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HPV et cancers du col utérin. État de la recherche et enjeux de santé publique Dr Xavier Sastre-Garau Institut Curie, Paris AORTIC 2013, Durban, South Africa Examen colposcopique Sans préparation Acide acétique Test à l’iode Néoplasies intra-épithéliales Bas grade Haut grade Histoire naturelle des dysplasies (CIN) • Régression spontanée fréquente Östör A, Int J Gyn Pathol, 1993, 12, 186-192 - CIN 1: - CIN 2: - CIN 3: 60% 40% 30% • Evolution lente: Sastre-Garau et al, Bull Cancer, 83: 400-406, 1996 âge moyen des patientes au diagnostic - CIN 1: - CIN 2/3: 36 ans - Cancers infiltrants: 33 ans 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…) Transcription (promoteurs, activateurs) Origine de réplication E6 E7 Levée du contrôle du cycle cellulaire Instabilité génétique LRR 7906/1 Protéine principale de capside L1 1000 7000 6000 E1 HPV16 5000 2000 Réplication 3000 4000 E4 Protéine mineure de capside E2 L2 E5 Interaction avec le cytosquelette Stimulation de la croissance Régulation de la transcription Réplication 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 90% Infection HPV 10% Réponse T efficace Réponse T inefficace Régression de l’infection Infection persistante CIN Cancer infiltrant Lymphocytes T mémoires Déficit T infection infection de col l’épithélium normal clearance cervical infection persistante néoplasie intraépithéliale carcinome infiltrant régression N Histoire naturelle des infection par HPV et des néoplasies du col utérin HPV Runowicz NEJM précancer cancer 15 20 25 30 35 40 45 âge 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 55.53 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 70% Pronostic des cancers du col utérin en fonction du type d’HPV 0.8 1.0 Disease free survival % 0.6 Intermediate risk (n=59) 0.4 High risk (n= 381) Other HPV types HPV 16-18-45 0.0 0.2 p=0.03 0 12 24 36 48 60 time (in months) 72 84 96 108 120 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 ? ADN cellulaire L2 L1 LCR E6 E7 E1 E2 ADN cellulaire E2 interrompue 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 ? Cell DNA L2 L1 LCR E6 E7 E1 E2 cell 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 circulant Cell DNA L2 L1 LCR E6 E7 E1 E2 cell DNA Circulating tumor DNA in cervical carcinoma patients HPV-E7 Tumor stage (FIGO) Tumor size (mm) HPV type HPV integration sites load in tumor Circulating DNA (copies/ml serum) HPV insertion load in tumor (copies/cell) (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 16 Repeated sequences* 22 18 5 103 30 25 Campitelli et al., 2012; 7(8) e43393 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 Sequencing of HPV-containing DNA to identify junctions Alignment of the reads on HPV genome (ex 580 287) Coverage E2 jx L2 jx Deletion of HPV E6 E7 E2 E1 E5 LCR L1 L2 HPV 18 genome HPV Integration in Chr13q22.1 => hybrid reads with human junction Human HPV Chr13 (73,917,347) Chr13 (74,048,469) L2 L1 LCR E6 E7 E1 5386 Deletion induced by integration - in HPV : 2207bp - in Chr13 : 131,1kb – between genes KLF5 and KLF12 E2 3179 Vaccination prophylactique et immunothérapie vaccination prophylactique HPV (Virions) Lymphocytes B Pseudo particules virales Prévention de l’infection/dissémination vaccination thérapeutique Cellule infectée (dysplasie, néoplasie) Régression d’une lésion tissulaire Lymphocytes T (CD4+, CD8+) Peptides courts ou longs spécifiques de E6 ou E7 Vaccination against HPV-16 Oncoproteins for Vulvar Intraepithelial Neoplasia Kenter G. et al., N Engl J Med, 2009 • Clinical responses in women with HPV-16positive, 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 Grands enjeux de la vaccination prophylactique - 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 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