Korelace mezi integrací genomu vysoce rizikových HPV do lidské DNA detekované molekulárním combingem a závažností cervikální léze: první výsledky EXPL-HPV-002 studie

Download PDF English version

Authors: S. Bouchilloux ¹; F. Fer ¹; F. Lemée ¹; S. Barradeau ¹; V. Dvorak ²; S. Kubickova ²; P. Ventruba ³; R. Tachezy ⁴; M. Trnková ⁵; P. Janda ⁶; J. Abscheidt ¹; E. Annibal ¹; D. El Mhali ¹; F. Garcia ¹; M. Kech ¹; G. Pilger ¹; A. Bensimon ¹; F. Mahé ¹
Authors‘ workplace: Genomic Vision, Bagneux, France ¹; Private Gynecology Center, Brno, Czech Republic ²; Gynecological and Obstetrics Clinic, Brno, Czech Republic ³; NRL for Papillomaviruses and Polyomaviruses, IHBT, Prague, Czech Republic ⁴; Aeskulab Pathology, Prague, Czech Republic ⁵; PCS, Prague, Czech Republic ⁶
Published in: Ceska Gynekol 2019; 84(2): 84-92
Category: Original Article

Overview

Cíl studie: Cílem studie bylo prokázat integraci 14 vysoce rizikových HPV do lidského genomu jako možného biomarkeru závažnosti a progrese cervikálních lézí. Takový „triage biomarker“ by mohl pomoci při redukci počtu kolposkopických vyšetření, zamezit nadbytečné léčbě lézí, které spontánně regredují, a naopak by mohl cíleně indetifikovat léze, které potřebují léčbu.

Typ studie: EXPL-HPV-002 byla prospektivní, otevřená studie s jednou větví prováděna ve dvou centrech v České republice.

Název a sídlo pracovišť: Centrum ambulantní gynekologie a primární péče, Brno; Gynekologicko-porodnická klinika LF MU, Brno; Genotypizační centrální laboratoř: NRL pro papillomaviry a polyomaviry, IHBT, Praha; Histologické centralní čtení: Aeskulab, Praha; Molecular combing HPV test: Genomic Vision, Bagneux.

Metodika: Od června 2016 do května 2018 bylo do studie zařazeno 688 žen ve věku 25–65 let s abnormálním PAP stěrem a provedenou kolposkopií. U 60 % žen byl prokázán vysoce rizikový HPV. Studie byla rozdělena na dvě části: 1. cross-sectional fáze, která zkoumala data získaná během první návštěvy (kolposkopie, histologie, PAP stěr na HPV genotypizaci a molekulární combing) s cílem prokázat vztah mezi HPV integrací ve srovnání s kolposkopickým nálezem a histologií; 2. longitudinální fáze studovala data získaná během kontrolních návštěv: cytologie v měsících 6, 18 a 30 a kolposkopie s histologií v měsících 12, 24 a 36. PAP stěr byl prováděn v měsících 12, 24 a 36 a na jeho podkladě byla provedena genotypizace a molekulární combing. HPV status byl analyzován ve srovnání s evolucí lézí, virovou clearance a HPV genotypizací. HPV genotypizace a molekulární combing byly provedeny v centrálních laboratořích. Histologická data byla ověřena centrálním čtením.

Výsledky: První fáze studie je ukončena a ukazuje, že výsledky vyšetření HPV integrace do lidské DNA mohou signifikantně oddělit normální nálezy od cervikálních lézí nebo nádoru.

Závěr: HPV integrace do lidského genomu monitorované Genomic Vision technologií je důvěryhodný biomarker, který může významně pomoci lékařům v jejich rozhodovacích algoritmech.

Klíčová slova:

rakovina děložního čípku – HPV diagnostika – virová integrace – biomarkery – molekulární combing – Genomic Morse Code

Sources

1. Choo, KB., Pan, CC., Liu, MS., et al. Presence of episomal and integrated human papillomavirus DNA sequences in cervical carcinoma. J Med Virol, 1987, 21(2), p. 101–107.

2. Cricca, M., Morselli-Labate, AM., Venturoli, S., et al. Viral DNA load, physical status and E2/E6 ratio as markers to grade HPV16 positive women for high-grade cervical lesions. Gynecol Oncol, 2007, 106(3), p. 549–557.

3. Crosbie, EJ., Einstein, MH., Franceschi, S., Kitchener, HC. Human papillomavirus and cervical cancer. Lancet, 2013, 382(9895), p. 889–899.

4. Dyson, N., Howley, PM., Munger, K., Harlow, E. The human papilloma virus-16 E7 oncoprotein is able to bind to the retinoblastoma gene product. Science, 1989, 243(4893), p. 934–937.

5. Ferber, MJ., Thorland, EC., Brink, AA., et al. Preferential integration of human papillomavirus type 18 near the c-myc locus in cervical carcinoma. Oncogene, 2003, 22(46), p. 7233–7242.

6. Gradissimo Oliveira, A., Delgado, C., Verdasca, N., Pista, A. Prognostic value of human papillomavirus types 16 and 18 DNA physical status in cervical intraepithelial neoplasia. Clin Microbiol Infect, 2013, 19(10), p. E447–450.

7. Hausen, zur H. Papillomaviruses and cancer: from basic studies to clinical application. Nat Rev Cancer, 2002, 2, 342–350.

8. Herrick, J., Conti, C., Teissier, S., et al. Genomic organization of amplified MYC genes suggests distinct mechanisms of amplification in tumorigenesis. Cancer Res, 2005, 65(4), p. 1174–1179.

9. Hopman, AH., Smedts, F., Dignef, W., et al. Transition of high-grade cervical intraepithelial neoplasia to micro-invasive carcinoma is characterized by integration of HPV 16/18 and numerical chromosome abnormalities. J Pathol, 2004, 202(1), p. 23–33.

10. Hu, Z., Zhu, D., Wang, W., et al. Genome-wide profiling of HPV integration in cervical cancer identifies clustered genomic hot spots and a potential microhomology-mediated integration mechanism. Nat Genet, 2015, 47(2), p. 158–163.

11. Huang, LW., Chao, SL., Lee, BH. Integration of human papillomavirus type-16 and type-18 is a very early event in cervical carcinogenesis. J Clin Pathol, 2008, 61(5), p. 627–631.

12. Jeon, S., Allen-Hoffmann, BL., Lambert, PF. Integration of human papillomavirus type 16 into the human genome correlates with a selective growth advantage of cells. J Virol 1995, 69(5), p. 2989–2997.

13. Jeon, S., Lambert, PF. Integration of human papillomavirus type 16 DNA into the human genome leads to increased stability of E6 and E7 mRNAs: implications for cervical carcinogenesis. Proc Natl Acad Sci U S A, 1995, 92(5), p. 1654–1658.

14. Klaes, R., Woerner, SM., Ridder, R., et al. Detection of high-risk cervical intraepithelial neoplasia and cervical cancer by amplification of transcripts derived from integrated papillomavirus oncogenes. Cancer Res, 1999, 59(24), p. 6132–6136.

15. Knebel von Doeberitz, M., Bauknecht, T., Bartsch, D., zur Hausen, H. Influence of chromosomal integration on glucocorticoid-regulated transcription of growth-stimulating papillomavirus genes E6 and E7 in cervical carcinoma cells. Proc Natl Acad Sci U S A, 1991, 88(4), p. 1411–1415.

16. Kulmala, SM., Syrjanen, SM., Gyllensten, UB., et al. Early integration of high copy HPV16 detectable in women with normal and low-grade cervical cytology and histology. J Clin Pathol, 2006, 59(5), p. 513–517.

17. Marongiu, L., Godi, A., Parry, JV., Beddows, S. Human papillomavirus type 16 long control region and E6 variants stratified by cervical disease stage. Infect Genet Evol, 2014, 26, p. 8–13.

18. McBride, AA., Warburton, A. The role of integration in oncogenic progression of HPV-associated cancers. PLoS Pathog, 2017, 13(4), e1006211.

19. Peitsaro, P., Johansson, B., Syrjanen, S. Integrated human papillomavirus type 16 is frequently found in cervical cancer precursors as demonstrated by a novel quantitative real-time PCR technique. J Clin Microbiol, 2002, 40(3), p. 886–891.

20. Peter, M., Rosty, C., Couturier, J., et al. MYC activation associated with the integration of HPV DNA at the MYC locus in genital tumors. Oncogene, 2006, 25(44), p. 5985–5993.

21. Pett, M., Coleman, N. Integration of high-risk human papillomavirus: a key event in cervical carcinogenesis? J Pathol, 2007, 212(4), p. 356–367.

22. Redmond, CJ., Fu, H., Aladjem, MI., McBride, AA. Human Papillomavirus Integration: Analysis by Molecular Combing and Fiber-FISH. Curr Protoc Microbiol, 2018, 51(1), p. e61.

23. Scheffner, M., Werness, BA., Huibregtse, JM., et al. The E6 oncoprotein encoded by human papillomavirus types 16 and 18 promotes the degradation of p53. Cell, 1990, 63(6), p. 1129–1136.

24. Vega-Pena, A., Illades-Aguiar, B., Flores-Alfaro, E., et al. Risk of progression of early cervical lesions is associated with integration and persistence of HPV-16 and expression of E6, Ki-67, and telomerase. J Cytol, 2013, 30(4), p. 226–232.

25. Vinokurova, S., Wentzensen, N., Kraus, I., et al. Type-dependent integration frequency of human papillomavirus genomes in cervical lesions. Cancer Res, 2008, 68(1), p. 307–313.

26. Warburton, A., Redmond, CJ., Dooley, KE., et al. HPV integration hijacks and multimerizes a cellular enhancer to generate a viral-cellular super-enhancer that drives high viral oncogene expression. PLoS Genet, 2018, 14(1), p. e1007179.

27. Wentzensen, N., Ridder, R., Klaes, R., et al. Characterization of viral-cellular fusion transcripts in a large series of HPV16 and 18 positive anogenital lesions. Oncogene, 2002, 21(3), p. 419–426.

28. Wentzensen, N., Vinokurova, S., von Knebel Doeberitz, M. Systematic review of genomic integration sites of human papillomavirus genomes in epithelial dysplasia and invasive cancer of the female lower genital tract. Cancer Res, 2004, 64(11), p. 3878–3884.

29. Zubillaga-Guerrero, MI., Illades-Aguiar, B., Leyva-Vazquez, MA., et al. The integration of HR-HPV increases the expression of cyclins A and E in cytologies with and without low-grade lesions. J Cytol, 2013, 30(1), p. 1–7.