Integration, Viral Charge and E2 mRNA Levels in the Progresion of Intraepitelial Cervical Lesions / Integración, carga viral y niveles de arn mensajero de e2 de vph 16 en la progresión de lesiones intraepiteliales cervicales

RESUMEN Entre las lesiones intraepiteliales escamosas cervicales (LIE) es importante distinguir aquellas asociadas con mayor riesgo de cáncer de cuello uterino. El objetivo de este trabajo fue evaluar si los niveles de expresión de E2 del VPH16 en mujeres con LIE y con evidencia de integración viral se asocian con el grado de la lesión. Se analizaron 109 cepillados cervicales positivos para VPH 16 provenientes de 19 mujeres sin LIE, 45 mujeres con LIE de bajo grado (LIEBG) y 45 mujeres con LIE de alto grado (LIEAG). Se cuantificó el número de copias de ARNm de E2 y de los genes E2 y E6 mediante PCR en tiempo real para determinar la carga viral (E6) y la proporción E2/E6 para evaluar la integración viral. Se encontraron frecuencias similares de expresión de E2 en LEIBG y LEIAG 15/45 (33 %), la frecuencia en mujeres sin lesión fue menor 3/19 (15,8 %), todos los casos en los que se observó expresión del gen E2 tenían mezcla de ADN viral episomal e integrado. La carga viral aumentó significativamente a mayor grado de la lesión (ρ =0,049), mientras que la proporción E2/E6 disminuyó (ρ=0,049). El análisis ROC mostró una baja capacidad de los tres parámetros virales para distinguir entre lesiones de bajo y alto grado. En conclusión, aunque las lesiones con presencia de ADN viral mixto e integrado y expresión de E2 podrían estar en menor riesgo de progresión, y la carga viral y la integración se relacionaron con mayor gravedad de la lesión, su valor clínico como biomarcadores de LEIAG es limitado.

ABSTRACT It is important to distinguish among squamous intraepithelial lesions (SIL) those associated with increased risk cervical cancer. Our aim was to evaluate if the expression level of gen E2 in women with SIL and evidence of viral integration is associated to the grade of lesion. Cervical scrapes HPV16 positive from 19 women with normal histology, 45 women with low-grade SIL (LSIL) and 45 women with high-grade SIL (HSIL) were analyzed. Real-time PCR was used to quantify the mRNA of E2 and E2 and E6 genes to calculate viral load (E6) and the ratio E2/E6 to assess viral integration. Similar frequencies of E2 expression were found in LSIL and HSIL15/45 (33 %), the frequency in women without SIL was lower 3/19 (15.8 %), and all cases with E2 gene expression had mixed episomal and integrated viral DNA. The viral load increased significantly with the grade of SIL (ρ= 0.049), while E2/E6 ratio decreased (ρ=0.049). The ROC analysis showed low capacity of the three viral parameters analyzed to distinguish between low and high grade SIL. In conclusion although SIL with mixed and integrated viral DNA with E2 expression could be at lower risk of progression, and viral load and integration were associated with higher severity of the lesion, its clinical value as biomarkers of HSIL is limited.

Prevalence of anal infection due to high-risk human papillomavirus and analysis of E2 gene integrity among women with cervical abnormalities.

BACKGROUND: High-risk human papillomaviruses (HR-HPV) infection has been associated with 90% of anal cancer cases. Women with abnormal cytology are a high-risk group to develop anal neoplasia. The aim of this study is to describe the prevalence and epidemiology of HR-HPV 16, 18, 45, and 58 anal infections in women with cervical abnormalities, as well as to assess E2 gene integrity. METHODS: A cross-sectional study was performed on 311 cervical and 311 anal samples from patients with abnormal cytology in two colposcopy clinics in Yucatan, Mexico. A specific PCR for oncogenes was performed in order to identify HVP 16, 18, 45 and 58. Real time PCR was used to amplify the whole HPV 16, 18, and 58 E2 gene to verify its integrity in anal samples. RESULTS: High risk HPV 16, 18, 58, and/or 45 were found in 41.47% (129/311) of cervical samples, and in 30.8% (96/331) of anal samples, with 18% (57/311) of the patients being positive in both samples. The same genotypes in both anatomical sites were observed in 11.25% (35/311). The E2 gene was disrupted in 82% of all tested samples. The frequency of genome disruption viral integration in anal samples by genotype was: HPV 58 (97.2%); HPV 16 (72.4%), and HPV 18 (0%). CONCLUSION: Women with cervical disease have HR-HPV anal infections, and most of them have the E2 gene disrupted, which represents a risk to develop anal cancer.

Genotipificación, niveles de expresión y estado físico del virus del papiloma humano en pacientes colombianos con cáncer de células escamosas en la cavidad oral / Genotyping, levels of expression and physical status of human papilloma virus in oropharyngeal squamous cell carcinoma among Colombian patients

Introducción. Uno de los factores de riesgo del carcinoma de células escamosas en la cavidad oral es la infección por el virus del papiloma humano (HPV), cuyas prevalencias dependen de la región geográfica. Objetivo. Identificar los tipos del virus del papiloma humano más frecuentes en el cáncer de la cavidad bucal, sus niveles de expresión y el estado físico del genoma viral. Materiales y métodos. Se seleccionaron 46 pacientes que asistían a los servicios de cirugía de cabeza y cuello en Bogotá, Manizales y Bucaramanga. El examen histopatológico de las muestras incluidas en el estudio demostró la presencia de carcinoma de células escamosas en la cavidad oral en todas ellas. Se extrajo el ADN para genotipificar el virus y determinar el estado físico de su genoma, y el ARN para determinar los transcritos virales mediante reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real. Resultados. La prevalencia del virus del papiloma humano en los tumores fue de 21,74% (n=10) y el tipo viral más frecuente fue el HPV-16 (nueve casos). La expresión viral del HPV-16 fue baja (una de 11 copias) y el estado físico predominante fue el mixto (ocho casos), con prevalencia de la disrupción en el sitio de unión de E1 y E2 (2525 a 3720 nucleótidos). Conclusión. En los pacientes con carcinoma de cavidad oral incluidos en este trabajo, la frecuencia del virus del papiloma humano fue relativamente baja (21,7 %) y el tipo viral más frecuente fue el HPV-16, el cual se encontró en forma mixta y con baja expresión de E7 , lo cual puede ser indicativo de un mal pronóstico para el paciente.

Introduction: One of the risk factors for squamous cell oropharyngeal carcinoma is infection with the human papilloma virus (HPV), with prevalences that vary depending on the geographical region. Objective: To identify the most frequent HPV viral types in oropharyngeal cancer, the levels of expression and the physical condition of the viral genome. Materials and methods: Forty-six patients were included in the study from among those attending head and neck surgical services in the cities of Bogotá, Manizales and Bucaramanga. In the histopathological report all study samples were characterized as oropharyngeal squamous cell carcinoma. DNA extraction was subsequently performed for HPV genotyping and to determine the physical state of the viral genome, as well as RNA to determine viral transcripts using real-time PCR. Results: HPV prevalence in tumors was 21.74% (n=10) and the most common viral type was HPV-16 (nine cases). Viral expression for HPV-16 was low (one of 11 copies) and the predominant physical state of the virus was mixed (eight cases), with disruption observed at the E1 - E2 binding site (2525 - 3720 nucleotides). Conclusion: The prevalence of HPV associated with oropharyngeal carcinoma among the Colombian study population was 21.7%, which is relatively low. The most frequent viral type was HPV-16, found in a mixed form and with low expression of E7 , possibly indicating a poor prognosis for these patients.

Epidemiología genómica y paraparesia espástica tropical asociada a la infección por el virus linfotrópico humano de células T tipo 1 / Genome epidemiology and tropical spastic paraparesis associated with human T-cell lymphotropic virus type 1

OBJETIVO: Caracterizar el ambiente genómico de las secuencias adyacentes al virus linfotrópico humano de células T tipo 1 (HTLV-1) en pacientes con paraparesia espßstica tropical y mielopatía asociada a la infección con HTLV-1 (PET/MAH) de diferentes regiones de Colombia y del Japón. MÉTODOS: Se enfrentaron 71 clones recombinantes con secuencias del genoma humano adyacentes al 5'-LTR de pacientes con PET/MAH, a las bases de datos del Genome Browser y del Gen-Bank. Se identificaron y analizaron estadísticamente 16 variables genómicas estructurales y composicionales mediante el programa informßtico R, versión 2.8.1, en una ventana de 0,5 Mb. RESULTADOS: El 43,0 por ciento de los provirus se localizaron en los cromosomas del grupo C; 74 por ciento de las secuencias se ubicaron en regiones teloméricas y subteloméricas (P < 0,05). Un anßlisis de conglomerados permitió establecer las relaciones jerßrquicas entre las características genómicas incluidas en el estudio; el anßlisis de componentes principales identificó las componentes que definieron los ambientes genómicos preferidos para la integración proviral en casos de PET/MAH. CONCLUSIONES: El HTLV-1 se integró con mayor frecuencia en regiones de la cromatina ricas en islas de citocina fosfato guanina (CpG), de alta densidad de genes y de repeticiones tipo LINE (elemento disperso largo [long interspersed element]) y transposones de ADN que, en conjunto, conformarían los ambientes genómicos blanco de integración. Este nuevo escenario promoverß cambios sustanciales en el campo de la salud pública y en el manejo epidemiológico de las enfermedades infecciosas, y permitirß desarrollar potentes herramientas para incrementar la eficiencia de la vigilancia epidemiológica.

OBJECTIVE: Characterize the genomic environment of the sequences adjacent to human T-cell lymphotropic virus type 1 (HTLV-1) in patients with HTLV-1-associated myelopathy/tropical spastic paraparesis (HAM/TSP) in different regions of Colombia and Japan. METHODS: A total of 71 recombinant clones with human genome sequences adjacent to 5' LTR in patients with HAM/TSP were compared to the Genome Browser and GenBank databases. Sixteen structural and compositional genome variables were identified, and statistical analysis was conducted in the R computer program, version 2.8.1, in a 0.5 Mb window. RESULTS: A total of 43.0 percent of the proviruses were located in the group C chromosomes; 74 percent of the sequences were located in the telomeric and subtelomeric regions (P < 0.05). A cluster analysis was used to establish the hierarchical relations between the genome characteristics included in the study. The analysis of principal components identified the components that defined the preferred genome environments for proviral integration in cases of HAM/TSP. CONCLUSIONS: HTLV-1 was integrated more often in chromatin regions rich in CpG islands with a high density of genes and LINE type repetitions, and DNA transposons which, overall, would form the genomic environments targeted for integration. This new scenario will promote substantial changes in the field of public health and in epidemiological management of infectious diseases. It will also foster the development of powerful tools for increasing the efficiency of epidemiological surveillance.

Epidemiología y bioinformática en el estudio de la Leucemia Linfoma de Células T del Adulto asociada a la infección con VLHT-1 / Using epidemiology and bioinformatics for studying HTLV-1 infection-associated adult T-cell leukemia

Objetivos Establecer la relación entre el número de provirus VLHT-1 y las características de la cromatina adyacente en casos de Leucemia Linfoma de Células T del Adulto. Metodología Se realizó una revisión sistemática y un metaanálisis de la literatura publica que considero como variables de estudio los provirus por cromosoma y características estructurales y funcionales de la cromatina adyacente a los sitios de integración. La concordancia entre los resultados de la evaluación que emitieron dos expertos fue evaluada con el coeficiente de Spearman Rho. Se evaluó el sesgo de publicación mediante el gráfico de embudo y el estadígrafo Egger. De acuerdo con los resultados de la evaluación de la heterogeneidad se aplicó el modelo de efectos fijos para la combinación de los resultados de las integraciones que ocurrieron en: secuencias codificantes y secuencias codificantes de acuerdo con su función molecular. Resultados La concordancia entre expertos evaluadores fue de 0,7. No se encontró sesgo de publicación. Se determinó homogeneidad entre los estudios seleccionados (p>0,05). El provirus VLHT-1 se integró en secuencias en regiones teloméricas y subteloméricas. La combinación de los resultados mostró una integración sitio dirigida hacia regiones codificantes del genoma humano (p<0,05). Conclusión En su conjunto los resultados permiten concluir que la integración proviral no es al azar en LCCTA; ésta ocurrió en regiones reguladoras o de control; que explicarían algunos de los proceso moleculares involucrado en leukomogénesis.

Objectives Establishing a correlation between the number of HTLV-1 provirus and the characteristics of the genomic environment in ATL cases. Methodology A systematic search was made of publications as well as a meta-analysis of the pertinent literature considering proviruses per chromosome and structural and functional characteristics of flanking chromatin regions as variables. The concordance of experts' study was evaluated by Spearman Rho correlation. Publication bias was analysed by funnel plot and the Egger statisgrapher. A fixed effects model was applied according to heterogeneity evaluation to combine the results of integration occurring in coding sequences as well as coding sequences according to their molecular function. Results The expert concepts' Kappa index was 0.7 and no publication bias was observed. The meta-analysis result was homogeneous (p>0.05). HTLV-1 integration was directed towards several chromosomes' telomeric and subtelomeric regions. The combination of published results in the articles which were analysed supported the hypothesis of integration events being site-directed towards coding regions of the human genome (p<0.05). Moreover, the groups of genes having enzymatic and receptor functions was statistically significant. Conclusion The results led to concluding that HTLV-I integration in the ATLL cases analysed here was not random but was directed towards regulatory regions. Such results could help to explain the role of some processes involved in leukemogenesis.