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HPV et cancers du col utérin.État de la recherche et
enjeux de santé publique
Dr Xavier Sastre-GarauInstitut Curie,
Paris
AORTIC 2013, Durban, South Africa
Histoire naturelle des dysplasies (CIN)
• Régression spontanée fréquenteÖstör A, Int J Gyn Pathol, 1993, 12, 186-192
- CIN 1: 60%
- CIN 2: 40%
- CIN 3: 30%
• Evolution lente:Sastre-Garau et al, Bull Cancer, 83: 400-406, 1996
âge moyen des patientes au diagnostic- CIN 1: 33 ans
- CIN 2/3: 36 ans
- Cancers infiltrants: 50 ans
Les papillomavirus humains (HPV)
• Capside icosaédrique (55 nm)
• ADN circulaire double brin (7900 pb)
• 200 génotypes
• Infectent la peau ou les muqueuses
• Spécificité du pouvoir pathogène
• Potentiel oncogène de certains génotypes (HPV 5, 16, 18…)
7906/1
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
HPV16
E4
E6
E2
L1
E7
E1
E5
L2
LRR
Levée du contrôle du cycle cellulaireInstabilité génétique
Transcription(promoteurs, activateurs)Origine de réplication
Réplication
Régulation dela transcriptionRéplication
Stimulation de la croissance
Interaction avecle cytosquelette
Protéine principale de capside
Protéine mineure de capside
Lésion associée aux PVH à bas risque : Condylome acuminé
Aspect histologique: koïlocytose Hybridation in situ (PVH 6)
Mécanismes immunologiques liés à la clearance des
infections et régression des dysplasies
Infection HPV
Réponse T efficace Réponse T inefficace
Lymphocytes T mémoires
Infection persistante
Régression de l’infection
CIN
Déficit T
Cancer infiltrant
90% 10%
3015 45
HPV
précancercancer
infection de
l’épithélium
cervical
infectioncol
normalclearance
infection
persistante
néoplasie intra-
épithéliale
régression
carcinome infiltrant
20 25 35 40 âge
N Histoire naturelle des infection par
HPV et des néoplasies du col utérin
Runowicz NEJM
HPV et cancers du col utérin:Programmes de recherche appliquée
• HPV comme marqueur moléculaire pour le diagnostic et le suivi clinique des carcinomes infiltrants
• Développements méthodologiques pour la caractérisation moléculaire des néoplasies
• Vaccination thérapeutique et prophylactique
Carcinomes infiltrants: données virologiques
HPV status N°of cases
%
HPV Positive 494 95.9
HPV Negative 21 4.1
HPV 16 286 55.5370%
HPV 18 73 14.17
HPV 45 22 4.27
HPV 33 15 2.91
HPV 31 11 2.14
HPV 52 11 2.14
HPV 11, 35, 39, 53, 58, 59, 73
22 4.27
HPV X 54 10.49
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
time (in months)
%
Disease free survival
Other HPV types
HPV 16-18-45
0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120
p=0.03
Intermediate risk (n=59)
High risk (n= 381)
Pronostic des cancers du col utérinen fonction du type d’HPV
Intégration de séquences d’ADN d’HPV dans le
génome de la cellule hôte
• Étape de la transformation maligne
– 5% des lésions de bas grade
– 16% des lésions de haut grade
– 88% des cancers infiltrants
• Modification de l’expression de gènes viraux
• Modification du génome cellulaire ?
LCR E6 E7 E1 E2L1L2
E2 interrompue
ADN cellulaireADN cellulaire
ADN viral intégré: applications cliniques
– Mutation insertionnelle
– Spécifique pour chaque cas
– Site unique dans > 80%
– Réarrangement clonal
– Stable au cours du temps
• Marqueur moléculaire spécifique de l’ADN tumoral
• Utilisation potentielle en clinique pour la recherche d’ADN tumoral circulant ?
LCR E6 E7 E1 E2L1L2 cell DNACell DNA
ADN tumoral circulant et cancers du col utérin: étude pilote
• Seize cas de cancers du col utérin associés à HPV16 ou HPV18
• Site d’intégration déterminé (DIPS-PCR)
• Spécimen de sérum disponibles– au diagnostic (16 cas)
– au cours du suivi (2 de ces 16 cas)
• ADN tumoral circulant (jonction virus/génome cellulaire)
• ADN d’HPV circulantLCR E6 E7 E1 E2L1L2 cell DNACell DNA
Tumor stage (FIGO)
Tumor size
(mm)
HPV type
HPV integration sites
HPV-E7
HPV insertion load in tumor (copies/cell)
Circulating DNA (copies/ml serum)load in tumor
(copies/cell) Host DNA HPV DNA Tumor DNA
Ib 10 16 Xq21.31 17 1 19 103 0 0
Ib 15 16 3q26.32 1 1 21 103 0 0
Ib 20 18 17q23.1 0.6 0.6 41 103 0 0
IIa 35 16 14q32.2 55 25 17 103 770 790
IIb 42 16 15q23 5 1 40 103 5 5
IIb 47 16 3q21.3 88 12 7 103 390 70
IIb 53 16 5p31 27 0.7 7 103 5 5
IIb 54 16 17q25.2 160 79 5 103 3.4 103 890
IIb 55 16 18q21.33 2 2 6 101 30 15
IIb 56 16 4q13 58 1 55 103 3.5 103 0
IIIb 55 16 1p22.1 2 3 21 103 45 20
IIIb 74 16 2q22.1 1 1 32 103 10 20
IVa 46 16 17q21.31 94 51 66 103 8.5 103 810
IVa 62 16 Xq22.3 0.5 0.5 77 103 15 0
IVa 120 18 1p31.1 5 11 3 103 500 680
relapse 27 16Repeated
sequences*22 18 5 103 30 25
Campitelli et al., 2012; 7(8) e43393
Circulating tumor DNA in cervical carcinoma patients
ADN tumoral circulant et cancers du col utérin
• ADN viral ou ADN tumoral circulant (ADNtc) détecté au diagnostic dans les cancers au moins de stade II
• Très forte spécificité de l’ADNtc caractérisé par la mutation insertionnelle des séquences d’ADN viral
• Dynamique de la charge d’ADNtc au cours du traitement.
• Outil pour la détection des récidives pré-cliniques
• Amélioration du pronostic des cancers du col récidivant par thérapeutique ciblée adjuvante du traitement de référence
HPV 18 genome
Coverage L2 jx
E6 E7 E1 E2 E5 L2 L1 LCR
E2 jx
Deletion of HPV
5386
Chr13 (74,048,469)
L1 LCR E6 E7 E1 E2L23179
Chr13 (73,917,347)
HPV Integration in Chr13q22.1 => hybrid reads with human junction
Sequencing of HPV-containing DNA to identify junctions
Deletion induced by integration- in HPV : 2207bp
- in Chr13 : 131,1kb – between genes KLF5 and KLF12
Alignment of the reads on HPV genome (ex 580 287)
Human
HPV
Vaccination prophylactique et immunothérapie
Lymphocytes B
vaccination thérapeutique
vaccinationprophylactique
HPV(Virions)
Cellule infectée(dysplasie, néoplasie)
Lymphocytes T(CD4+, CD8+)
Pseudo particules virales
Peptides courts ou longsspécifiques de E6 ou E7
Prévention de l’infection/dissémination
Régression d’une lésion tissulaire
Vaccination against HPV-16 Oncoproteins for Vulvar Intraepithelial Neoplasia
Kenter G. et al., N Engl J Med, 2009
• Clinical responses in women with HPV-16-positive, grade 3 vulvar intraepithelial neoplasia can be achieved by vaccination with a synthetic long-peptide vaccine against the HPV-16 oncoproteins E6 and E7. Complete responses appear to be correlated with the induction of HPV-16-specific immunity
Objectifs majeurs de la vaccination préventive anti-HPV
- Immunologique:Induction d’une réponse anticorps (humorale) contre les
protéines de capside du virus (L1)
Induction d’une mémoire immunologique
- Virologique:Protection contre l’infection persistante par HPV 16/18
- Clinique:Prévention des néoplasies liées à HPV
Prévention de la dissémination du virus
- Santé publique:Diminution de l’incidence des néoplasies cervicales
Vaccination prophylactique: Aspects médico-économiques
- Coûts- prix du vaccin
- prise en charge médicale d’accompagnement
- programmes d’éducation
- dépistage à maintenir
- Gains- baisse de la mortalité et morbidité
- diminution des gestes diagnostiques et thérapeutiques des néoplasies pré-invasives et invasives
- Population cible? pré-adolescentes (14 ans)
- Problèmes logistiques et d’observance
- Aspects médico-économiques
- Information: parents, personnels de santé
- Efficacité visible à 10-20 ans
- Effet immédiat du dépistage
- Suivi épidémiologique indispensable
- Dépistage maintenu chez les femmes vaccinées
Grands enjeux de la vaccination prophylactique
Les grands enjeux du dépistage
• Quels outils pour le dépistage primaire ?– Virologie: infection (importance de l’âge)
– Cytologie: lésion (sensibilité 70%; spécificité forte)
– Méthodes alternatives ?
• Comment atteindre les populations à risque– Milieux socio-économiques défavorisés
• Traiter les lésions dépistées
• Quels outils de suivi épidémiologique pour une politique de santé rationnelle ?
Quels objectifs prioritaires ?
• Connaissance de la prévalence des types d’HPV dans les néoplasies cervicales, en fonction du type de lésion, dans une perspective de vaccination prophylactique
• Homogénéité des techniques de recueil et de conditionnement des échantillons (cellules ou tissus)
• Homogénéité des techniques de typage dans un nombre limité de centres de référence