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

Sans préparation Acide acétique Test à l’iode

Examen colposcopique

Néoplasies intra-épithéliales

Bas grade Haut grade

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)

Koïlocytose: aspect ultra-structuraux

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

Remerciements

• Emmanuelle Jeannot

• Emmanuelle Lappartient

• Isabelle Cartier

• Maura Campitelli

• Alain Nicolas

• Allyson Holmes

• Sonia Lameyras

• Jérôme Couturier

• Martine Peter

• Virginie Fourchotte