Study of tumor progression biomarkers in HPV-induced cancers

Les infections à papillomavirus humains à haut-risque (HPV-HR) sont responsables de 100% des cancers cervico-utérins et de 50% des carcinomes de l'oropharynx. Les infections du col utérin sont généralement transitoires et bénignes. Cependant, en cas d'infection persistante, elles peuvent s'accompagner d'une progression vers des lésions (pré)cancéreuses du col utérin. Les facteurs viraux qui favorisent la persistance ou la clairance virale sont encore mal connus. Dans une première partie, nous avons étudié la méthylation des régions 3'L1 et LCR dans des frottis cervico-utérins HPV16+ / cytologie normale, prélevés chez 37 femmes qui présenteront soit une infection transitoire soit une infection persistante avec progression vers une lésion précancéreuse. Nous avons montré que certains îlots CpG présentaient des taux de méthylation différents en fonction de l'évolution ultérieure de l'infection HPV et pourraient être utilisés comme marqueurs prédictifs.Les cancers de l'oropharynx associés à une infection à HPV-HR présentent un pronostic plus favorable que ceux associés à une intoxication alcoolo-tabagique. Les mécanismes responsables de ce meilleur pronostic sont encore mal compris. Dans une seconde partie, nous avons caractérisé le statut HPV dans 202 cas de cancers de l'oropharynx. Au sein des 32 cancers présentant une infection HPV16 active (avec expression des ARNm E6/E7), nous avons étudié la méthylation des régions 3'L1 et LCR et l'intégration du génome viral. Nous avons montré que les niveaux de méthylation de certains sites CpG, notamment des sites de liaison à la protéine virale E2 (E2BS3 et E2BS4) sont fortement méthylés dans les formes épisomales et mixtes mais sont non méthylés dans les formes intégrées pures.Enfin dans une troisième partie, nous avons étudié des marqueurs de transition épithélio-mésenchymateuse (TEM) dans des modèles cellulaires et des cancers oropharyngés, en fonction du statut HPV. Une moindre TEM, connue pour être impliquée de façon importante dans les phénomènes d'invasion tumorale, pourrait expliquer le meilleur pronostic associé aux cancers HPV-induits. Nous avons montré que la vimentine, marqueur le plus représentatif de l'acquisition de capacités migratoires et invasives, est plus exprimée dans les cellules tumorales HPV positives que dans les cellules HPV négatives. Le pronostic différentiel observé entre les 2 étiologies des cancers oropharyngés ne serait donc pas corrélé à la TEM.Mots-clés : Cancer, HPV, col utérin, oropharynx, biomarqueurs, méthylation, intégration, TEM.High-risk human papillomavirus (HR-HPV) infections are responsible for 100% of cervical cancers and 50% of oropharyngeal cancers. Cervical infections are usually transient and benign. Persistent infections may however progress and lead to cervical (pre)cancerous lesions. Viral factors contributing to persistence or clearance are poorly understood. In a fist part, we studied methylation of 3'L1 and LCR regions in HPV16+ / normal cytology cervical smears, taken in 37 women who will present either a transient infection, or a persistent infection with progression to a precancerous lesion. We demonstrated that some CpG sites harbored differential methylation rates in relation with later outcome of HPV infection and may be used as predictive biomarkers.HR-HPV related oropharyngeal cancers present a better prognostic that their alcohol-and-tobacco-induced counterparts. Mechanisms responsible for this better prognostic are mainly unknown. In a second part, we characterized the HPV status in 202 oropharyngeal cancers. In the 32 cases presenting with HPV16 active infections (expressing E6/E7 mRNA), we studied 3'L1 and LCR methylation and integration of viral genome. We showed that methylation rates of some CpG sites, especially in E2 binding sites (E2BS3 & 4), were strongly methylated in episomal and mixed forms but were unmethylated in purely integrated forms.In a third part, we studied epithelial-to-mesenchymal-transition (EMT) markers in cellular models and oropharyngeal cancers, according to HPV status. A lesser EMT, known as an important phenomenon implicated in tumor invasion, could explain the better prognostic associated with HPV-induced cancers. We showed that vimentin, the more representative marker for migration and invasion ability acquisition is more expressed in HPV+ tumor cells than in HPV-negative cells. So the differential prognosis observed between the 2 oropharyngeal cancer etiologies may not be linked to EMT.Key-words: Cancer, HPV, cervical cancer, oropharynx, biomarkers, methylation, integration, EMT