Epithelial-mesenchymal axis in head and neck cancer cell lines

Objectives: Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is a heterogeneous tumour type which necessitates multiple invitro models to attain an appreciation of its multiple subtypes. The phenomenon of epithelial-mesenchymal transition (EMT) isimportant to the development of a metastatic cancer cell phenotype being relevant to the ability of cancer cells to intravasate intovasculature and to invade tissues. The role of EMT in human papilloma virus (HPV) positive HNSCC is not well understood. Thispaper aims to characterize seven HNSCC cell lines (FaDu, SCC-25, SCC-15, CAL27, RPMI2650) including two new HPV-16positive HNSCC cell lines (UD-SCC2, 93-VU-147T) for their epithelial and mesenchymal properties. Materials and methods: A panel of HNSCC cell lines from multiple head and neck anatomical sites were profiled for basalexpression of epithelial and mesenchymal characteristics at mRNA, protein and functional levels (proliferative, migratory andinvasive properties). Furthermore, 3D spheroid forming capabilities were investigated. Results: We found that the HPV-16 positive cell line, in particular UD-SCC2 demonstrated a more invasive and mesenchymalphenotype at the molecular and functional levels suggesting HPV infection may mediate some of these cellular properties.Moreover, HPV-negative cell lines were not strictly epithelial presenting with a dynamic range of expression. Conclusions: This study presents the molecular and phenotypic diversity of HNSCC cell lines. It highlights the need formore studies in this field and a scoring system where HNSCC cell lines are ranked according to their respective epithelial andmesenchymal nature. This data will be useful to anyone modelling HNSCC behaviour, providing a molecular context which willenable them to decipher cell phenotypes and to develop therapies which block EMT progression.

Toll-Like Receptors 7, 8, and 9 Expression and Function in Primary Human Cervical Cancer Langerhans Cells Evidence of Anergy

Objective: Human papillomavirus oncoproteins E6 and E7 down modulate Toll-like receptor (TLR) 9 expression in infected keratinocytes. We explored the status of expression and function of TLR7, TLR8, and TLR9 in primary human Langerhans cells (LCs) isolated from cervical tumors. Methodology: Single-cell suspensions were made from fresh tissues of squamous cell carcinoma (International Federation of Gynecology and Obstetrics stage IB2); myeloid dendritic cells were purified using CD1c magnetic activated cell separation kits. Langerhans cells were further flow sorted into CD1a(+)CD207(+) cells. Acute monocytic leukemia cell line THP-1-derived LCs (moLCs) formed the controls. mRNA from flow-sorted LCs was reverse transcribed to cDNA and TLR7, TLR8, and TLR9 amplified. Monocyte-derived Langerhans cells and cervical tumor LCs were stimulated with TLR7, TLR8, and TLR9 ligands. Culture supernatants were assayed for interleukin (IL) 1 beta, IL-6, IL-10, IL-12p70, interferon (IFN) alpha, interferon gamma, and tumor necrosis factor (TNF) alpha by Luminex multiplex bead array. Human papillomavirus was genotyped. Results: We have for the first time demonstrated that the acute monocytic leukemia cell line THP-1 can be differentiated into LCs in vitro. Although these moLCs. expressed all the 3 TLRs, tumor LCs expressed TLR7 and TLR8, but uniformly lacked TLR9. Also, moLCs secreted IL-6, IL-1 beta, and tumor necrosis factor alpha to TLR8 ligand and interferon alpha in response to TLR9 ligand; in contrast, tumor LCs did not express any cytokine to any of the 3 TLR ligands. Human papillomavirus type 16 was one of the common human papillomavirus types in all cases. Conclusions: Cervical tumor LCs lacked TLR9 expression and were functionally anergic to all the 3: TLR7, TLR8, and TLR9 ligands, which may play a crucial role in immune tolerance. The exact location of block(s) in TLR7 and TLR8 signaling needs to be investigated, which would have important immunotherapeutic implications.

Análise de polimorfismos e de expressão do gene p16INK4a em neoplasias cervicais

O câncer de colo do útero é o segundo carcinoma mais frequente em mulheres no mundo e um dos cânceres femininos mais incidentes no Brasil. Em lesões pré-malignas e malignas do colo uterino, a proteína p16INK4a, que participa do controle do ciclo celular, apresenta um aumento considerável de sua expressão, devido possivelmente à presença de oncoproteínas do papilomavírus humano (HPV). Dois polimorfismos no gene p16INK4a, p16 500C>G e p16 540C>T, estão localizados na região 3 não traduzida (3UTR), que está envolvida na regulação pós-transcricional da expressão gênica. O objetivo deste estudo foi avaliar possíveis associações entre os polimorfismos p16 500C>G e p16 540C>T e o desenvolvimento de neoplasias cervicais e/ou a severidade das lesões, considerando os níveis de expressão da proteína p16INK4a nas lesões cervicais e certos fatores de risco clássicos para o câncer cervical, incluindo a infecção pelo HPV. Para isso, foram selecionadas 567 mulheres residentes no Rio de Janeiro, 319 com citologia cervical alterada (grupo de casos) e 248 sem história prévia de alteração citológica do colo uterino (grupo de comparação). Amostras de sangue periférico de todas as participantes foram utilizadas na análise molecular dos polimorfismos p16 500C>G e p16 540C>T através da técnica de PCR-RFLP (reação em cadeia da polimerase - polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição), usando as enzimas de restrição MspI e HaeIII, respectivamente. A expressão da proteína p16INK4a em 137 biópsias de mulheres pertencentes ao grupo de casos foi avaliada por imunohistoquímica. A detecção de DNA do HPV em células cervicais foi feita em todas as amostras do grupo de comparação e em 194 amostras do grupo de casos pela técnica de PCR, usando dois pares de oligonucleotídeos, MY09/MY11 e GP05+/GP06+. Os dois grupos de estudo se encontram em equilíbrio de Hardy-Weinberg. As distribuições genotípicas para p16 500C>G e p16 540C>T e as distribuições de combinações haplotípicas nos dois grupos não apresentaram diferenças significativas. A análise do subgrupo HSIL+câncer (casos com lesão intraepitelial de alto grau ou carcinoma invasivo) em comparação com o subgrupo LSIL (casos com lesão intraepitelial de baixo grau) revelou diferença significativa entre as distribuições das combinações haplotípicas (p = 0,036) e diferenças marginais entre as distribuições genotípicas para p16 500C>G (p = 0,071) e p16 540C>T (p = 0,051). O alelo p16 540G, em heterozigose ou homozigose (OR = 1,91, IC 95% = 1,08-3,37), e a combinação haplotípica p16 500C-540C 500G-540C (OR = 2,34, IC 95% = 1,202-4,555) mostraram-se associados com a severidade da lesões cervicais. Já o genótipo p16 540T/T (OR = 0,25, IC 95% = 0,08-0,79), e a combinação haplotípica p16 500C-540T 500C-540T (OR = 0,27, IC 95% = 0,088-0,827) exibiram papel protetor contra o desenvolvimento de lesões mais severas. As análises de interação entre os polimorfismos de p16INK4a e a expressão de p16 ou a infecção pelo HPV foram comprometidas pelo número reduzido de amostras analisadas. Não se observou qualquer interação entre os polimorfismos estudados e os fatores de risco clássicos para o câncer de colo uterino. Nossos resultados apontam para a importância dos polimorfismos do gene p16INK4a como marcadores de severidade da neoplasia cervical.

Revisão sistemática sobre os estudos de prevalência de infecção do colo do útero pelo papilomavírus humano (HPV) no Brasil

O câncer do colo do útero é responsável por 7% do total dos óbitos por câncer entre a população feminina brasileira e tem uma incidência estimada de 20/100 mil para todo o país. Evidências científicas comprovam que o papilomavírus humano (HPV) é causa necessária para a ocorrência deste tipo de câncer. Ações de prevenção e controle recomendadas têm se baseado no conhecimento sobre a epidemiologia da doença. Os estudos realizados no Brasil sobre a prevalência da infecção por HPV disponíveis na literatura têm características variadas que ainda não foram analisadas em conjunto e de modo sistematizado. O objetivo deste estudo foi realizar uma revisão sistemática dos artigos sobre prevalência do HPV em mulheres brasileiras considerando as prevalências globais e entre aquelas com exame citológico cervical normal. Foram selecionados todos os artigos após busca nas bases de dados Medline e BVS, tomando-se como termos human papillomavirus, HPV, prevalence Brazil. Entre 1989 e 2008, foram selecionados 155 artigos, sendo 133 nas bases de dados e 22 referências secundárias. Após leitura de título e resumo, 82 artigos foram incluídos, e a seguir submetidos à leitura integral dos textos, sendo enfim selecionados 14 artigos, os quais representaram estudos de quatro grandes regiões brasileiras (Sudeste 43,0%, Sul 21,4%, Nordeste 21,4% e Norte 7,1%). Em sua maioria (64,5%), trata-se de artigos que relatam desenho transversal. Com referência ao método de identificação do HPV nas mulheres, em oito (57,1%) artigos, há relato do emprego de PCR para tipagem do HPV e, em sete (50,0%) artigos, houve emprego de HC para detecção do HPV. As amostras variaram de 49 a 2329 mulheres. A prevalência global de infecção do colo do útero pelo HPV variou entre 13,7 e 54,3%, e para as mulheres com citologia normal, a prevalência de infecção pelo HPV no colo do útero varia entre 10 e 24,5%. Os resultados obtidos permitiram criar um panorama das prevalências e da distribuição da infecção pelo HPV e principais tipos em mulheres com citologia cervical normal e assim contribuir para a compreensão da distribuição da infecção pelo HPV no país, auxiliando na orientação de outros estudos bem como de políticas voltadas para a saúde da mulher e prevenção do câncer do colo do útero.

Estudo de polimorfismos nos genes TP53 e p21(WAF1) e do perfil imunohistoquímico das proteínas p53, p21(WAF1), p16(INK4a) e ciclina D1 pela técnica de Tissue Microarray (TMA) e sua importância para o desenvolvimento e/ou severidade das neoplasias cervicais

O câncer de colo do útero é o terceiro tipo de câncer mais frequente em mulheres no mundo, e a infecção persistente pelo papilomavirus humano (HPV) oncogênico é condição necessária, mas não suficiente para seu desenvolvimento. As oncoproteínas virais E6 e E7 interferem direta ou indiretamente na ação de várias proteínas celulares. Entretanto, as variantes proteicas, resultantes de polimorfismos genéticos, podem apresentar comportamento distinto mediante a infecção pelo HPV. O objetivo deste estudo foi avaliar possíveis associações entre polimorfismos nos genes TP53 (p53 PIN3, p53 72C>G) e p21 (p21 31C>A) e o desenvolvimento de neoplasias cervicais, considerando os níveis de expressão das proteínas p53, p21, p16 e ciclina D1, e fatores de risco clássicos para o câncer cervical. Foram selecionadas 466 mulheres residentes no Rio de Janeiro, 281 com diagnóstico histopatológico de neoplasia cervical de baixo (LSIL) e alto grau (HSIL) e câncer (grupo de casos) e 185 sem história atual ou pregressa de alteração citológica do colo uterino (grupo controle). A técnica de PCR-RFLP (reação em cadeia da polimerase - polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição), foi empregada na análise dos polimorfismos p53 72C>G e p21 31C>A, usando as enzimas de restrição BstUI e BsmaI, respectivamente. A avaliação do polimorfismo p53 PIN3 (duplicação de 16 pb) foi feita por meio da análise eletroforética direta dos produtos de PCR. A expressão das proteínas p53, p21, p16, ciclina D1 e Ki-67 e a pesquisa de anticorpos anti-HPV 16 e HPV pool foram avaliadas por imunohistoquímica (Tissue Microarray - TMA) em 196 biópsias do grupo de casos. O grupo controle se mostrou em equilíbrio de Hardy-Weinberg em relação aos três polimorfismos avaliados. As distribuições genotípicas e alélicas relativas a p53 PIN3 e p53 72C>G nos grupos controles e de casos não apresentaram diferenças significativas, embora o genótipo p53 72CC tenha aumentado o risco atribuído ao uso de contraceptivos das pacientes apresentarem lesões mais severas (OR=4,33; IC 95%=1,19-15,83). O genótipo p21 31CA(Ser/Arg) conferiu proteção ao desenvolvimento de HSIL ou câncer (OR=0,61, IC 95%=0,39-0,97), e modificou o efeito de fatores de risco associados à severidade das lesões. A interação multiplicativa de alelos mostrou que a combinação p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) e p21 31C(Ser), representou risco (OR=1,67, IC95%=1,03-2,72) e a combinação p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) e p21 31A(Arg) conferiu efeito protetor (OR=0,26, IC95%=0,08-0,78) para o desenvolvimento de HSIL e câncer cervical. Observou-se correlação positiva da expressão de p16 e p21 e negativa da ciclina D1 com o grau da lesão. A distribuição epitelial de p16, Ki-67, p21 e p53 se mostrou associada à severidade da lesão. Os polimorfismos analisados não apresentaram associação com a expressão dos biomarcadores ou positividade para HPV. Nossos resultados sugerem a importância do polimorfismo p21 31C>A para o desenvolvimento das neoplasias cervicais e ausência de correlação dos polimorfismos p53 PIN3 e p53 72C>G com a carcinogênese cervical, embora alguns genótipos tenham se comportado como modificadores de risco. Nossos resultados de TMA corroboram o potencial de uso de biomarcadores do ciclo celular para diferenciar as lesões precursoras do câncer cervical.

Cobertura de la vacuna del virus del papiloma humano en la zona básica de Barañáin

El cáncer de cuello de útero o cáncer de cérvix es el segundo tumor más frecuente en las mujeres del mundo después del de mama y el quinto de todos los canceres. En España, es el sexto más frecuente, constituyendo el 4,8% de los canceres en la mujer. Este tipo de cáncer es el resultado final de una infección no resuelta por el virus del papiloma humano (VPH). Hoy en día, el VPH representa una de las infecciones de trasmisión sexual más común. El 70-80 % de hombres y mujeres sexualmente activos están o han estado expuestos al VPH. El cambio en la conducta sexual de las mujeres ha llevado a que las infecciones de trasmisión sexual sean ahora más frecuentes que en las generaciones anteriores. Hay un inicio más precoz de las primeras relaciones sexuales y un número más elevado de compañeros sexuales. Estos cambios han hecho aumentar la prevalencia del VPH en los últimos años en las mujeres jóvenes de España. La combinación de estrategias de prevención primaria (vacunación contra el VHP) y secundaria (cribado) permitiría reducir la incidencia y la mortalidad del cáncer de cuello de útero. Existen dos vacunas frente al VPH que son Gardasil ® y Cervarix ®. Al tratarse de dos vacunas nuevas, el éxito de la introducción dependerá de la comprensión apropiada de los riesgos y beneficios de la vacuna para prevenir la infección del VPH. Esto se consigue mediante programas efectivos de educación y formación sobre el VPH.

Distribution of HPV genotypes in cervical intraepithelial lesions and cervical cancer in Tanzanian women.

BACKGROUND: Infection with human papillomavirus (HPV) is associated with uterine cervical intraepithelial neoplasia (CIN) and invasive cancers (ICC). Approximately 80% of ICC cases are diagnosed in under-developed countries. Vaccine development relies on knowledge of HPV genotypes characteristic of LSIL, HSIL and cancer; however, these genotypes remain poorly characterized in many African countries. To contribute to the characterization of HPV genotypes in Northeastern Tanzania, we recruited 215 women from the Reproductive Health Clinic at Kilimanjaro Christian Medical Centre. Cervical scrapes and biopsies were obtained for cytology and HPV DNA detection. RESULTS: 79 out of 215 (36.7%) enrolled participants tested positive for HPV DNA, with a large proportion being multiple infections (74%). The prevalence of HPV infection increased with lesion grade (14% in controls, 67% in CIN1 cases and 88% in CIN2-3). Among ICC cases, 89% had detectable HPV. Overall, 31 HPV genotypes were detected; the three most common HPV genotypes among ICC were HPV16, 35 and 45. In addition to these genotypes, co-infection with HPV18, 31, 33, 52, 58, 68 and 82 was found in 91% of ICC. Among women with CIN2-3, HPV53, 58 and 84/83 were the most common. HPV35, 45, 53/58/59 were the most common among CIN1 cases. CONCLUSIONS: In women with no evidence of cytological abnormalities, the most prevalent genotypes were HPV58 with HPV16, 35, 52, 66 and 73 occurring equally. Although numerical constraints limit inference, findings that 91% of ICC harbor only a small number of HPV genotypes suggests that prevention efforts including vaccine development or adjuvant screening should focus on these genotypes.

HPV16 activates the AIM2 inflammasome in keratinocytes

Human papillomaviruses (HPV) are double-stranded DNA viruses, which selectively infect keratinocytes in stratified epithelia. After an initial infection, many patients clear HPV. In some patients, however, HPV persist, and dysfunctional innate immune responses to HPV infection could be involved in the ineffective clearing of these viruses. In this study, the mechanisms of HPV-induced immune responses in keratinocytes were investigated. Binding of viral DNA leads to AIM2 inflammasome activation and IL-1β release, while IFI16 activation results in IFN-β release. Using immunohistochemistry, AIM2 and IFI16-two recently identified sensors for cytosolic DNA-were also detected in HPV positive skin lesions. CISH stainings further confirmed the presence of cytosolic HPV16 DNA in biopsy samples. Moreover, active IL-1β and cleaved caspase-1 were detected in HPV infected skin, suggesting inflammasome activation by viral DNA. In subsequent functional studies, HPV16 DNA triggered IL-1β and IL-18 release via the AIM2 inflammasome in normal human keratinocytes. Although HPV DNA did not induce IFN-β in keratinocytes, IFN-β secretion was observed when AIM2 was blocked. Meanwhile, blocking of IFI16 increased HPV16 DNA-induced IL-1β, but not IL-18, secretion. These findings suggest crosstalk between IFI16 and AIM2 in the immune response to HPV DNA. In sum, novel aspects concerning HPV-induced innate immune responses were identified. Eventually, understanding the mechanisms of HPV-induced inflammasome activation could lead to the development of novel strategies for the prevention and treatment of HPV infections.

HPV16 Down-Regulates the Insulin-Like Growth Factor Binding Protein 2 to Promote Epithelial Invasion in Organotypic Cultures

Cervical cancer is a multi-stage disease caused by human papillomaviruses (HPV) infection of cervical epithelial cells, but the mechanisms regulating disease progression are not clearly defined. Using 3-dimensional organotypic cultures, we demonstrate that HPV16 E6 and E7 proteins alter the secretome of primary human keratinocytes resulting in local epithelial invasion. Mechanistically, absence of the IGF-binding protein 2 (IGFBP2) caused increases in IGFI/II signalling and through crosstalk with KGF/FGFR2b/AKT, cell invasion. Repression of IGFBP2 is mediated by histone deacetylation at the IGFBP2 promoter and was reversed by treatment with histone deacetylase (HDAC) inhibitors. Our in vitro findings were confirmed in 50 invasive cancers and 79 cervical intra-epithelial neoplastic lesions caused by HPV16 infection, where IGFBP2 levels were reduced with increasing disease severity. In summary, the loss of IGFBP2 is associated with progression of premalignant disease, and sensitises cells to pro-invasive IGF signalling, and together with stromal derived factors promotes epithelial invasion.

HPV prevalence and type-distribution in cervical cancer and premalignant lesions of the cervix: A population-based study from Northern Ireland

Assessment of Human papillomavirus (HPV) prevalence and genotype distribution is important for monitoring the impact of prophylactic HPV vaccination. This study aimed to demonstrate the HPV genotypes predominating in pre-malignant and cervical cancers in Northern Ireland (NI) before the vaccination campaign has effect. Formalin fixed paraffin embedded tissue blocks from 2,303 women aged 16-93 years throughout NI were collated between April 2011 and February 2013. HPV DNA was amplified by PCR and HPV genotyping undertaken using the Roche^® linear array detection kit. In total, 1,241 out of 1,830 eligible samples (68.0%) tested positive for HPV, with the majority of these [1,181/1,830 (64.5%)] having high-risk (HR) HPV infection; 37.4% were positive for HPV-16 (n=684) and 5.1% for HPV-18 (n=93). HPV type-specific prevalence was 48.1%, 65.9%, 81.3%, 92.2%, and 64.3% among cervical intraepithelial neoplasias (CIN) Grades I-III, squamous cell carcinomas (SCC) and adenocarcinoma (AC) cases, respectively. Most SCC cases (81.3%) had only one HPV genotype detected and almost a third (32.0%) of all cervical pathologies were HPV negative including 51.9% of CIN I (n=283), 34.1% CIN II (n=145), 18.7% of CIN III (n=146), 7.8% of SCC (n=5), and 35.7% of AC (n=5) cases. This study provides important baseline data for monitoring the effect of HPV vaccination in NI and for comparison with other UK regions. The coverage of other HR-HPV genotypes apart from 16 and 18, including HPV-45, 31, 39, and 52, and the potential for cross protection, should be considered when considering future polyvalent vaccines.

Detecção do vírus do papiloma humano por PCR em tempo real : relevância para medicina legal

Tese de mestrado, Medicina Legal e Ciências Forenses, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Avaliação económica da vacinação contra o vírus do papiloma humano 16 e 18 (CERVARIX®) : análise de custo-utilidade e custo-efetividade em mulheres dos 26 aos 55 anos em Portugal

RESUMO - O cancro do colo útero representa um importante problema de saúde pública em Portugal: é o terceiro cancro mais frequente nas mulheres entre os 15 e os 44 anos, originando a morte de 346 mulheres anualmente. Contudo, esta patologia é altamente evitável, nomeadamente, através da imunização contra a infeção HPV, que é a causa necessária para o desenvolvimento do cancro. A elevada prevalência da infeção em mulheres mais velhas sugere que a vacinação poderá ser uma estratégia custo-efetiva mesmo numa faixa etária superior. Para que seja racionalmente ponderada a comparticipação da vacina nestas mulheres é necessária a realização de um estudo fármaco-económico que comprove o custo-efetividade desta intervenção, já que o seu financiamento atual prevê apenas as mulheres não abrangidas pelo Programa Nacional de Vacinação, dos 18 aos 25 anos. Os objetivos do trabalho são realizar uma revisão da literatura sobre estudos de avaliação económica relativos à prevenção do CCU e avaliar a relação de custo-efetividade de vacinar mulheres contra o HPV entre os 26 e os 55 anos em comparação com a prática clínica corrente, em Portugal. É utilizado o Modelo Global Cervarix® e realiza-se uma análise de custo-utilidade e de custo-efetividade. Os resultados demonstraram que a vacinação em mulheres dos 26 aos 45 anos poderá ser uma opção custo-efetiva, permitindo um aumento de anos de vida, uma diminuição dos casos e mortes por CCU e um incremento de QALYs. O RCEI variou entre 7.914€/QALY e 29.049€/QALY com a vacinação aos 26 e aos 45 anos, respetivamente, para a alternativa de vacinação mais rastreio versus a situação atual de rastreio organizado e oportunístico, em Portugal.

Analyse de la distribution des génotypes du virus du papillome humain dans les néoplasies anogénitales et de la tête et du cou en Afrique comparativement au reste du monde

Le virus du papillome humain (HPV) est l’infection sexuellement transmise la plus fréquente au monde. Plusieurs études ont établi son implication dans l’étiologie de pratiquement tous les cancers du col de l’utérus, une maladie qui constitue un problème de santé majeur dans les pays pauvres. Le HPV est également responsable de 90% des cancers de l’anus, 40-50% des cancers du pénis, de la vulve et du vagin, et 30% des cancers de la tête et du cou. L’objectif général de cette thèse est de combler les lacunes relatives aux connaissances sur la distribution génotypique du HPV dans les lésions néoplasiques cervicales utérines et de la tête et du cou, plus particulièrement en Afrique. Les objectifs spécifiques sont les suivants: 1) analyser la distribution génotypique du HPV dans les cancers du col de l’utérus et faire une analyse comparative de cette distribution dans cinq pays africains en fonction de la prévalence du VIH; 2) évaluer la présence du HPV dans les cancers de la tête et du cou au Sénégal; 3) faire une revue de la littérature et une méta-analyse sur la distribution du HPV dans les cancers de la tête et du cou dans toutes les régions du monde. Pour le premier et le second objectifs, qui découlent d’un large projet international coordonné par l’Institut Catalan d’Oncologie pour l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS), une étude transversale multicentrique a été menée au Mali et au Sénégal pour collecter des blocs de paraffine de patientes diagnostiquées entre 2001 et 2010 du cancer invasif du col et des cancers de la tête et du cou. Pour le troisième objectif, une revue exhaustive de la littérature a permis d’identifier tous les articles qui ont été publiés sur les cancers de la tête et du cou dans tous les pays du monde et d’effectuer une méta-analyse sur la prévalence de l’ADN du HPV selon le site du cancer et la région géographique. Notre analyse montre que les principaux types de HPV ciblés dans les vaccins prophylactiques (HPV16/18) représentent la majorité des types de HPV détectés dans le cancer invasif du col de l’utérus en Afrique subsaharienne. Par contre, le HPV45 vient au second rang dans certains pays d’Afrique, dont le Mali et le Sénégal. Nos données suggèrent également que le VIH aurait un rôle dans la contribution relative du HPV18 et HPV45 dans le développement du cancer du col de l’utérus. Au Sénégal, notre étude montre que la prévalence du HPV dans les cancers de la tête et du cou est très faible et ne semble pas jouer un rôle important dans l’oncogenèse. Finalement, la méta-analyse a mesuré la prévalence des HPV dans les cancers de la cavité orale, de l’oropharynx, du larynx et de l’hypopharynx, et confirme l’importante contribution relative du HPV16 dans ces cancers. Globalement, cette thèse permet de mieux comprendre l’impact potentiel des vaccins prophylactiques sur l’incidence des cancers associés au HPV.

Caractérisation structurale et fonctionnelle des interactions impliquant TFIIH et les domaines de transactivation viraux

Le facteur de transcription IIH (TFIIH) joue un rôle crucial dans la transcription et dans la réparation de l’ADN. La sous-unité Tfb1/p62 (levure et humain) de TFIIH interagit avec de nombreux facteurs de transcription (p53, NFκB, TFIIEα) et de réparation (Rad2/XPG and Rad4/XPC) (1). La majorité des interactions avec Tfb1/p62 requiert le domaine d’homologie à la Pleckstrin (PH) localisé dans la région N-terminal de la protéine (2, 3). Ce domaine PH forme des complexes avec des domaines de transactivation acide provenant de protéines cibles impliquées dans la transcription et la réparation de l’ADN. De récentes études ont montré que Tfb1/p62 est une cible pour les protéines virales telles que la protéine VP16 du virus de l’herpès simplex (HSV) de type 1, la protéine E1 du virus du papillome humain (VPH) et la protéine EBNA-2 du virus Epstein-Barr (EBV) (4, 5). Ces protéines virales interagissent avec la sous-unité Tfb1/p62 par un domaine de transactivation acide suggérant une interaction similaire à ce qui est observé chez les facteurs de transcription humains comme p53. Ce mémoire présente une caractérisation structurelle et fonctionnelle du complexe formé par la protéine virale EBNA2 et la protéine humaine Tfb1/p62. L’analyse est faite en utilisant le titrage calorimétrique isotherme (ITC), la résonance magnétique nucléaire (RMN) et une expérience de transactivation chez la levure. Cette étude amène une plus grande compréhension des protéines impliquées dans les maladies comme le lymphome de Burkitt et le lymphome de Hodgkin qui sont souvent associées à l’infection à l’EBV (revue dans (6)) et caractérise une cible potentielle pour un antiviral.

Identification de composé sensibilisant préférentiellement les cellules exprimant les protéines E6 et E7 du VPH à l'irradiation

Le cancer du col utérin (CCU) est dans plus de 99% des cas provoqué par une infection avec le virus du papillome humain (VPH), dont le potentiel oncogénique réside dans l'expression des proto-oncogènes viraux E6/E7. Le potentiel carcinogénique de ces protéines virales réside essentiellement dans leurs actions sur les produits des gènes suppresseurs de tumeur p53 et RB. Les produits de ces gènes, p53 et Rb, font parti des voies de signalisation de réponse aux dommages de l'ADN cellulaire (RDA) et leur perte entraine une perte de fonctionnalité qui mène à une instabilité génomique. À long terme et en présence de d'autres facteurs ceux-ci mèneront au développement d'un cancer. Les protéines E6 et E7 sont constitutivement exprimées dans les cellules du CCU ainsi que dans les cellules de tout autre cancer induit par le VPH et seulement dans ces dernières. La prise en charge des cas avancés de ces cancers se fait principalement par radiothérapie et chimiothérapie concomitante. La chimio-radiothérapie utilisée en traitement est efficace mais résulte en un taux élevé de morbidité et un nombre important de patientes récidiveront. Nous proposons que l'exploitation de l'expression spécifique d’E6 et d’E7 dans les cellules du CCU permette d’envisager une stratégie de létalité synthétique afin d'amplifier l'effet létal de l'irradiation sur les cellules CCU. Ceci permettrait potentiellement d'augmenter l'efficacité du traitement et de diminuer les récidives, ainsi que la morbidité liée au traitement. En s'appuyant sur cette hypothèse, notre objectif est d’identifier des composés dont l'action seule ou couplée à l'irradiation provoquerait préférentiellement la mort des cellules exprimant les protéines E6 et E7 du VPH. Les cellules testées comprennent des cellules isogéniques humaines issues de kératinocytes normaux que nous avons modifiées séquentiellement pour obtenir les modifications associées aux cellules CCU (hTERT, E6 et E7), ainsi que les lignées de cellules de CCU HeLa et CaSki .Nous avons procédé à la mise au point et à la validation du protocole de criblage et des méthodes d’évaluation de la sensibilisation, qui se définit comme une perte de viabilité, un arrêt ou ralentissement de la croissance, par détection d’ATP ainsi que par coloration d’ADN génomique au DRAQ5. Suite à un criblage ciblé impliquant des inhibiteurs connus de la voie de réparation des dommages à l’ADN, nous avons identifié l’inhibiteur de mdm2, Nutlin-3, comme étant un composé sensibilisant et radio-sensibilisant préférentiellement les cellules exprimant E6 et E7 du VPH. La Nutlin-3 a été testée sur des cellules HEKn-hTERT-E6-E7, des cellules CaSki et HeLa. L’effet de sensibilisation et de radio-sensibilisation a été confirmé dans ces trois lignées. Tel que suggéré par son action sur mdmd2, la Nutlin-3 permet la stabilisation de p53 dans les cellules HEKn-hTERT-E6-E7 et CaSki et sa réactivation dans les lignées cellulaires HeLa et CaSki. Malgré cette stabilisation de p53, de façon surprenante, l’effet de la Nutlin-3 sur la sensibilisation et la radio-sensibilisation des cellules HeLa et CaSki semble indépendant de p53, tel qu’observé en utilisant des cellules HeLa-GSE et CaSki-GSE dont le p53 est déficient. In vivo la Nutlin-3a montre dans un essai préliminaire l’inhibition de la croissance tumorale des xénogreffes HeLa chez des souris RAG2γc. Ce résultat reste à confirmer avec un essai impliquant un nombre d’échantillons plus grand. À plus long terme, nous comptons étudier l’implication de mdm2 dans l’effet de sensibilisant de la Nutlin-3 dans les cellules CCUs, ainsi que les autres cibles pouvant être impliquées dans la création de cet effet sensibilisant observé.