Human papillomavirus (HPV) and associated diseases: between applied diagnostic and basic research
Creators: name: Barbieri, Daniela <1985>
Publisher: name: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna
Year: 2013
Subjects: MED/07 Microbiologia e microbiologia clinica

description: Human Papillomavirus (HPV) is the cause of cervical cancers (among these, adenocarcinoma, AdCa) and is associated to a subgroup of oropharyngeal carcinomas (OPSCCs). Even if the risk for cancer development is linked to the infection by some viral genotypes, mainly HPV16 and 18, viral DNA alone seems not to be sufficient for diagnosis. Moreover, the role of the virus in OPSCCs has not been totally clarified yet.
In the first part of the thesis, the performances concerning viral genotyping in clinical cervical samples of a new pyrosequencing-based test and a well-known hybridization-based assay have been compared. Similar results between the methods have been obtained. However, the former showed advantages in detecting intratype variants, higher specificity and a broader spectrum of detectable HPV types.
The second part deals with the evaluation of virological markers (genotyping, viral oncoproteins expression, viral load, physical state and CpG methylation of HPV16 genome) in the diagnosis/prognosis of cervical AdCa and HPV-associated OPSCCs. HPV16 has been confirmed the most prevalent genotype in both the populations. Interestingly, the mean methylation frequency of viral DNA at the early promoter showed the tendency to be associated to invasion for cervical AdCa and to a worse prognosis for OPSCCs, suggesting a promising role as diagnostic/prognostic biomarker.
The experiments of the third part were performed at the DKFZ in Heidelberg (Germany) and dealt with the analysis of the response to IFN-k transfection in HPV16-positive cervical cancer and head&amp;neck carcinoma cell lines to evaluate its potential role as new treatment. After 24h, we observed increased IFN-b expression which lead to the up-regulation of genes involved in the antigens presentation pathway (MHC class I and immunoproteasome) and antiviral response as well, in particular in cervical cancer cell lines. This fact suggested also the presence of different HPV-mediated carcinogenic pathways between the two anatomical districts.
description: Il Papillomavirus umano (HPV) è causa dei carcinomi della cervice uterina (tra cui adenocarcinomi, AdCa) ed è associato ad un sottogruppo di tumori dell’orofaringe (OPSCCs). Nonostante il rischio di sviluppo di tumore sia associato all’infezione da parte di alcuni genotipi virali, principalmente HPV16 e 18, il DNA virale da solo sembra non essere sufficiente in campo diagnosico. Inoltre, per tumori orofaringei il ruolo del virus non è ancora del tutto chiaro. 
Nella prima parte della tesi, sono state confrontate le performance riguardo la genotipizzazione di HPV su campioni clinici cervicali di una tecnica innovativa, basata su amplificazione e pirosequenziamento, e una di routine, basata su amplificazione e ibridazione inversa. Lo studio ha evidenziato performance simili tra le due metodiche, sottolineando per il sequenziamento una maggiore specificità e capacità di rilevare varianti intratipo.
Nella seconda parte sono stati analizzati marker virologici (genotipizzazione, espressione delle oncoproteine virali, carica virale, stato fisico e metilazione del genoma di HPV16) in funzione dei dati clinici disponibili, per un possibile impiego nella diagnosi/prognosi di AdCa cervicali e OPSCCs HPV-associati. HPV16 si è confermato il genotipo prevalente in entrambe le popolazioni. La frequenza di metilazione nel promotore precoce virale ha mostrato una tendenza ad essere associata ad invasione negli AdCa, e ad una prognosi peggiore negli OPSCCs, emergendo come il più promettente marker diagnostico/prognostico. 
La terza parte, svolta presso il DKFZ di Heidelberg (Germania), ha visto l’analisi della risposta alla transfezione di IFN-k in linee cellulari tumorali HPV16-positive della cervice uterina e della regione testa-collo, per valutarne l’impiego terapeutico. Dopo 24h, è stato osservato un incremento dell’espressione di IFN-b e, di conseguenza, una up-regolazione dei geni coinvolti nella presentazione antigenica (MHC classe I ed immunoproteasoma) e nella risposta antivirale, specialmente nelle cellule cervicali, suggerendo la presenza di diversi meccanismi patogenetici tra tumori HPV-positivi dei due distretti anatomici.