L'hybridation in situ chromogénique est un outil pour le diagnostic du cancer de la tête et du cou lié au VPH
Summary
L’hybridation in situ de l’ARN de papillomavirus humain (HPV) est considérée comme l’une des normes d’or pour la détection active d’infection par le papillomavirus humain dans les tumeurs. Il permet la visualisation de l’expression de l’ARNm HPV E6-E7 avec la localisation et l’évaluation semi-quantitative de son signal.
Abstract
L’infection par le virus du papillome humain (VPH) est un facteur de risque majeur pour un sous-type de carcinome épistologique oropharyngé (OPSCC), qui tend à être associé à de meilleurs résultats que l’OPSCC lié à l’alcool et au tabac. L’hybridation in situ chromogénique (CISH) de l’ARN viral du VPH pourrait permettre l’évaluation semi-quantitative des transcriptions virales des protéines oncogènes E6 et E7 et une visualisation in situ avec une bonne résolution spatiale. Cette technique permet de diagnostiquer une infection active avec la visualisation de la transcription du VPH dans les cellules infectées par le VPH tumoral. Un avantage de cette technique est l’évitement de la contamination des cellules non-néoplastiques HPV-infectées adjacentes à la tumeur. Dans l’ensemble, ses bons résultats en matière de diagnostic ont été considérés comme l’étalon-or pour l’identification active de l’infection par le VPH. Étant donné que l’interaction des protéines virales E6 et E7 avec les protéines cellulaires pRb et p53 est obligatoire pour la transformation cellulaire, l’ARN HPV CISH est fonctionnellement pertinent et reflète vivement l’infection oncogène active par le VPH. Cette technique est également pertinente sur le plan clinique puisque des niveaux de transcription du VPH « faibles » ou « élevés » ont aidé à identifier deux groupes de pronostic chez les patients atteints d’un cancer de la tête et du cou positif au VPH. Ici, nous présentons le protocole pour l’ARN HPV manuel CISH effectué sur formaline-fixe paraffine-embedded (FFPE) diapositives avec un kit obtenu auprès du fabricant. Au lieu de la révélation chromogénique, l’hybridation in situ d’ARN peut également être exécutée avec la révélation fluorescente (RNA FISH). Il peut également être combiné avec l’immunostaining conventionnel.
Introduction
L’ARN VPH CISH est un outil puissant pour la détection de l’infection active par le VPH, qui peut s’avérer cruciale dans les lésions bénignes ou malignes à divers endroits tels que l’oropharynx ou le col utérin. La détection d’une infection active au VPH peut appuyer le diagnostic d’une lésion induite par le VPH et, par conséquent, influencer son traitement et son pronostic.
Le VPH est l’infection sexuellement transmissible la plus fréquente, et plus de 100 génotypes viraux ont été décrits1. Schématiquement, on sait que les génotypes à faible risque comme les génotypes 6 et 11 induisent des verrues génitales, une papillomatose respiratoire récurrente et d’autres lésions bénignes, tandis que les génotypes à haut risque tels que les génotypes 16 et 18 sont responsables de la plupart des cancers du col de l’utérus. et les cancers anaux et jouent un rôle dans l’oncogenèse HNSCC dans des proportions variables comme expliqué par les données épidémiologiques régionales2.
Plusieurs outils sont disponibles pour la détection de l’infection par le VPH. Comme une infection à haut risque du VPH conduit à l’expression des protéines oncogènes virales E6 et E73, la détection des transcriptions E6 et E7 est largement considérée comme l’étalon-or pour l’identification active de l’infection par le VPH4. L’ARN VPH CISH peut être effectué sur des échantillons de FFPE qui sont assez facilement obtenus auprès de patients souffrant de diverses maladies liées au VPH. Sa performance a été évaluée dans la néoplasie intraépithéliale squamous dans le col de l’utérus, l’anus, et le vagin, et dans le carcinome épidermoïde invasif dans le col de l’utérus, l’anus, et le tractus aérodigestif supérieur5: il atteint une sensibilité de plus de 98% parmi les cas positifs de réaction en chaîne de polymérase d’ADN de HPV (PCR) C’est légèrement mieux que p16 immunostaining (93%) et l’hybridation in situ de l’ADN du VPH (DNA ISH : 97 %), qui sont plus couramment utilisées. Dans une autre cohorte de 57 patients présentant le carcinome épidermoïde (CSC) résultant de la région de tête et de cou, de la région génitale, de la peau, et de l’appareil urinaire, comparé à l’ISH d’ADN de HPV, l’ARN de HPV CISH a réalisé une meilleure sensibilité (100% contre 88%) et la spécificité (87% contre 74%)6.
L’immunostaining P16 est un marqueur indirect reflétant la perturbation du cycle cellulaire qui peut être causée (mais pas exclusivement) par l’infection par le VPH4,7. Ce test rentable possède une bonne sensibilité et une valeur prédictive négative et est recommandé comme marqueur de substitution de l’infection à haut risque par le cancer du VPH dans le cancer de l’oropharynx (OPC) par le College of American Pathologists (CAP) et par l’Union for International Lutte contre le cancer (UICC)8.
Bien que cet article se concentre uniquement sur la détection du VPH dans HNSCC, HPV ARN CISH est cliniquement pertinent dans diverses autres conditions qui impliquent l’infection par le VPH. Par exemple, cette technique peut améliorer l’exactitude du diagnostic des lésions intraépithéliales squamous de qualité inférieure du col de l’utérus (LSIL, autrefois connu sous le nom de néoplasie intraépithélial cervicale, catégorie 1 [CIN1]) pour les cas morphologiquement ambigus9. En ce qui concerne le CSC oropharyngé, le CISH de l’ARN Du VPH permet l’identification du CSC lié au VPH, étiqueté comme distinct du CSC oropharyngé sans lien avec le VPH, lors de la huitième édition récente de la Classification TNM du cancer de la tête et du cou (de l’Union for International Cancer Contrôle [UICC])10. Étant donné que le SCC lié au VPH présente un meilleur pronostic avec une survie plus longue et une sensibilité accrue à la radiothérapie et à la chimiothérapie que le CSC11,12,13, la détection de l’infection par le VPH peut avoir un impact gestion du patient14,15. En outre, hPV ARN CISH peut être utilisé pour le diagnostic du carcinome multiphénotypic multiphénotypic avec un signal plus élevé que l’ADN hPV CISH16. Plusieurs analyses multivariées suggèrent que la détection des transcriptions E6 et E7 est corrélée avec un meilleur pronostic dans le SCC oropharyngé global7,15,17,18 et dans le sous-groupe de p16-positive oropharyngeal SCC19,20.
Ici, nous présentons le protocole pour l’ARN HPV manuel CISH effectué sur les diapositives FFPE avec un kit obtenu auprès du fabricant.
Protocol
Representative Results
Discussion
L’ARN VPH CISH effectué avec un kit acheté est un outil puissant pour la détection des transcriptions virales et il indique une infection active au VPH. Exécutées manuellement, les étapes du protocole sont globalement faciles à suivre, et le kit acheté est pratique. Cette technique permet la coloration de 19 échantillons histologiques plus une diapositive de contrôle à la fois, et l’analyse dure environ 8 h. Il est essentiel de ne pas laisser les échantillons sécher entre les étapes, sauf indication contrai…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs remercient le département de pathologie de l’Hopital Européen Georges Pompidou et Necker (Laurianne Chambolle, Elodie Michel et Gisèle Legall); la plate-forme d’histologie du PARCC, Hopital Européen Georges Pompidou (Corinne Lesaffre); Virginia Clark pour l’édition linguistique; Alexandra Elbakyan pour sa contribution.
Materials
| Hematoxylin solution, Gill No. 1 | Merck | GHS132 | |
| HybEZ Oven (110v) | Advanced Cell Diagnostics Inc. | 321710 | |
| HybEZ slide rack | Advanced Cell Diagnostics Inc. | 300104 | |
| ImmEdge Hydrophobic Barrier Pen | Advanced Cell Diagnostics Inc. | 310018 | |
| RNAscope 2.5 HD Detection Reagents-BROWN | Advanced Cell Diagnostics Inc. | 322310 | This kit includes amplification reagents AMP1, AMP2, AMP3, AMP4, AMP5 and AMP6, and detection reagents DAB-A and DAB-B |
| RNAscope 3-Plex Negative Control Probe | Advanced Cell Diagnostics Inc. | 320871 | DAPB |
| RNAscope 3-Plex Positive Control Probe | Advanced Cell Diagnostics Inc. | 320861 | PPIB |
| RNAscope H202 & Protease Plus Reagent | Advanced Cell Diagnostics Inc. | 322330 | Hydrogen Peroxyde x2 and Protease Plus x 1 |
| RNAscope Probe- HPV16/18 | Advanced Cell Diagnostics Inc. | 311121 | |
| RNAscope Target Retrieval Reagents | Advanced Cell Diagnostics Inc. | 322000 | |
| RNAscope Wash Buffer Reagents | Advanced Cell Diagnostics Inc. | 310091 | Wash Buffer 50X x4 |
Referências
- Lowy, D. R., Schiller, J. T. Reducing HPV-associated cancer globally. Cancer Prevention Research.(Philadelphia, PA). 5 (1), 18-23 (2012).
- Laban, S., Hoffmann, T. K. Human Papillomavirus Immunity in Oropharyngeal Cancer: Time to Change the Game?. Clinical Cancer Research. 24 (3), 505-507 (2018).
- Wiest, T., Schwarz, E., Enders, C., Flechtenmacher, C., Bosch, F. X. Involvement of intact HPV16 E6/E7 gene expression in head and neck cancers with unaltered p53 status and perturbed pRb cell cycle control. Oncogene. 21 (10), 1510-1517 (2002).
- Ndiaye, C., et al. HPV DNA, E6/E7 mRNA, and p16INK4a detection in head and neck cancers: a systematic review and meta-analysis. The Lancet Oncology. 15 (12), 1319-1331 (2014).
- Mills, A. M., Dirks, D. C., Poulter, M. D., Mills, S. E., Stoler, M. H. HR-HPV E6/E7 mRNA In Situ Hybridization. The American Journal of Surgical Pathology. 41 (5), 607-615 (2017).
- Mendez-Pena, J. E., Sadow, P. M., Nose, V., Hoang, M. P. RNA chromogenic in situ hybridization assay with clinical automated platform is a sensitive method in detecting high-risk human papillomavirus in squamous cell carcinoma. Human Pathology. 63, 184-189 (2017).
- Mirghani, H., et al. Diagnosis of HPV driven oropharyngeal cancers: Comparing p16 based algorithms with the RNAscope HPV-test. Oral Oncology. 62, 101-108 (2016).
- Lewis, J. S., et al. Human Papillomavirus Testing in Head and Neck Carcinomas: Guideline From the College of American Pathologists. Archives of Pathology & Laboratory Medicine. 142 (5), 559-597 (2018).
- Mills, A. M., Coppock, J. D., Willis, B. C., Stoler, M. H. HPV E6/E7 mRNA In Situ Hybridization in the Diagnosis of Cervical Low-grade Squamous Intraepithelial Lesions (LSIL). The American Journal of Surgical Pathology. 42 (2), 192-200 (2018).
- El-Naggar, A., Chan, J. K. C., Grandis, J. R., Takata, T., Slootweg, P. J. . WHO Classification of Head and Neck Tumours. , (2017).
- Ang, K. K., et al. Human papillomavirus and survival of patients with oropharyngeal cancer. The New England Journal of Medicine. 363 (1), 24-35 (2010).
- Badoual, C., et al. PD-1-expressing tumor-infiltrating T cells are a favorable prognostic biomarker in HPV-associated head and neck cancer. Pesquisa do Câncer. 73 (1), 128-138 (2013).
- Outh-Gauer, S., et al. Immunotherapy in head and neck cancers: a new challenge for immunologists, pathologists and clinicians. Cancer Treatment Reviews. 65, 54-64 (2018).
- Mirghani, H., et al. Diagnosis of HPV-driven head and neck cancer with a single test in routine clinical practice. Modern Pathology. 28 (12), 1518-1527 (2015).
- Bishop, J. A., et al. Detection of Transcriptionally Active High-risk HPV in Patients With Head and Neck Squamous Cell Carcinoma as Visualized by a Novel E6/E7 mRNA In Situ Hybridization Method. The American Journal of Surgical Pathology. 36 (12), 1874-1882 (2012).
- Hsieh, M. -. S., Lee, Y. -. H., Jin, Y. -. T., Huang, W. -. C. Strong SOX10 expression in human papillomavirus-related multiphenotypic sinonasal carcinoma: report of 6 new cases validated by high-risk human papillomavirus mRNA in situ hybridization test. Human Pathology. 82, 264-272 (2018).
- Shi, W., et al. Comparative Prognostic Value of HPV16 E6 mRNA Compared With In Situ Hybridization for Human Oropharyngeal Squamous Carcinoma. Journal of Clinical Oncology. 27 (36), 6213-6221 (2009).
- Kuo, K. -. T., et al. The biomarkers of human papillomavirus infection in tonsillar squamous cell carcinoma—molecular basis and predicting favorable outcome. Modern Pathology. 21 (4), 376-386 (2008).
- Augustin, J., et al. Evaluation of the efficacy of the four tests (p16 immunochemistry, PCR, DNA and RNA In situ Hybridization) to evaluate a Human Papillomavirus infection in head and neck cancers: a cohort of 348 French squamous cell carcinomas. Human Pathology. , (2018).
- Jung, A. C., et al. Biological and clinical relevance of transcriptionally active human papillomavirus (HPV) infection in oropharynx squamous cell carcinoma. International Journal of Cancer. 126 (8), 1882-1894 (2009).
- Augustin, J., et al. HPV RNA CISH score identifies two prognostic groups in a p16 positive oropharyngeal squamous cell carcinoma population. Modern Pathology. , (2018).
- Evans, M. F., et al. HPV E6/E7 RNA In Situ Hybridization Signal Patterns as Biomarkers of Three-Tier Cervical Intraepithelial Neoplasia Grade. PLOS ONE. 9 (3), e91142 (2014).
- Dreyer, J. H., Hauck, F., Oliveira-Silva, M., Barros, M. H. M., Niedobitek, G. Detection of HPV infection in head and neck squamous cell carcinoma: a practical proposal. Virchows Archiv. 462 (4), 381-389 (2013).
- Bingham, V., et al. RNAscope in situ hybridization confirms mRNA integrity in formalin-fixed, paraffin-embedded cancer tissue samples. Oncotarget. , (2017).
