Caractères virologiques A- Morphologie virologique

Les papillomavirus appartiennent à la famille des Papillomaviridae [2]. Ce sont des virus nu (non enveloppé) ,comportant une capside icosaédrique de 45 a 55 nm de diamètre, formée de 72 capsomères, génome de 8 kilo-paire de bases est un ADN bicaténaire circulaire [3] (figure 1).

Figure 1 : structure des papillomavirus [4].

B- Génome

Le génome est constitué d’un ADN double brin de 8000 paires de bases environ, dont un seul brin est codant il comporte trois régions génomiques : deux régions (L et E) et une région non codant de régulation (LCR). La région L (Late) code pour des protéines structurales L1 et L2 composant la capside.

La région E (Early) code pour 7 protéines non structurales E1 à E7 impliquée dans la réplication, transcription et la transformation cellulaire [3].

Les protéines E6 et E7 sont les principales oncoprotéines[5] . La dernière région, non codante, appelée URR (upstream regulatory region) ou LCR (long control region) contient des promoteurs de la régulation de la réplication et de la transcription (Figure 2 et 3).

Figure 3 : Représentation schématique de structure du génome HPV 16 [6]

1- Les protéines virales précoces

1-1- Les protéines régulatrices E1 et E2

Les protéines E1 et E2 sont exprimées pour permettre le maintien du génome viral sous forme d’épisome dans les cellules épithéliales basales [7, 8]. Le gène E1 code pour une phosphoprotéine nucléaire possédant une fonction ATPase ADN dépendante ou hélicase qui joue un rôle essentiel dans la réplication de l’ADN viral et dans l’intégration du virus au génome [9]. Elle se fixe au niveau de l’origine de réplication grâce au gène E2. Cette séquence est entourée de régions régulatrices riches en paires de bases adénine/thymine plus

faiblement liées entre elles que guanine/cytosine facilitant l’ouverture des deux brins par l’hélicase. Le gène E2 est retrouvé inactivé lors de l’intégration du génome viral dans les cellules du carcinome cervical. La protéine E2 interviendrait comme un répresseur de la transcription s’opérant à partir du promoteur p97 des gènes codant pour les protéines E6 et E7. Lors de l’intégration du génome viral dans le génome de la cellule hôte, il y a donc une activation de la transcription des gènes E6 et E7 par altération de E2 [10].

1-2- Les protéines transformantes E6 et E7 :

Les gènes E6 et E7 favorisent la transformation de la cellule infectée en interférant respectivement avec les gènes suppresseurs de tumeur p53 et pRb. La surexpression de la protéine E6 est capable à elle seule d’immortaliser les cellules épithéliales. Elle possède deux domaines à doigt de zinc et, en C-terminal, un site de liaison aux protéines à doigt de zinc [11]. La protéine E6 est également dotée d’un site d’interaction avec un motif en hélice-α présent au sein de nombreux partenaires cellulaires [12]. Récemment, 3 motifs de localisations nucléaires ont été identifiés et appuient l’idée d’une localisation nucléaire de la protéine E6 [13]. La protéine E7 induit la transformation cellulaire en coopération avec l’oncogène ras. Ce petit polypeptide, plutôt acide (100 résidus en moyenne), possède du côté N-terminal une région de similarité avec les séquences CR1 et CR2 des protéines E1A de l’Adénovirus et SV40T du Polyomavirus. CR2 contient notamment un site de fixation à la protéine cellulaire pRb et un site consensus de phosphorylation par la caséine kinase II [14]. Un domaine C-terminal en doigt de zinc a également été mis en évidence.

1-3- Les autres gènes :

La protéine E4 joue un rôle dans la destruction des assemblages de kératine dans les cellules hautement différenciées permettant la libération des particules virales [15].

Le gène E5 code pour un agent mitogène responsable de la stimulation de l’expression membranaire des récepteurs au facteur de croissance épithélial ou Epithelial Growth Factor (EGF).

2- LES PROTEINES VIRALES TARDIVES :

2-1- La protéine L1 :

De taille comprise entre 55 et 60 kDa selon le type de HPV, c’est la protéine majeure de la capside puisqu’elle représente 80% des protéines de capside.

On retrouve dans sa structure 4 sites de N-glycosylation dont le rôle reste indéterminé et deux signaux fonctionnels de localisation nucléaire situés en position terminale [16]. Les signaux de localisation sont de très courtes séquences d’acides aminés basiques (lysine, arginine) hautement conservées parmi les HPV conférant à la protéine L1 la capacité de se fixer à l’ADN.

La protéine L1 est capable de s’autoassembler in vivo en pseudoparticules ou Virus Like Particles (VLP) vides de morphologie semblable au virion natif [17].

2-2- La protéine L2 :

La protéine L2, de 70 kDa , c’est la protéine mineure de la capside sa portion C-terminal possède une séquence signal de localisation permettant son

transfert dans le noyau . Alors que la portion N-terminale serait capable de lier l'ADN viral et de le positionner correctement au sein de la capside. Cette protéine L2 permet, en association avec la protéine L1, l'assemblage du virus et la stabilisation de la capside.

C- Classifications

Les Papillomavirus humains adoptent plusieurs classifications en fonction d’espèces, variabilité génétique, et leur pouvoir oncogène et ses localisations

1- Classification en fonction du genre

Les différents types de papillomavirus sont regroupés en espèces qui sont désignées par un numéro d’espèce. Une espèce regroupe les types présentant une homologie de séquence L1 supérieure à 70% [18]. Les différentes espèces sont regroupées en genres (Tableau I).

L’appartenance à un même genre est définie par une homologie de séquence L1 supérieure à 60%. Les HPV se répartissent dans les genres alpha-papillomavirus, béta-alpha-papillomavirus, gamma-alpha-papillomavirus, mu-papillomavirus et nu-papillomavirus [18].

Tableau I : classification des papillomavirus en fonction de leur genre [19].

Genre espèce (usage commun) espèce (CITV) commentaires

Alphapapillomavirus Alpha-1 HPV 32 Bas risque, très fréquent dans les lésions

bénignes, orales ou muqueuses génitales Alpha-2 HPV 10 Bas risque, très fréquent dans les lésions

cutanés

Alpha-3 HPV 61 Bas risque, lésions muqueuses

Alpha-4 HPV 2 Verrues communs, fréquent chez les enfants Alpha-5 HPV 26 Haut risque, lésions muqueuses

et dans les lésions bénignes Alpha-6 HPV 53 Haut risque, lésions muqueuses

et dans les lésions bénignes Alpha-7 HPV 18 Haut risque, lésions muqueuses

Alpha-8 HPV 7 Bas risque, lésions cutanés et muqueuses Alpha-9 HPV 16 Haut risque (+++), lésions muqueuses

malignes

Alpha-10 HPV 6 Bas risque, associée avec des lésions muqueuses bénignes

Alpha-11 HPV 34 Haut risque, lésions muqueuses Alpha-13 HPV 54 Bas risque, lésions muqueuses Alpha-14 Alpha-15 HPV 90 HPV 71 Bas risque, lésions muqueuses

Betapapillomavirus Beta-1 HPV 5 Lésions cutanés bénignes parfois des malignes

Beta-2 HPV 9 Lésions cutanés bénignes parfois des malignes

Beta-3 HPV 49 Lésions cutanés bénignes

Beta-4 HPV 92 Lésions cutanés précancéreuses et cancéreuses

Beta-5 HPV 96 Lésions cutanés précancéreuses et cancéreuses

Gammapapillomavirus Gamma-1 HPV 4 Lésions cutanés Gamma-2 HPV 48 Lésions cutanés Gamma-3 HPV 50 Lésions cutanés Gamma-4 HPV 60 Lésions cutanés Gamma-5 HPV 88 Lésions cutanés Gamma-6 HPV 101

Gamma-7 HPV 109

Gamma-8 HPV 112

Gamma-9 HPV 116

Gamma-10 HPV 121 Lésions muqueuses [20]

Mupapillomavirus Mu-1 HPV 1 Lésions cutanés, verrues plantaires

Mu-2 HPV 63 Lésions cutanés, verrues vulgaires, plantaires Nupapillomavirus Nu-1 HPV 41 Lésions cutanés : carcinome cutanés

2- Classifications en fonction du tropisme

On distingue habituellement les types d’HPV à tropisme cutané et ceux à tropisme muqueux. Cette distinction n’est pas toujours absolue, certains types d’HPV n’ayant pas un tropisme strict pour la peau ou les muqueuses (Tableau II).

Tableau II : les HPV cutanés et muqueux à bas et haut risque oncogène [21] HPV cutanés

Myrmécie 1*

Verrues vulgaires 2, 4, 29,75*, 76,77 Verrues plantaires 3, 10,28

Verrues intermédiaires 10,26**,27*, 28,29 Verrues des bouchers 7

Maladie de Bowen 34 Kératoses actiniques 36 Kératoacanthome (un seul cas) 37 Mélanome (un seul) 38 Carcinome spinocellulaire 41,48* Lésions précancéreuses 49 Papillome maxillaire inversé 57 Kyste epidermoide plantaire 60 Verrue Myrmécie kystique 63 Verrues pigmentés 65

HPV spécifique d’epidermodysplasie verruciforme

Lésions bénignes 5, 8, 9, 12, 14, 15, 17 ,19 ,20 ,22 26, 24, 25, 36, 46, 47, 49,59, Cancers 5, 8, 20, 47*

HPV a bas risque

Condylomes muqueuse génitale 6, 11,54

Néoplasie intraépithéliale anogénitale 34,40,42,43,57,59,61,62,64,67,68,69 Papulose Bowenoïde 34,55

Papillome vulvaire 24,70 Hyperplasie vulvaire 43 Condylomes anogénitaux 44 Néoplasie intraépithéliale anale 71,74 Muqueuse oral : maladie de Heck 13,32 Papillomes oraux (immunodéprimés) 72,73

HPV a haut risque

Cancer anogénitale 16,18,30,31,33,35,39,45,52,56,58,66,69 Néoplasie intraépithéliale anogénitale 35, 39, 45, 52, 56, 58,69

Néoplasie intraépithéliale et cancers génitaux 51 Cancers oraux et laryngés 30