AKT in Stromal Fibroblasts Controls Invasion of Epithelial Cells

The tumour microenvironment has an important role in cancer progression and recent reports have proposed that stromal AKT is activated and regulates tumourigenesis and invasion. We have shown, by immuno-fluorescent analysis of oro-pharyngeal cancer biopsies, an increase in AKT activity in tumour associated stromal fibroblasts compared to normal stromal fibroblasts. Using organotypic raft co-cultures, we show that activation of stromal AKT can induce the invasion of keratinocytes expressing the HPV type 16 E6 and E7 proteins, in a Keratinocyte Growth Factor (KGF) dependent manner. By depleting stromal fibroblasts of each of the three AKT isoforms independently, or through using isoform specific inhibitors, we determined that stromal AKT2 is an essential regulator of invasion and show in oro-pharyngeal cancers that AKT2 specific phosphorylation events are also identified in stromal fibroblasts. Depletion of stromal AKT2 inhibits epithelial invasion through activating a protective pathway counteracting KGF mediated invasions. AKT2 depletion in fibroblasts stimulates the cleavage and release of IL1B from stromal fibroblasts resulting in down-regulation of the KGF receptor (fibroblast growth factor receptor 2B (FGFR2B)) expression in the epithelium. We also show that high IL1B is associated with increased overall survival in a cohort of patients with oro-pharyngeal cancers. Our findings demonstrate the importance of stromal derived growth factors and cytokines in regulating the process of tumour cell invasion.

Prevalence of human papillomavirus in women attending cervical screening in the UK and Ireland:New data from northern Ireland and a systematic review and meta-analysis

There is substantial international variation in human papillomavirus (HPV) prevalence; this study details the first report from Northern Ireland and additionally provides a systematic review and meta-analysis pooling the prevalence of high-risk (HR-HPV) subtypes among women with normal cytology in the UK and Ireland. Between February and December 2009, routine liquid based cytology (LBC) samples were collected for HPV detection (Roche Cobas® 4800 [PCR]) among unselected women attending for cervical cytology testing. Four electronic databases, including MEDLINE, were then searched from their inception till April 2011. A random effects meta-analysis was used to calculate a pooled HR-HPV prevalence and associated 95% confidence intervals (CI). 5,712 women, mean age 39 years (±SD 11.9 years; range 20-64 years), were included in the analysis, of which 5,068 (88.7%), 417 (7.3%) and 72 (1.3%) had normal, low, and high-grade cytological findings, respectively. Crude HR-HPV prevalence was 13.2% (95% CI, 12.7-13.7) among women with normal cytology and increased with cytological grade. In meta-analysis the pooled HR-HPV prevalence among those with normal cytology was 0.12 (95% CIs, 0.10-0.14; 21 studies) with the highest prevalence in younger women. HPV 16 and HPV 18 specific estimates were 0.03 (95% CI, 0.02-0.05) and 0.01 (95% CI, 0.01-0.02), respectively. The findings of this Northern Ireland study and meta-analysis verify the prevalent nature of HPV infection among younger women. Reporting of the type-specific prevalence of HPV infection is relevant for evaluating the impact of future HPV immunization initiatives, particularly against HR-HPV types other than HPV 16 and 18. J. Med. Virol. 85:295-308, 2013. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Copyright © 2012 Wiley Periodicals, Inc.

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.

Human papilloma viruses (HPVs) no co-existence in breast cancer and cervical cells in the same patient

High-risk HPVs were detected in both breast cancer tissues and cervical cells from 56 breast cancer patients. The results suggested that HPV infection did not coexist in breast and cervical tissues. HPV infection of the breast cancer tissue is more likely to happen in patients without cervical infection.

p63 drives invasion in keratinocytes expressing HPV16 E6/E7 genes through regulation of Src-FAK signalling

Using microarray information from oro-pharyngeal data sets and results from primary human foreskin keratinocytes (HFK) expressing Human Papilloma Virus (HPV)-16 E6/E7 proteins, we show that p63 expression regulates signalling molecules which initiate cell migration such as Src and focal adhesion kinase (FAK) and induce invasion in 3D-organotypic rafts; a phenotype that can be reversed by depletion of p63. Knockdown of Src or FAK in the invasive cells restored focal adhesion protein paxillin at cell periphery and impaired the cell migration. In addition, specific inhibition of FAK (PF573228) or Src (dasatinib) activities mitigated invasion and attenuated the expression/activity of matrix metalloproteinase 14 (MMP14), a pivotal MMP in the MMP activation cascade. Expression of constitutively active Src in non-invasive HFK expressing E6/E7 proteins upregulated the activity of c-Jun and MMP14, and induced invasion in rafts. Depletion of Src, FAK or AKT in the invasive cells normalised the expression/activity of c-Jun and MMP14, thus implicating the Src-FAK/AKT/AP-1 signalling in MMP14-mediated extra-cellular matrix remodelling. Up-regulation of Src, AP-1, MMP14 and p63 expression was confirmed in oro-pharyngeal cancer. Since p63 transcriptionally regulated expression of many of the genes in this signalling pathway, it suggests that it has a central role in cancer progression.

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.

Human papillomavirus: a strong case for vaccinating boys

In the UK, human papilloma virus vaccination is restricted on the NHS to girls and only recently been recommended for men who have sex with men. The restriction is based largely on cost-effectiveness. In this article, Gillian Prue sets out the compelling case for vaccinating all boys. On page 10, Peter Baker describes HPV Action’s campaign for gender-neutral HPV vaccination.

Nasal immunization of mice with human papillomavirus type 16 virus-like particles elicits neutralizing antibodies in mucosal secretions.

To specifically induce a mucosal antibody response to purified human papillomavirus type 16 (HPV16) virus-like particles (VLP), we immunized female BALB/c mice orally, intranasally, and/or parenterally and evaluated cholera toxin (CT) as a mucosal adjuvant. Anti-HPV16 VLP immunoglobulin G (IgG) and IgA titers in serum, saliva, and genital secretions were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Systemic immunizations alone induced HPV16 VLP-specific IgG in serum and, to a lesser extent, in genital secretions but no secretory IgA. Oral immunization, even in the presence of CT, was inefficient. However, three nasal immunizations with 5 microgram of VLP given at weekly intervals to anesthetized mice induced high (>10(4)) and long-lasting (>15 weeks) titers of anti-HPV16 VLP antibodies in all samples, including IgA and IgG in saliva and genital secretions. CT enhanced the VLP-specific antibody response 10-fold in serum and to a lesser extent in saliva and genital secretions. Nasal immunization of conscious mice compared to anesthetized mice was inefficient and correlated with the absence of uptake of a marker into the lung. However, a 1-microgram VLP systemic priming followed by two 5-microgram VLP intranasal boosts in conscious mice induced both HPV16 VLP-specific IgG and IgA in secretions, although the titers were lower than in anesthetized mice given three intranasal immunizations. Antibodies in serum, saliva, and genital secretions of immunized mice were strongly neutralizing in vitro (50% neutralization with ELISA titers of 65 to 125). The mucosal and systemic/mucosal HPV16 VLP immunization protocols that induced significant titers of neutralizing IgG and secretory IgA in mucosal secretions in mice may be relevant to genital HPV VLP-based human vaccine trials.

Evaluación in vitro de vars URR16aa

Tesis (Maestría en Ciencias con Orientación en Biología Molecular e Ingeniería Genética) U.A.N.L., 2006.

Papilomavirus humano e inestabilidad cromosomica en pacientes con cáncer cervicouterino en el noreste de México

Tesis (Doctorado en Ciencias Biológicas con Especialidad en Genética) UANL

L’impact du polymorphisme du gène E2 sur la quantification de la charge virale du VPH-16 dans les maladies précancéreuses du col utérin

Le VPH-16 de même que certains VPH, dont le VPH-18, causent le cancer du col utérin. Son intégration dans le génome humain pourrait être un marqueur de progression de l’infection. Les charges virales totale et intégrée sont présentement mesurées en quantifiant par PCR en temps réel les gènes E6 (RT-E6) et E2 (RT-E2-1) du VPH-16. Nous avons évalué l’impact du polymorphisme du gène E2 sur la quantification de l’ADN du VPH-16 dans des spécimens cliniques. Dans un premier temps, le gène E2 de 135 isolats de VPH-16 (123 appartenaient au clade Européen et 12 à des clades non- Européens) fut séquencé. Ensuite, un test de PCR en temps réel ciblant les séquences conservées dans E2 (RT-E2-2) fut développé et optimisé. Cent trente-neuf spécimens (lavages cervicaux et vaginaux) provenant de 74 participantes (58 séropositives pour le VIH, 16 séronégatives pour le VIH) ont été étudiés avec les trois tests E2 (RT-E2-2), E6 (RT-E6) et E2 (RT-E2-1). Les ratios de la quantité d’ADN de VPH-16 mesuré avec RT-E2-2 et RT-E2-1 dans les isolats Européens (médiane, 1.02; intervalle, 0.64-1.80) et Africains 1 (médiane, 0.80; intervalle, 0.53-1.09) sont similaires (P=0.08). Par contre, les ratios mesurés avec les isolats Africains 2 (médiane, 3.23; intervalle, 1.92-3.49) ou Asiatique- Américains (médiane, 3.78; intervalle, 1.47-37) sont nettement supérieurs à ceux obtenus avec les isolats Européens (P<0.02 pour chaque comparaison). Les distributions des quantités de E2 contenues dans les 139 échantillons mesurées avec RT-E2-2 (médiane, 6150) et RT-E2-1 (médiane, 8960) étaient statistiquement différentes (P<0.0001). Nous avons observé que les charges virales totale (odds ratio (OR) OR, 2.16 95% intervalle de confiance (IC) 1.11-4.19), et épisomale du VPH-16 (OR, 2.14 95% IC 1.09-4.19), mais pas la présence de formes intégrées (OR, 3.72 95% IC 1.03-13.4), sont associées aux néoplasies intraepitheliales cervicales de haut grade (CIN-2,3), et ce, en contrôlant pour des facteurs confondants tels que l’âge, le taux de CD4 sanguin, l’infection au VIH, et le polymorphisme de VPH-16. La proportion des échantillons ayant un ratio E6/E2 > 2 pour les femmes sans lésion intraépithéliale (7 de 35) est similaire à celle des femmes avec CIN-2,3 (5 de 11, p=0.24) ou avec CIN- 1 (4 de14, P=0.65). Le polymorphisme du gène E2 est un facteur qui influence la quantification des charges intégrées de VPH-16.

Polymorphisme de la capside des papillomavirus appartenant à l’espèce 9 des alphapapillomavirus

Le gène L1 encode pour la protéine majeure de la capside des papillomavirus humains (VPH). L’information relative au polymorphisme de L1 pour les types autres que VPH- 16 est jusqu’ici limitée. Cet ouvrage explore le polymorphisme de L1 en comparant les séquences des types phylogénétiquement apparentés VPH-31, -33, -35 à VPH-16. Des spécimens génitaux recueillis de 732 femmes VIH-séropositives et 323 VIHséronégatives ont été criblés à le recherche d’ADN de VPH par PCR consensus au niveau du gène L1. Les échantillons positifs pour VPH-16 (n=74), -31 (n=74), -33 (n=37) et -35 (n=58) étaient analysés par PCR-séquençage pour la totalité du gène L1. Le nombre de nucléotides substitués pour L1 variait de 19 pour VPH-33 à 52 pour VPH-31. Le rapport du nombre de variantes sur le nombre d’isolats testés était plus élevé pour VPH-31 (56.4%, p=0.05) et VPH-35 (60.3%, p=0.04) comparativement à VPH-16 (40.5%), alors que ce ratio était inférieur pour VPH-33 mais sans différence statistiquement significative (24.3%, p=0.14). La distance entre les variantes était plus grande à l’intérieur des cinq boucles présumément exposées à la surface de la protéine L1 que dans la séquence à l’extérieur (p<0.01) Des variations synonymes étaient observées chez 1.7% (95% CI 1.1- 2.3) des nucléotides intra-boucles et 2.4% (95% CI 1.2-3.7) de ceux extra-boucles. Les variations non-synonymes étaient rencontrées pour 1.8% (95% CI 1.1-2.5) des nucléotides intra-boucles et 0.2% (95% CI 0-0.4) pour les nucléotides extra-boucles. Les ratios dN/dS étaient inférieurs à 1.0 pour les régions extra-boucles et encore davantage pour les régions intra-boucles. Ces résultats suggèrent que les séquences des régions hypervariables de L1 ont été sélectionnées positivement.

Charge virale intégrée du papillomavirus de type 16 dans la maladie anale préinvasive

L’histoire naturelle de l’infection anale par le virus du papillome de type 16 (VPH-16) est mal définie pour les hommes ayant des relations sexuelles avec d’autres hommes (HARSAHs) VIH-séropositifs. Le but de cette étude était d’évaluer l’association entre la charge épisomale et intégrée du VPH-16 et la progression de la néoplasie intraépithéliale anale (AIN). Les charges épisomales et intégrées du VPH-16 furent mesurées par PCR quantitatif en temps réel sur 665 spécimens anaux obtenus de 135 hommes VPH-16-positifs participant à l’étude prospective HIPVIRG (Human Immunodeficiency and Papilloma VIrus Research Group). Le grade de l’AIN fut déterminé sur des biopsies obtenues lors des anuscopies à haute résolution périodiques. L’intégration du VPH-16 fut confirmée par DIPS-PCR pour démontrer la présence de jonctions virales-cellulaires. La charge épisomale du VPH-16 [ratio de cote (OR) 1.5, intervalle de confiance (IC) à 95%=1.1–2.1], le nombre de types de VPH [OR 1.4 (IC 95%=1.1–1.8)] et le tabagisme actuel [OR 4.8 (IC 95%=1.3–18.6)], mais non la charge intégrée, furent associés aux lésions de haut-grade (AIN-2,3) après ajustement pour l’âge et le décompte des lymphocytes CD4. La charge épisomale du VPH-16 était le seul facteur prédictif de progression de l’AIN de bas-grade (AIN-1) vers l’AIN-2,3 [OR 8.0 (IC 95%=1.2–55.4)]. Les spécimens avec une charge épisomale du VPH-16 élevée étaient moins susceptibles de contenir de l’intégration [OR 0.5 (IC 95%=0.3–0.8)]. L’intégration du VPH-16 fut détectée en absence d’AIN, dans l’AIN-1 et dans l’AIN-2,3. L’analyse des jonctions virales-cellulaires ne permit pas d’identifier un site d’intégration spécifique.

Prévention du VIH chez les femmes travailleuses du sexe de Conakry, République de Guinée : conseil dépistage volontaire, comportements à risque et infections sexuellement transmissibles

Problématique : Les femmes travailleuses du sexe (TS) constituent la population le plus à risque d’infection au VIH dans différents pays d’Afrique subsaharienne. Plusieurs interventions y ont ainsi été menées pour réduire le risque d’infection en influant sur les facteurs de risque. Parmi ces interventions, on peut citer la promotion de l’utilisation du préservatif de même que le dépistage et le traitement des infections sexuellement transmissibles (IST). Cependant, certaines composantes sont peu représentées dans ce panel d’interventions offertes aux femmes TS. Le conseil dépistage volontaire pourrait s’avérer une intervention utile de prévention primaire et secondaire pour cette population mais son acceptabilité est mal connue. Par ailleurs, en termes de surveillance de l’épidémie, l’évaluation de la validité de l’auto-rapport d’utilisation du préservatif, indicateur fréquemment utilisé lors d’enquêtes populationnelles serait souhaitable. Enfin, pour ce qui est de la prévention de l’infection dans cette population, l’effet du désir d’enfant sur l’utilisation non systématique du condom avec le principal partenaire régulier non payant est peu connu. Il en est de même pour la prévalence de certaines IST comme le VPH-16 et l’effet combiné de facteurs sociodémographiques, comportementaux et préventifs sur la présence de ces IST. Objectifs : Les objectifs de cette thèse sont 1) de mesurer l’acceptabilité et les conséquences du conseil dépistage volontaire du VIH chez les femmes TS de Conakry en Guinée; 2) d’évaluer la validité de l’auto-rapport de l’utilisation du préservatif dans cette population grâce à un indicateur biologique de présence de sperme, l’antigène spécifique de la prostate (PSA); 3) d’estimer la fréquence d’utilisation systématique du préservatif avec les partenaires clients et non-clients des femmes TS et d’étudier l’importance du désir d’enfant dans l’utilisation non systématique du préservatif avec le principal partenaire régulier non-client et 4) de mesurer la prévalence des IST et du VIH et d’étudier les facteurs sociodémographiques, comportementaux et préventifs qui y sont associés. Méthodologie : Nous avons mené une étude longitudinale dans la ville de Conakry en Guinée auprès de 421 femmes TS recrutées dans trois services de santé adaptés pour elles. Un devis mixte répété un an plus tard a permis de collecter des données quantitatives et qualitatives. Des analyses biologiques de dépistage des IST et du VIH ont été effectuées. Résultats : Le premier article de résultats présenté dans cette thèse montre que l’acceptabilité du conseil dépistage volontaire est élevée chez les femmes TS. En effet, les taux d’acceptation du test, de retour pour la prise de résultats et de notification du statut sérologique avoisinaient les 100%. Cette acceptabilité semblait être le fait d’une perception de risque d’infection élevé, mais aussi d’une pression sociale du milieu prostitutionnel pour effectuer le dépistage et révéler le statut sérologique. Les conséquences négatives au dépistage étaient rares. Le deuxième article montre que l’auto-rapport de l’usage récent du préservatif a une très faible sensibilité lorsque comparé à l’étalon d’or que constitue la PSA. Ainsi, la plupart des personnes chez qui la PSA était retrouvée ne rapportaient aucun rapport non protégé récent. La discordance entre l’auto-rapport d’utilisation récente du préservatif et la présence de PSA était associée à une perception de risque d’infection au VIH élevé. Enfin, la troisième section montre que si l’utilisation systématique du préservatif était très fréquente avec les clients, elle l’est beaucoup moins avec le principal partenaire régulier non-client. Le désir d’enfant de la femme TS contribue de manière significative à l’utilisation non systématique du condom avec ce type de partenaire. Des facteurs sociodémographiques, comportementaux et la coinfection par d’autres IST sont associés à la présence d’IST/VIH, ces dernières étant fréquentes dans la population des femmes TS malgré les nombreuses interventions qui y sont menées. Conclusion : En conclusion, l’on peut dire que la prévention du VIH chez les femmes TS constitue un défi nécessitant des interventions intégrées tenant compte du contexte commercial dans lequel ces interventions sont implantées et des aspirations des femmes TS en matière de reproduction.

Identification du rôle et des modifications post-traductionnelles modulant l’export nucléaire de l’hélicase virale E1 au cours du cycle de réplication du virus du papillome humain

Les virus du papillome humain (VPH) sont de petits virus à ADN double brin infectant les épithéliums de la peau et des muqueuses. La réplication nécessaire au maintien de leur génome dans les cellules infectées dépend des protéines virales E1 et E2. Au cours de la réplication, E1 est recrutée à l’origine de réplication par E2 afin d’être assemblée en doubles hexamères capables de dérouler l’ADN. E1 contient un domaine C-terminal responsable de l’activité ATPase/hélicase, un domaine central de liaison à l’origine et une région N-terminale régulant la réplication in vivo. Cette région contient des signaux de localisation et d’export nucléaire qui modulent le transport intracellulaire de E1. Chez le virus du papillome bovin (VPB), il a été proposé que ce transport est régulé par la sumoylation de E1. Finalement, la région N-terminale de E1 contient un motif de liaison aux cyclines permettant son interaction avec la cycline E/A-Cdk2. La phosphorylation de E1 par cette dernière régule différemment l’export nucléaire des protéines E1 du VPB et du VPH. Dans la première partie de cette étude, nous avons démontré que bien que la protéine E1 des VPH interagit avec Ubc9, l’enzyme de conjugaison de la voie de sumoylation, cette voie n’est pas requise pour son accumulation au noyau. Dans la seconde partie, nous avons déterminé que l’accumulation nucléaire de E1 est plutôt régulée pas sa phosphorylation. En fait, nous avons démontré que l’export nucléaire de E1 est inhibé par la phosphorylation de sérines conservées de la région N-terminale de E1 par Cdk2. Puis, nous avons établi que l’export nucléaire de E1 n’est pas nécessaire à l’amplification du génome dans les kératinocytes différenciés mais qu’il est requis pour le maintien du génome dans les kératinocytes non différenciés. En particulier, nous avons découvert que l’accumulation nucléaire de E1 inhibe la prolifération cellulaire en induisant un arrêt du cycle cellulaire en phase S et que cet effet anti-prolifératif est contrecarrée par l’export de E1 au cytoplasme. Dans la troisième partie de cette étude, nous avons démontré que l’arrêt cellulaire induit par E1 dépend de sa liaison à l’ADN et à l’ATP, et qu’il est accompagné par l’activation de la voie de réponse aux dommages à l’ADN dépendante de ATM (Ataxia Telangiectasia Mutated). Ces deux événements semblent toutefois distincts puisque la formation d’un complexe E1-E2 réduit l’activation de la voie de réponse aux dommages par E1 sans toutefois prévenir l’arrêt de cycle cellulaire. Finalement, nous avons démontré que la réplication transitoire de l’ADN viral peut avoir lieu dans des cellules arrêtées en phase S, indépendamment de l’activation de la voie de réponse aux dommages à l’ADN et de la kinase ATM. Globalement, nos résultats démontrent que l’export nucléaire de E1 est régulé par sa phosphorylation et non par sa sumoylation. Ils démontrent également que l’export nucléaire de E1 est essentiel au maintien du génome dans les kératinocytes, possiblement parce qu’il prévient l’inhibition de la prolifération cellulaire et l’activation de la voie de réponse aux dommages à l’ADN en limitant l’accumulation de E1 au noyau.