Microbiome in HPV related infections and cancers
- Reference number
- ICA16-0050
- Start and end dates
- 170901-210831
- Amount granted
- 4 000 000 SEK
- Administrative organization
- Karolinska Institutet
- Research area
- Life Sciences
Summary
Host microbiota are associated with numerous diseases threatening human health including cancer progression. Genital and oral tracts are the common bacterial niches besides gut and at the same time represent target regions for Human papillomavirus (HPV) infections. HPV is causative for cervical cancer and head and neck cancers, while the contribution of microbes to cancer progression, particularly after HPV persistent infection is less explored. Interestingly, both HPV infections and bacteria infection will trigger innate immunity and adapted immunity responses. Cells have a group of immunity receptors and sensors that can recognize pathogens and execute fast responses. The immune response to particular bacteria or HPV might also affect the efficiency to clear pathogens or cancerous cells. Here, I propose to investigate the microbiome distribution changes in HPV infected young girls, HPV related cervical cancer and head and neck cancers. Microbes that significantly changed after HPV infection or cancers establishment will be addressed. Furthermore, I will delineate the mechanisms behind the changes with 2D cell culture models, 3D cell culture models and a mouse model of HPV-driven cervical cancer. In addition, the possible connecting nodes and interactions between the microbiome in genital or oral tracts with HPV persistent infection, HPV related cancers progression and patient clinical outcomes will be analyzed.
Popular science description
Humant Papillomavirus (HPV) är ett virus som smittar via sexuellt omgänge. Infektioner med HPV representerar den mest vanliga infektionen associerad med sexuellt omgänge och majoriteten av sexuellt aktiva män och kvinnor bär på HPV-viruset någon gång under sitt liv. HPV kan orsaka problem av olika grad där vårtor runt könsorgan tillhör den lindrigare graden och olika typer av cancer den värsta graden. Cancer som uppstår från HPV är livmoderhalscancer samt huvud- och halscancer. Även om det är välkänt att HPV kan leda till cancer hos individer som inte är vaccinerade så är det outforskat vilka faktorer som påverkar risken för att en HPV-infektion leder till cancer. Den humana bakteriefloran representerar ett intressant forskningsområde då den påverkar immunförsvaret hos människor och därför förväntas att genomgå förändring vid patogena infektioner såsom HPV. I den här forskningsplanen så planerar jag att undersöka hur den humana bakteriefloran är uppbyggd hos kliniska prover från individer som antingen är osmittade eller smittade med HPV. Jag kommer att kartlägga noggrannt vilka bakterier som uppvisar ändrade profiler i HPV-infekterade individer mot osmittade individer samt individer med livmoderhals eller huvud och halscancer. För att kartlägga bakteriefloran i HPV-smittade patienter och osmittade patienter använder jag mig av DNA-sekvensering. Via samarbete med Professor Lars Engstrand (Science for Life Laboratory och Karolinska Institutet) har jag en unik möjlighet att sekvensera hela uppsättningen av DNA hos den mänskliga bakteriefloran. DNA-sekvensering möjliggör att kartlägga exakt vilka bakteriearter som finns i olika individer samt hur bakteriernas omsättning påverkas av HPV. Efter sekvensering så kommer jag att gå vidare med de bakteriearter som uppvisar mest tydliga förändringar i HPV-associerade individer. Dessa bakterier kommer att tillsättas i laboratorie cellkulturer som sedan tidigare bär på HPV-viruset. Detta forsök kommer ge svar på huruvida bakterier även kan påverka effektiviteten och långvarigheten av en HPV-infektion. Mitt långtida mål med denna forskning är att skapa en kartläggning av bakteriefloran i relation till HPV och därmed skapa en bas för möjlig behandling för patienter smittade med HPV. Man kan här tänka sig att tillförande av goda bakterier eller hämning av mindre gynnsamma bakterier kan hjälpa immunsystemet att bekämpa HPV-viruset eller cancerceller som uppkommit på grund av HPV-infektionen.