2-stufige Einteilung nach WHO (LSIL/HSIL) soll in Parenthese oder Kommentar hinzuzufügen. Folgende Gründe sind dafür maßgebend: 

1. Studien zur natürlichen Biologie der CIN bzw. Beobachtungsstudien belegen nur für die CIN3 ein signifikantes Progressionspotential in Richtung eines invasiven Zervixkarzinoms [24] (s.a. S. 39 Natürlicher Verlauf von HPV-Infektionen und zervikalen intraepithelialen Neoplasien und auffälligen zytologischen Befunden).
2. Die CIN3 wurde aufgrund des deutlich erhöhten Malignitätspotentials als einer der wesentlichen Endpunkte für alle Impfstudien verwendet, quasi als Surrogatparameter für ein invasives Potential des vorzubeugenden Zervixkarzinoms.
3. Die Subsumierung von CIN2 in die Gruppe der hochgradigen SIL (CIN2/3) impliziert eine therapeutische Indikationsstellung, d.h. sie verleitet zur Konisation im Stadium CIN2, welches in über 50% der Fälle spontan regredient verläuft. Diese Übertherapie würde bei vielen jungen Frauen zu einem erhöhten Frühgeburtsrisiko führen.
4. Da die CIN2 mit einer sehr hohen Inter- und Intraobservervariabilität assoziiert ist, werden in der Gruppe der hochgradigen SIL (CIN2/3) auch noch viele Fälle mit CIN1 enthalten sein. Das wiederum erhöht das Schadenspotential für die Patientin zusätzlich ohne erkennbaren Benefit in Richtung einer Krebsprävention.
5. Da die WHO-Kommission von US-Amerikanern mit ihrer seit Jahren bekannten Vorliebe für die Bethesda-Nomenklatur und ein aggressives Vorgehen bei CIN2 dominiert wurde, ist die sehr kontrovers diskutierte Entscheidung für eine Änderung der CIN-Graduierung getroffen worden. 
6. Auch in den US-amerikanischen Leitlinien wird die Indikation zur Konisation bei CIN2 nur bei älteren Frauen noch aufrechterhalten. Dies ist eine wesentliche Änderung gegenüber älteren amerikanischen Empfehlungen.