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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.99.2019.tde-03042019-140022
Document
Author
Full name
Luciana Reis Rosa Sacoman
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Levi, José Eduardo (President)
Silva, Paulo Henrique Braz da
Casseb, Jorge Simão do Rosário
Oliveira, Cristina Mendes de
Vettorazzo, Laura Cristina Sichero
Title in Portuguese
Avaliação do perfil genético do HPV16 e seu sítio de integração em células epiteliais normais e neoplásicas da cérvix e tonsilas
Keywords in Portuguese
Biologia molecular
HPV
Neoplasias de cabeça e pescoço
Neoplasias do colo uterino
Prevalência
Sequenciamento genético
Abstract in Portuguese
O papilomavirus humano (HPV) atua como importante agente etiológico em um subgrupo de tumores humanos, sendo responsável pelo desenvolvimento de quase 100% dos tumores cervicais e uma porcentagem variável dos carcinomas de cabeça e pescoço, principalmente da orofaringe. Dentre os HPVs de alto risco, o HPV16 e o tipo mais prevalente nos tumores de orofaringe, encontrado em mais de 80% dos tumores HPV positivos, e 50% dos casos de carcinoma cervical. Em lesões de baixo grau, o genoma do HPV geralmente permanece na forma epissomal, em contraste, na maioria das lesões cancerígenas, o DNA dos HPVs de alto risco e frequentemente quebrado e integrado ao genoma da célula hospedeira. Ha um enorme esforço da comunidade cientifica na identificação de regiões susceptíveis a integração viral, permitindo uma maior compreensão do processo de transformação causado por HPV. Este estudo teve como objetivo identificar, a partir do sequenciamento do genoma completo do HPV16, padrões moleculares capazes de responder pelo tropismo diferencial apresentado pelo HPV16 e do curso assintomático ou transformante da infecção pelo HPV16 na região da orofaringe. Amostras FFPE de CECP estavam disponíveis em 510 pacientes que foram recrutados em três hospitais brasileiros e 113 pacientes sem neoplasia tiveram amostras a fresco de tonsila não neoplásica analisadas. A detecção e genotipagem do HPV foi realizada pelo método InnoOLipa, enquanto a reação de PCR com os iniciadores PGMY09/11'foi empregada para tecidos não neoplásicos. Todas as amostras positivas para HPV tiveram a presença de HPV16 investigada por PCR em tempo real. As amostras com presença exclusiva de HPV16 foram submetidas ao sequenciamento pela metodologia de NGS - na plataforma Ion Torrent PGM utilizando a tecnologia de Target Seq e a análise dos produtos sequenciados foram realizadas em colaboração com o laboratório da Dra. Lisa Mirabello, no NIH. A frequência de DNA de HPV de alto risco em CEC de cabeça e pescoço foi de 10% (49/491), sendo 78% deles HPV16. Houve grande variabilidade na prevalência do HPV nos tumores segundo o sítio anatômico, variando de 3,4% (base da língua e hipofaringe) a 25% (orofaringe). Em contraste, não houve presença de hrHPV-­DNA nas amígdalas não neoplásicas analisadas. A análise do sequenciamento do HPV16 foi viável em quatro amostras, que apresentaram 99-­100% de identidade com o HPV16. Uma delas apresentou uma deleção de 300nt na região L2 possivelmente atribuída ao processo de integração. No presente estudo, a crescente frequência de DNA de HPV em CECP (principalmente na orofaringe) corrobora a hipótese de que o HPV está iniciando sua projeção nesse continente, apesar de ainda não estar circulante entre o tecido normal de tonsila da população brasileira. Estudos envolvendo a avaliação da expressão proteica associada à infecção por HPV devem ser conduzidos para reforçar se esse perfil crescente de DNA de HPV também reflete uma crescente participação etiológica do HPV 16 nos novos casos de tumores epidermoides de orofaringe no Brasil.
Title in English
Evaluation of the genetic profile of HPV16 and its integration site in normal and neoplastic epithelial cells from cervix and tonsils
Keywords in English
Cervical neoplasia
Genetic sequencing
Head and neck neoplasia
HPV
Molecular biology
Prevalence
Abstract in English
Human papillomavirus (HPV) acts as an important etiologic agent in a subset of human tumors, responsible for the development of almost 100% of cervical tumors and a variable percentage of head and neck carcinomas, mainly of the oropharynx. Among high-­risk HPV, HPV16 is the most prevalent type in oropharyngeal tumors, found in more than 80% of HPV positive tumors, and 50% of cases of cervical carcinoma. In low grade lesions, the HPV genome generally remains epissomal;? in contrast, in most cancerous lesions, the DNA of high-­risk HPVs is often disrupted and integrated into the host cell genome. There is a huge effort by the scientific community to identify regions susceptible to viral integration, allowing a greater understanding of the transformation process caused by HPV. The aim of this study was to identify, from the complete genome sequencing of HPV16, molecular patterns capable of responding to the differential tropism presented by HPV16 and to the asymptomatic or transforming course of HPV16 infection in the oropharynx region. FFPE samples of HNSCC were available from 510 patients who were recruited at three Brazilian hospitals and 113 patients with no neoplasia had fresh samples of non-­neoplastic tonsil analyzed. HPV detection and genotyping was performed using the Inno-­Lipa method, while the PCR reaction with PGMY09/11 primers was used for non-­ neoplastic tissues. All HPV positive samples had the presence of HPV16 investigated by real-­time PCR. Samples with exclusive HPV16 presence were submitted to sequencing by the NGS methodology -­ on the Ion Torrent PGM platform using Target Seq technology and the analysis of the sequenced products were performed in collaboration with Dr. Lisa Mirabello's laboratory at NIH. The frequency of high-­risk HPV DNA in HNCSS was 10% (49/491), 78% of which were HPV16. There was a huge variability in the prevalence of HPV in the tumors according to the anatomical site, ranging from 3.4% (base of the tongue and hypopharynx) to 25% (oropharynx). In contrast, no hrHPV-­DNA was present in the non-­neoplastic tonsils analyzed. HPV16 sequencing analysis was feasible in four samples, which showed 99-­100% identity with HPV16. One of them presented a 300nt deletion in the L2 region possibly attributed to the integration process. In the present study, the increasing frequency of HPV DNA in HNSCC (mainly in the oropharynx) corroborates the hypothesis that HPV is initiating its projection in this continent, although it is not yet circulating among the normal tonsil tissue of the Brazilian population. Studies involving the evaluation of protein expression associated with HPV infection should be conducted to reinforce whether this increasing profile of HPV DNA also reflects an increasing etiological involvement of HPV 16 in the new cases of oropharyngeal squamous cell carcinomas in Brazil.
 
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Release Date
2021-04-02
Publishing Date
2019-04-04
 
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