Post on 04-Apr-2015
Les néoplasies du col utérinDonnées biologiques récentes et
perspectives pour l’amélioration du suivi clinique et de la prise en
charge médicale
X. Sastre-GarauDépartement de Pathologie
Institut CurieParis
Sans préparation Acide acétique Test à l’iode
Examen colposcopique
Néoplasies intra-épithéliales
Bas grade Haut grade
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 avec le cytosquelette
Protéine principale de capside
Protéine mineure de capside
3015 45
HPV
précancercancer
infection del’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
Facteurs biologiques associés à la régression des dysplasies de bas grade
Genotype de virus associé aux lésions- HPV16/18 : 22%- HPV autres types: 56%
Facteurs génétiques- HLA-DRB1*13 70%- HLA-DRB1*non 13 40%
Facteurs immunologiquesFacteurs environnementaux
Carcinomes infiltrants du col utérin:aspects viro-cliniques
de Cremoux et al., Int j Cancer, 124, 778-782, 2009
• Série consécutive de 515 cas
• Janvier 1985-décembre 2005
• Suivi médian: 95 mois
• Comparaison des données cliniques et virologiques
Carcinomes infiltrants: données virologiques
Statut viral Nb de cas %
HPV Positif 494 95.9
HPV Negatif 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
Données virologiques et histologiques
Histologie Nb decas
Statut viral Type d’HPV
HPV+ HPV- HPV16 HPV18 autres
SCC 451 97.1% 2.9% 59.4% 10.4% 27.2%
ADK 64 87.5% 12.5% 28.1% 40.6% 18.7%
Types d’HPV dans les cancers infiltrantsCorrélation avec l’âge
HPV18 HPV16 HPV45 autres types*
HPV X HPV négatifs
nombre
(%)
73
14,2%
286
55,5%
22
4,3%
59
11,4%
54
10,5%
21
4,1%
Âge moyen
45,8 48,3 48,6 53,6 52,5 62,5
* HPV11, 31, 33, 39, 52, 53, 58, 59, 73
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
time (in months)
%
Disease free survival
Other HPV typesHPV 16-18-45
0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120
p=0.03
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
time (in months)
%
Overall survival
Other HPV typesHPV 16-18-45
0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120
NS
Intermediate risk (n=59)
High risk (n= 381)
Intermediate risk (n= 59)
High risk (n= 381)
Pronostic des cancers du col utérin en fonction du type d’HPV
Facteurs biologiques liés à la progression des carcinomes infiltrants
• Transcriptome des cancers infiltrants
• Rôle de l’intégration dans la progression tumorale
b
c
g
n
o
-4 -3 -2 -1 0 1
-0.5
0
0.5
PCA 1
PC
A 2
a.
b.
c.
d.
b
c
g
n
o
-4 -3 -2 -1 0 1
-0.5
0
0.5
PCA 1
PC
A 2
-4 -3 -2 -1 0 1
-0.5
0
0.5
PCA 1
PC
A 2
a.
b.
c.
d.
b
c
g
n
o
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
-4 -3 -2 -1 0 1
-0.5
0
0.5
PCA 1
PC
A 2
a.
b.
c.
d.
b
c
g
n
o
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
-4 -3 -2 -1 0 1
-0.5
0
0.5
PCA 1
PC
A 2
-4 -3 -2 -1 0 1
-0.5
0
0.5
PCA 1
PC
A 2
a.
b.
c.
d.
b
c
g
n
o
-4 -3 -2 -1 0 1
-0.5
0
0.5
PCA 1
PC
A 2
a.
b.
c.
d.
b
c
g
n
o
-4 -3 -2 -1 0 1
-0.5
0
0.5
PCA 1
PC
A 2
-4 -3 -2 -1 0 1
-0.5
0
0.5
PCA 1
PC
A 2
a.
b.
c.
d.
b
c
g
n
o
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
-4 -3 -2 -1 0 1
-0.5
0
0.5
PCA 1
PC
A 2
a.
b.
c.
d.
b
c
g
n
o
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
-4 -3 -2 -1 0 1
-0.5
0
0.5
PCA 1
PC
A 2
-4 -3 -2 -1 0 1
-0.5
0
0.5
PCA 1
PC
A 2
a.
b.
c.
d.
Transcriptome des cancers infiltrants et évolution
NormalFavorableDéfavorableLignées
Rosty et al. Oncogene 2005
Corrélation entre HPV18 E7 et gènes de prolifération
a.
b.
GGHANKTCDC20KPNA2CCNB2H2AFZPLKUBE2CCCNA2CDC2CCNB1OIP5BUB1BMELKRRM2ZWINTFEN1MCM4TOPKSTK6
E7 RNA0
20
40HPV-16 tumors, M ean Correlation with E7 RNA: 0.553
E7 DNA
0
20
40
HPV-16 tumors, M ean Correlation with E7 DNA: 0.335
CDC2ZWINTUBE2CMCM4OIP5ANKTBUB1BMELKCCNB2RRM2GGHSTK6PLKTOPKCCNB1CDC20KPNA2H2AFZCCNA2FEN1
E7 RNA0
20
40HPV-18 tumors, M ean Correlation with E7 RNA: 0.670
E7 DNA
0
20
40
HPV-18 tumors, M ean Correlation with E7 DNA: 0.552
a.
b.
GGHANKTCDC20KPNA2CCNB2H2AFZPLKUBE2CCCNA2CDC2CCNB1OIP5BUB1BMELKRRM2ZWINTFEN1MCM4TOPKSTK6
E7 RNA0
20
40HPV-16 tumors, M ean Correlation with E7 RNA: 0.553
E7 DNA
0
20
40
HPV-16 tumors, M ean Correlation with E7 DNA: 0.335
CDC2ZWINTUBE2CMCM4OIP5ANKTBUB1BMELKCCNB2RRM2GGHSTK6PLKTOPKCCNB1CDC20KPNA2H2AFZCCNA2FEN1
E7 RNA0
20
40HPV-18 tumors, M ean Correlation with E7 RNA: 0.670
E7 DNA
0
20
40
HPV-18 tumors, M ean Correlation with E7 DNA: 0.552
Mean correlation with E7 RNA: 0.670
Mean correlation with DNA viral load: 0.552
CycD CDK4
E7 RB
E2F
Cell cycle
p16
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
Altérations structurales du génome cellulaire au site d’intégration ?
Peter et al., J Pathol, 2010
• Série de 42 cas de carcinomes infiltrants associés à HPV16 ou HPV18
• Approche combinée– Analyse de la structure génomique par
hybridation génomique comparative– Détermination des sites d’intégration des
génomes d’HPV
2q32.1
HPV16V
V
2q32.1
HPV16Chromosome 2
centromer
L/G
9p23
HPV16V
V
9p23
HPV16
Chromosome 9
centromer
A
N
HPV18V
V
centromer
Chromosome 2
2q34
HPV18
2q3434/42
9/42
8/42
Structure du génome au site d’insertion
HPV insertion site with genomic alteration without genomic alteration
Genomic alteration Amplification Gain Loss G / LOH Relative position of HPV sequences with large size genomic change
Chr 4
p16.3
q13.3
q34.3
Chr 10 Chr 14Chr 12Chr 11 Chr 16
q24.1q21.31
q24.22q22.3
p12.1
q11.21
p11.3
q21.31
p22.31
Chr XChr 21Chr 17 Chr 20 Chr 22
Chr 3
q27.1
Chr 5
p13.2p14.2
q13.3
q31.1
q35.1
Chr 9
p23
Chr 1
p22.2
q32.2
p33
Chr 7
p21.1
q31.1
Chr 13
q22.1
Chr 15
q21.3q21.1
Chr 19
p13.2p13.3
Chr 6
p22.3
q23.3
Chr 18
p11.32
Chr 2
q22.22
q32.3
pterp24.3
q13
q22.3q24.1
q32.1
q34
p23.3
Chr 8
q24.12q24.21q24.23
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
127,9 128, 1 128,3 128, 5 128,7 128, 9 129,1
Primers positions usedfor Q-PCR Mb
HPV18
IC1
MYCstatus-amplified-overexpressed
Ampliconsize : < 128 Kb
Nb cop
MYC
MYC
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
127,9 128, 1 128,3 128, 5 128,7 128, 9 129,1
Primers positions usedfor Q-PCR Mb
HPV18
IC1
MYCstatus-amplified-overexpressed
Ampliconsize : < 128 Kb
MYCstatus-amplified-overexpressed
Ampliconsize : < 128 Kb
Nb cop
MYCMYC
MYCMYC
HPV MYCMYCHerrick et al.,Cancer Research, 2005
Caractérisation des séquences amplifiées en 8q24.1 dans les cellules IC1
Peter et al., oncogene, 2006
Altérations génomiques structurales au site d’insertion des HPV
• Observée dans 38% des cas• Le plus souvent amplification ou perte
d’aval• Amplification très vraisemblablement
secondaire à l’insertion et liée à l’activation de l’origine de réplication présente dans les séquences virales intégrées
• Activation d’un proto-oncogène secondaire à l’intégration; MYC (environ 10% des cas)
Integration de l’ADN viral au génome cellulaire
– Mutation insertionnelle– Spécifique pour chaque
cas– Site unique dans > 80%– Réarrangement clonal– Stable au cours du temps
• Marqueur moléculaire très spécifique de l’ADN tumoral
LCR E6 E7 E1 E2L1L2 cell DNACell DNA
Acides nucléiques tumoraux circulants
• Acides nucléiques circulants (Mandel P & Métais P 1948)
• Acides nucléiques tumoraux circulants (AN-tc) (Schwarzenbach et al., 2011)
– Issus de nécrose et/ou apoptose– éliminés par le foie et le rein– proportionnels à la masse tumorale (Diehl et al., 2005)
– biomarqueurs de la dynamique tumorale
• Détection basée sur l’utilisation d’un marqueur moléculaire spécifique identifié dans la tumeur primaire
ADN tumoral circulant et cancers du col utérin: étude pilote
• Neuf cas de cancers du col utérin associés à HPV16
• Site d’intégration déterminé (DIPS-PCR)• Spécimen de sérum disponibles
– au diagnostic (9 cas)– au cours du suivi (2 de ces neufs cas)
• ADN tumoral circulant (jonction virus/génome cellulaire)
• ADN d’HPV circulantLCR E6 E7 E1 E2L1L2 cell DNACell DNA
cas site d’insertion
charge virale
stadeFIGO
tailletumorale
ADN tumoral/viral circulant (pg/200µl)
ADN tumoraljonction HPV/cellule
ADN viralE7-HPV16
N°1 Xq21 17 Ib 10 0 0
N°2 3q26.32 1.2 Ib 15 0 0
N°3 14q32.2 55.3 IIa 35 42 18
N°4 15q23 5 IIb 42 2 0.1
N°5 3q21.3 88 IIb 47 7 6
N°6 4q13.1 57.7 IIb 56 0 81
N°7 1p22.1 1.5 IIIb 55 0.03 14
N°8 2q22.1 0.4 IIIb 74 16 4
N°9 17q21.31 93.9 IVa 46 21 119
ADN tumoral/viral circulant chez des patientes avec cancer du col
4 8 12 16
temps (mois)
taille tumorale
46 mm(cervix)
IRMstable
ADN HPV-c 119 7 0.1 5 83 >105
IRMstable
carcinose massive
30 34 temps (mois)
taille tumorale
ADN-tc
47mm(col)
8 mm(foie)
24 mm(GGL abdomen)
7 1.4 0 0.1 45
Dynamique de l’ADN tumoral circulant dans les cancers du col
Cas N°5
Cas N°9traitement
traitement
4 8
ADN-c 21 0.2 0 0 >10310
(pg/200µl)
(pg/200µl)
ADN HPV-c 6 0.5 0 1.2 60
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 response appear to be correlated with the induction of HPV-16-specific immunity
Institut Curie: Essai de vaccination par peptides longs spécifiques de HPV16 dans les cancers
du col utérin en récidive non curable
Récidive en territoire irradié non accessible au traitement chirurgical
Vaccination par administration d’un mélange de peptides longs recouvrant les séquences de E6 et E7 de HPV 16
En première ligne thérapeutique de la récidive
Avant la chimiothérapie palliative
Institut CurieInstitut Curie
JF, proliferation, PRE, thawed
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
JF, proliferation, POST, thawed
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
01 21 41 61 81 101 121 137
11 31 51 71 91 111 131
01 21 41 61 77
11 31 51 71 Po
ol
1
Po
ol
2
Po
ol
3
Po
ol
4
E6 E7 FLUne
g
ne
g
01 21 41 61 81 101 121 137
11 31 51 71 91 111 131
01 21 41 61 77
11 31 51 71
Po
ol
1
Po
ol
2
Po
ol
3
Po
ol
4
E6 E7 FLUne
g
ne
g
x
x
MR
M
MR
M
La vaccination par peptides longs induit une forte prolifération de cellules T spécifiques
des épitopes E6 and E7
Avant vaccination Après vaccination
E6 E7E7 E6
Th
ymid
ine
inco
rpo
rati
on
Institut CurieInstitut Curie
Institut Curie: Essai de vaccination par peptides longs spécifiques de HPV16 dans les cancers
du col utérin en récidive non curable
Trois patientes traitées
Effet biologique: induction d’une immunité spécifique anti-HPV16 E6/E7
Pas d’effet clinique observé
Limitation: masse tumorale importante, en territoire irradié, après chimiothérapie
Perspective: vaccination précoce, avant la rechute clinique, sur un critère biologique permettant le suivi: ADN tumoral circulant
Institut CurieInstitut Curie
- 1500 femmes (16-23 ans)- Vaccin VLP L1 anti-HPV 16- 3 doses: 0, 2 mois et 6 mois- Séroconversion: 99.7%- Protection: 100% pour les lésions liées à HPV 16
0% pour les lésions liées à d’autres génotypes
Objectifs principaux 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 les HPV 16/18
- Clinique:Prévention des néoplasies liées aux HPV16/18 Prévention de la dissémination de ces virus
- Santé publique:Diminution de l’incidence des néoplasies cervicalesDiminution de l’incidence du cancer du col utérin
Vaccination anti-HPV16/18Recommandations et aspects pratiques
• Pré-adolescentes et adolescentes (14-23 ans)
• Trois injections à un mois d’intervalle
• Coût du vaccin: environ 400 €
• Prise en charge à 65% par le système de santé
• Suivi gynécologique et dépistage par frottis maintenu
Vaccination prophylactique et Santé Publique
- Coûts- vaccin- consultations médicales supplémentaires- programmes d’information et d’éducation- dépistage à maintenir
- Bénéfices attendus- baisse de morbidité et de mortalité- diminution des gestes diagnostiques et thérapeutiques (colposcopie, conisations…)
- Rapport coût/efficacité par rapport au dépistage ?Vaccination : 405 € = 27 frottisDépistage : 15 frottis au cours de la vie (25 - 65 ans)Diminution de morbidité dans la population vaccinée
Vaccination prophylactique: questions ouvertes
• Environ 40% des femmes sans suivi gynécologique en France
• Taux de couverture vaccinale moindre dans les populations à risque
• Diminution vraisemblable de l’incidence des dysplasies
• Effet sur l’incidence des cancers infiltrants à démontrer
• Problème de l’évaluation de l’impact de la vaccination: clinique, virologique, économique…
Dépistage
- Réseau de dépistage souvent insuffisant ou inexistant
- Formation de cytopathologistes et cytotechniciens
- Effet quasi immédiat du dépistage (lésions en place)
Vaccination
- Problèmes logistiques (distribution, observance)
- Impact du programme de vaccination visible à 10-20 ans
- Intérêt de vaccins de deuxième génération: moindre coûts, cryoconservation facultative, dose unique, protection simultanée contre d’autres génotypes
Particularité des pays émergents
Détection des HPV et dépistage primaire des néoplasies cervicales
• Différence entre infection et néoplasie
• Importance de la tranche d’âge considérée
• Risques de surdiagnostic et de surtraitement
• Cancers HPV négatifs
• Déploiement plus facile d’un dépistage basé sur l’analyse virologique dans les pays émergents
HPV et autres localisations tumorales
• Tumeurs gynécologiques:– néoplasies vulvaires chez la femme jeune– néoplasies de la verge
• Néoplasies du canal anal• Néoplasies de la sphère ORL
– Incidence de l’association virale variable selon la localisation tumorale
– Facteur pronostique– Cible thérapeutique
Remerciements
• Kevin Bleakley• Jérôme Couturier• Patricial de Cremoux• Marie Hélène Donnadieu• Philippe Hupé• Alain Nicolas• Martine Peter• Camille Richardot• François Radvanyi
• Anna Almeida• Séverine Alran• Isabelle Cartier• Paul Cottu• Virginie Fourchotte• Eléonore Gravier• Corine Plancher• Anne de la Rochefordière• Sergio Roman-Roman