Optimization of human papillomavirus type 16 (HPV-16) L1 expression in plants: Comparison of the suitability of different HPV-16 L1 gene variants and different cell-compartment localization

Virus-like particle-based vaccines for high-risk human papillomaviruses (HPVs) appear to have great promise; however, cell culture-derived vaccines will probably be very expensive. The optimization of expression of different codon-optimized versions of the HPV-16 L1 capsid protein gene in plants has been explored by means of transient expression from a novel suite of Agrobacterium tumefaciens binary expression vectors, which allow targeting of recombinant protein to the cytoplasm, endoplasmic reticulum (ER) or chloroplasts. A gene resynthesized to reflect human codon usage expresses better than the native gene, which expresses better than a plant-optimized gene. Moreover, chloroplast localization allows significantly higher levels of accumulation of L1 protein than does cytoplasmic localization, whilst ER retention was least successful. High levels of L1 (>17% total soluble protein) could be produced via transient expression: the protein assembled into higher-order structures visible by electron microscopy, and a concentrated extract was highly immunogenic in mice after subcutaneous injection and elicited high-titre neutralizing antibodies. Transgenic tobacco plants expressing a human codon-optimized gene linked to a chloroplast-targeting signal expressed L1 at levels up to 11% of the total soluble protein. These are the highest levels of HPV L1 expression reported for plants: these results, and the excellent immunogenicity of the product, significantly improve the prospects of making a conventional HPV vaccine by this means. © 2007 SGM.

More men than women make mucosal IgA antibodies to human papillomavirus type 16 (HPV-16) and HPV-18: A study of oral HPV and oral HPV antibodies in a normal healthy population

Background: We have previously shown the high prevalence of oral anti-human papillomavirus type 16 (HPV-16) antibodies in women with HPV-associated cervical neoplasia. It was postulated that the HPV antibodies were initiated after HPV antigenic stimulation at the cervix via the common mucosal immune system. The present study aimed to further evaluate the effectiveness of oral fluid testing for detecting the mucosal humoral response to HPV infection and to advance our limited understanding of the immune response to HPV. Methods: The prevalence of oral HPV infection and oral antibodies to HPV types 16, 18 and 11 was determined in a normal, healthy population of children, adolescents and adults, both male and female, attending a dental clinic. HPV types in buccal cells were determined by DNA sequencing. Oral fluid was collected from the gingival crevice of the mouth by the OraSure method. HPV-16, HPV-18 and HPV-11 antibodies in oral fluid were detected by virus-like particle-based enzyme-linked immunosorbent assay. As a reference group 44 women with cervical neoplasia were included in the study. Results: Oral HPV infection was h ighest in children (9/114, 7.9%), followed by adolescents (4/78, 5.1%), and lowest in normal adults (4/116, 3.5%). The predominant HPV type found was HPV-13 (7/22, 31.8%) followed by HPV-32 (5/22, 22.7%). The prevalence of oral antibodies to HPV-16, HPV-18 and HPV-11 was low in children and increased substantially in adolescents and normal adults. Oral HPV-16 IgA was significantly more prevalent in women with cervical neoplasia (30/44, 68.2%) than the women from the dental clinic (18/69, 26.1% P = 0.0001). Significantly more adult men than women displayed oral HPV-16 IgA (30/47 compared with 18/69, OR 5.0, 95% CI 2.09-12.1, P < 0.001) and HPV-18 IgA (17/47 compared with 13/69, OR 2.4, 95% CI 0.97-6.2, P = 0.04). Conclusion: The increased prevalence of oral HPV antibodies in adolescent individuals compared with children was attributed to the onset of sexual activity. The increased prevalence of oral anti-HPV IgA in men compared with women was noteworthy considering reportedly fewer men than women make serum antibodies, and warrants further investigation. © 2006 Marais et al; licensee BioMed Central Ltd.

Immunogenicity of an HPV-16 L2 DNA vaccine

The ability to elicit cross-neutralizing antibodies makes human papillomavirus (HPV) L2 capsid protein a possible HPV vaccine. We examined and compared the humoral response of mice immunized with a HPV-16 L2 DNA vaccine or with HPV-16 L2 protein. The L2 DNA vaccine elicited a non-neutralizing antibody response unlike the L2 protein. L2 DNA vaccination suppressed the growth of L2-expressing C3 tumor cells, which is a T cell mediated effect, demonstrating that the lack of non-neutralizing antibody induction by L2 DNA was not caused by lack of T cell immunogenicity of the construct. © 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Evaluación de la respuesta inmune en un modelo animal después de la administración nasal de cepas recombinantes de Lactococcus lactis que expresan la proteína E7 del HPV-16 y la interleucina-12 Murina

Tesis ( Doctor en Ciencias con Especialidad en Biotecnología) U.A.N.L.

Diseño y evaluación de la actividad antitumoral de versiones mutantes de la proteína E7 del HPV-16 fusionadas a calreticulina en un modelo murino mediante terapia génica adenoviral.

Tesis (Doctor en Ciencias con Orientación Terminal en Morfología) UANL, 2010.

Determination of viral load and integration status of HPV 16 in normal and LSIL exfoliated cervical cells

L’intégration du génome du virus papilloma humain (VPH) a été reconnu jusqu’`a récemment comme étant un événnement fréquent mais pourtant tardif dans la progression de la maladie du col de l’utérus. La perspective temporelle vient, pourtant, d’être mise au défi par la détection de formes intégrées de VPH dans les tissus normaux et dans les lésions prénéoplasiques. Notre objectif était de déterminer la charge virale de VPH-16 et son état physique dans une série de 220 échantillons provenant de cols uterins normaux et avec des lésions de bas-grade. La technique quantitative de PCR en temps réel, méthode Taqman, nous a permis de quantifier le nombre de copies des gènes E6, E2, et de la B-globine, permettant ainsi l’évaluation de la charge virale et le ratio de E6/E2 pour chaque spécimen. Le ratio E6/E2 de 1.2 ou plus était suggestif d’intégration. Par la suite, le site d’intégration du VPH dans le génome humain a été déterminé par la téchnique de RS-PCR. La charge virale moyenne était de 57.5±324.6 copies d'ADN par cellule et le ratio E6/E2 a évalué neuf échantillons avec des formes d’HPV intégrées. Ces intégrants ont été amplifiés par RS-PCR, suivi de séquençage, et l’homologie des amplicons a été déterminée par le programme BLAST de NCBI afin d’identifier les jonctions virales-humaines. On a réussi `a identifier les jonctions humaines-virales pour le contrôle positif, c'est-à-dire les cellules SiHa, pourtant nous n’avons pas detecté d’intégration par la technique de RS-PCR dans les échantillons de cellules cervicales exfoliées provenant de tissus normaux et de lésions de bas-grade. Le VPH-16 est rarement intégré dans les spécimens de jeunes patientes.

Efeito antitumoral, genotóxico e mutagênico de nitensidina A em camundongos nude BALB/c com implante tumoral xenográfico de células imortalizadas com HPV-16 (SiHa)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito das oncoproteínas virais E6 e E7 do HPV-16 na resposta de células T de pacientes com carcinoma espinocelular de cabeça e pescoço

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

The association of sexual behavior with oropharyngeal cancer and correlations with HPV-16 serologic status

Objectives. This hospital-based case-case study compared the characteristics of sexual behavior in patients with cancer of the oropharynx to patients with cancers of other head and neck sites. Additionally, the prevalence of certain sexual behaviors of HPV-16 seropositive head and neck cancer patients was compared to that of seronegative patients. ^ Methods. One hundred sixty five oropharyngeal cancer patients and 86 patients with cancers of other head and neck sites completed a sexual history questionnaire. ^ Results. Oropharyngeal cancer patients were significantly more likely to have had a greater number of lifetime sex partners, to have engaged in oral-genital sex, and to have had a greater number of oral-genital sex partners than non-oropharyngeal cancer patients. Oral-genital sex was significantly more common in the HPV-16 seropositive group. ^ Conclusion. These findings add to the evidence that HPV-16 is sexually transmitted to the upper aerodigestive tract and that certain sexual behaviors increase the risk for HPV-associated oropharyngeal cancer. ^

Variabilidade intratípica de HPV 16 em relação à origem étnica e HLA de uma população de alto risco para o câncer do colo do útero

A infecção por papilomavirus é a principal causa de desenvolvimento de neoplasias intraepiteliais cervicais (NIC) e câncer do colo do útero (CCU). Estudos epidemiológicos têm demonstrado que a persistência do genoma viral encontra-se associado a variantes moleculares específicas de papilomavirus humano (HPV) de alto risco. As moléculas HLA de classe II têm um importante papel na resposta imune. Associações entre HLA e CCU ou infecção por HPV tem sido demonstrado em diferentes populações. O nosso objetivo foi verificar se a variabilidade de HLA-DRB1 e DQB1 estavam associada ao CCU e NIC III em mulheres de Belém, uma população formada pelos 3 principais grupos étnicos humanos e uma área de alto risco para o CCU no Norte do Brasil. Foi investigada a existência de diferenças na distribuição de alelos HLA entre mulheres com CCU e NIC III portadoras de diferentes variantes de HPV-16 e mulheres citologicamente normais. Os genes HLA DQB1 e DRB1 foram tipados pelo método de PCR-SSO em 95 casos e 287 controles de mulheres com citologia normal atendidas em um centro de prevenção do colo do útero na mesma cidade. As variantes de HPV-16 foram tipadas por sequenciamento de um fragmento da região controladora do genoma viral (LCR). O polimorfismo na posição 350 do gene E6 foi tipado baseado em um protocolo de hibridização em pontos, para identificar a alteração na posição 350T→G. A magnitude das associações foi estimada por odds ratio (OR) e os respectivos intervalos de confiança (IC), ajustados para potenciais fatores de confusão. Uma associação positiva foi observada entre CCU e os haplótipos DRB1* 150 l-DQB1*0602, DRB1*04-DQB1*0301 e DRB1*1602-DQB1*0301. Ao contrário, DRB1*01-DQB1*0501 mostrou um efeito protetor. Os alelos DRB1*0804, DQB1*0402 apresentaram efeito protetor contra positividade por HPV. O alelo DQB1*0502 e o grupo DRB1*15 foram positivamente associados. Os nossos resultados mostram que as associações positivas de DRB1*1501 e DRB1*1602 podem ser atribuídas a variantes asiático-americanas quando comparado a variantes européias. O risco conferido a DRB1*1501 foi encontrado associado tanto a variantes E6350G quanto a variantes E6350T, entretanto, o maior efeito foi devido às variantes E6250T. A associação positiva de DRB1*1602 foi significativa somente no grupo de mulheres positivas para E6350G. Estes resultados estão de acordo com a composição étnica da população estudada bem como um maior potencial oncogênico de certas variantes. Nossos dados sugerem que a contribuição dos alelos HLA na susceptibilidade genética ao CCU difere de acordo com a distribuição das variantes de HPV em uma dada região geográfica ou grupo étnico.

HPV-16 L1 VLP vaccine elicits a broad-spectrum of cytokine responses in whole blood

Here, we evaluated innate and adaptive immune system cytokine responses induced by HPV-16 L1 VLP in whole blood (WB) cultures from individuals receiving the vaccine (n = 20) or placebo (n = 4) before and after vaccination. 11 cytokines were measured: IL- 1 beta, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8, 1L- 10, IL- 12, IFN-gamma, TNF-alpha, and GM-CSF using multiplex bead arrays. Cytokine profiles from WB samples clearly discriminated between vaccine and placebo recipients and between pre and post-vaccination responses. Significant increases in Th1, Th2 and inflammatory cytokines were observed in WB assays following vaccination. Results from WB assays were compared against parallel PBMC-based assays in a subset of patients. Differences between whole blood assay and PBMC were observed, with the highest levels of induction found for WB for several cytokines. Our results indicate that multiplex assays for cytokine profiling in WB are an efficient toot for assessing broad spectrum, innate and adaptive immune responses to vaccines and identifying immunologic correlates of protection in efficacy studies. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Évolution de la charge virale et de l'intégration de HPV-16 dans les maladies précancéreuses du col utérin

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Évolution de la charge virale et de l'intégration de HPV-16 dans les maladies précancéreuses du col utérin

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Impfung gegen humane Papillomaviren (HPV) zur Prävention HPV 16/18 induzierter Zervixkarzinome und derer Vorstufen

Einleitung: Notwendige Voraussetzung für die Entstehung von Zervixkarzinomen ist eine persistierende Infektion mit humanen Papillomaviren (HPV). Die HPV-Typen 16 und 18 verursachen mit etwa 70% den überwiegenden Teil der Zervixkarzinome. Seit 2006/2007 stehen zwei Impfstoffe gegen HPV 16 und 18 zur Verfügung. Fragestellung: Wie effektiv ist die HPV-Impfung hinsichtlich der Reduktion von Zervixkarzinomen bzw. ihren Vorstufen (CIN)? Stellt die HPV-Impfung eine kosteneffektive Ergänzung zur derzeitigen Screeningpraxis dar? Gibt es Unterschiede bezüglich der Kosten-Effektivität zwischen den beiden verfügbaren Impfstoffen? Sollte aus gesundheitsökonomischer Perspektive eine Empfehlung für den Einsatz der HPV-Impfung gegeben werden? Falls ja, welche Empfehlungen bezüglich der Ausgestaltung einer Impfstrategie lassen sich ableiten? Welche ethischen, sozialen und juristischen Implikationen sind zu berücksichtigen? Methoden: Basierend auf einer systematischen Literaturrecherche werden randomisierte kontrollierte Studien zur Wirksamkeit der HPV-Impfungen für die Prävention von Zervixkarzinomen bzw. deren Vorstufen, den zervikalen intraepithelialen Neoplasien, identifiziert. Gesundheitsökonomische Modellierungen werden zur Beantwortung der ökonomischen Fragestellungen herangezogen. Die Beurteilung der Qualität der medizinischen und ökonomischen Studien erfolgt mittels anerkannter Standards zur systematischen Bewertung wissenschaftlicher Studien Ergebnisse: Bei zu Studienbeginn HPV 16/18 negativen Frauen, die alle Impfdosen erhalten haben, liegt die Wirksamkeit der Impfungen gegen HPV 16/18-induzierten CIN 2 oder höher bei 98% bis 100%. Nebenwirkungen der Impfung sind vor allem mit der Injektion assoziierte Beschwerden (Rötungen, Schwellungen, Schmerzen). Es gibt keine signifikanten Unterschiede für schwerwiegende unerwünschte Ereignisse zwischen Impf- und Placebogruppe. Die Ergebnisse der Basisfallanalysen der gesundheitsökonomischen Modellierungen reichen bei ausschließlicher Berücksichtigung direkter Kostenkomponenten von ca. 3.000 Euro bis ca. 40.000 Euro pro QALY (QALY = Qualitätskorrigiertes Lebensjahr), bzw. von ca. 9.000 Euro bis ca. 65.000 Euro pro LYG (LYG = Gewonnenes Lebensjahr). Diskussion: Nach den Ergebnissen der eingeschlossenen Studien sind die verfügbaren HPV-Impfstoffe wirksam zur Prävention gegen durch HPV 16/18 verursachte prämaligne Läsionen der Zervix. Unklar ist derzeit noch die Dauer des Impfschutzes. Hinsichtlich der Nebenwirkungen ist die Impfung als sicher einzustufen. Allerdings ist die Fallzahl der Studien nicht ausreichend groß, um das Auftreten sehr seltener Nebenwirkungen zuverlässig zu bestimmen. Inwieweit die HPV-Impfung zur Reduktion der Inzidenz und Mortalität des Zervixkarzinoms in Deutschland führen wird, hängt nicht allein von der klinischen Wirksamkeit der Impfstoffe ab, sondern wird von einer Reihe weiterer Faktoren wie der Impfquote oder den Auswirkungen der Impfungen auf die Teilnahmerate an den bestehenden Screeningprogrammen determiniert. Infolge der Heterogenität der methodischen Rahmenbedingungen und Inputparameter variieren die Ergebnisse der gesundheitsökonomischen Modellierungen erheblich. Fast alle Modellanalysen lassen jedoch den Schluss zu, dass die Einführung einer Impfung mit lebenslanger Schutzdauer bei Fortführung der derzeitigen Screeningpraxis als kosteneffektiv zu bewerten ist. Eine Gegenüberstellung der beiden verschiedenen Impfstoffe ergab, dass die Modellierung der tetravalenten Impfung bei der Berücksichtigung von QALY als Ergebnisparameter in der Regel mit einem niedrigeren (besseren) Kosten-Effektivitäts-Verhältnis einhergeht als die Modellierung der bivalenten Impfung, da auch Genitalwarzen berücksichtigt werden. In Sensitivitätsanalysen stellten sich sowohl die Schutzdauer der Impfung als auch die Höhe der Diskontierungsrate als wesentliche Einflussparameter der Kosten-Effektivität heraus. Schlussfolgerung: Die Einführung der HPV-Impfung kann zu einem verringerten Auftreten von Zervixkarzinomen bei geimpften Frauen führen. Jedoch sollten die Impfprogramme von weiteren Evaluationen begleitet werden, um die langfristige Wirksamkeit und Sicherheit beurteilen sowie die Umsetzung der Impfprogramme optimieren zu können. Von zentraler Bedeutung sind hohe Teilnahmeraten sowohl an den Impfprogrammen als auch - auch bei geimpften Frauen - an den Früherkennungsuntersuchungen. Da die Kosten-Effektivität entscheidend von der Schutzdauer, die bislang ungewiss ist, beeinflusst wird, ist eine abschließende Beurteilung der Kosten-Effektivität der HPV-Impfung nicht möglich. Eine langfristige Schutzdauer ist eine bedeutende Vorraussetzung für die Kosten-Effektivität der Impfung. Der Abschluss einer Risk-Sharing-Vereinbarung zwischen Kostenträgern und Herstellerfirmen stellt eine Option dar, um die Auswirkungen der Unsicherheit der Schutzdauer auf die Kosten-Effektivität zu begrenzen.