les néoplasies du col utérin données biologiques récentes et perspectives pour l’amélioration...

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


E7 DNA

0

20

40


a.

b.

GGHANKTCDC20KPNA2CCNB2H2AFZPLKUBE2CCCNA2CDC2CCNB1OIP5BUB1BMELKRRM2ZWINTFEN1MCM4TOPKSTK6

E7 RNA0

20


E7 DNA

0

20

40


CDC2ZWINTUBE2CMCM4OIP5ANKTBUB1BMELKCCNB2RRM2GGHSTK6PLKTOPKCCNB1CDC20KPNA2H2AFZCCNA2FEN1

E7 RNA0

20


E7 DNA

0

20

40


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





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 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


- 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

les néoplasies du col utérin données biologiques récentes et perspectives pour l’amélioration...

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