Cytokine profile of the cervical mucosa of HIV-infected women with papillomavirus infection

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Human papillomavirus is recognized as the main etiologic agent of cervical cancer. Among women with HIV, human papillomavirus infection leads to the development of cervical intraepithelial neoplasia and cancer 3–4 times more often compared with HIV-negative women, despite effective combination antiretroviral therapy. The host immune response is critical in determining the course of infection, and cytokines and chemokines play an important role in protection against HPV by influencing viral replication and modulating the immune response. An analysis of data on studies of the level of cytokines and chemokines in samples of biopsy material and scrapings of the cervix and cervical canal in women with co-infection with HIV and HPV of reproductive age 18 years and older is presented. Data on the cytokine profiles of interferon gamma (IFN-γ), interleukin-10 (IL-10), tumor necrosis factor (TNF), interleukin-6 (IL-6) and macrophage inflammatory protein (MIP) are presented. Knowledge of immunological mechanisms and their influence on HPV infection in HIV-positive women can help in understanding the natural history of infection, improving diagnosis and developing effective methods of prevention and treatment to prevent progression of the disease.

About the authors

Ivan V. Vyalykh

Virome Federal Scientific Research Institute of Viral Infections

Author for correspondence.
Email: vyalykhivan@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3123-8359
SPIN-code: 9107-4118

Cand. Sci. (Veterinary)

Russian Federation, Yekaterinburg

Vladimir A. Mishchenko

Virome Federal Scientific Research Institute of Viral Infections

Email: mischenko_va@niivirom.ru
ORCID iD: 0000-0003-4280-283X
SPIN-code: 7758-6050
Russian Federation, Yekaterinburg

References

  1. International Agency for Research on Cancer: Global Cancer Observatory. URL: https://gco.iarc.fr/en (accessed: 22.06.2024).
  2. Ferlay J, Colombet M, Soerjomataram I, Mathers C, Parkin DM, Piñeros M, et al. Estimating the global cancer incidence and mortality in 2018: GLOBOCAN sources and methods. Int J Cancer. 2019;144(8):1941–1953. doi: 10.1002/ijc.31937
  3. Li N, Franceschi S, Howell-Jones R, Snijders PJ, Clifford GM. Human papillomavirus type distribution in 30,848 invasive cervical cancers worldwide: Variation by geographical region, histological type and year of publication. Int J Cancer. 2011;128(4):927–935. doi: 10.1002/ijc.25396
  4. Kriek JM, Jaumdally SZ, Masson L, Little F, Mbulawa Z, Gumbi PP, et al. Female genital tract inflammation, HIV co-infection and persistent mucosal Human Papillomavirus (HPV) infections. Virology. 2016;493:247–254. doi: 10.1016/j.virol.2016.03.022
  5. Wheeler CM, Kjaer SK, Sigurdsson K, Iversen OE, Hernandez-Avila M, Perez G, et al. The impact of quadrivalent human papillomavirus (HPV; types 6, 11, 16, and 18) L1 virus-like particle vaccine on infection and disease due to oncogenic nonvaccine HPV types in generally HPV-naive women aged 16–26 years. J Infect Dis. 2009;199(7):936–944. doi: 10.1086/597309
  6. IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Biological agents. IARC Monogr Eval Carcinog Risks Hum. 2012;100(Pt B):1–441.
  7. Arbyn M, Tommasino M, Depuydt C, Dillner J. Are 20 human papillomavirus types causing cervical cancer? J Pathol. 2014;234(4):431–435. doi: 10.1002/path.4424
  8. Rositch AF, Koshiol J, Hudgens MG, Razzaghi H, Backes DM, Pimenta JM, et al. Patterns of persistent genital human papillomavirus infection among women worldwide: A literature review and meta-analysis. Int J Cancer. 2013;133(6):1271–1285. doi: 10.1002/ijc.27828
  9. Кедрова А.Г., Подистов Ю.И., Кузнецов В.В., Брюзгин В.В., Козаченко В.П., Никоголян С.О. Роль противовирусной терапии в комплексном лечении больных эпителиальными дисплазиями и преинвазивным раком шейки матки. Гинекология. 2005;7(3):170–1730. [Kedrova AG, Podistov YuI, Kuznecov VV, Bryuzgin VV, Kozachenko VP, Nikogolyan SO. Rol’ protivovirusnoj terapii v kompleksnom lechenii bol’nyh epitelial’nymi displaziyami i preinvazivnym rakom shejki matki. Gynecology. 2005;7(3):170–1730. (In Russ.)]
  10. Stelzle D, Tanaka LF, Lee KK, Ibrahim Khalil A, Baussano I, Shah ASV, et al. Estimates of the global burden of cervical cancer associated with HIV. Lancet Glob Health. 2021;9(2):e161–e169. doi: 10.1016/S2214-109X(20)30459-9
  11. Дианова Т.В., Свердлова Е.С. Возможные пути профилактики рака шейки матки у ВИЧ-инфицированных женщин. Сибирский медицинский журнал. 2010;6:113–115. [Dianova TV, Sverdlova ES. Possible ways of prevention of cervical cancer in HIV-infected women. Sibirskij medicinskij zhurnal. 2010;6:113–115. (In Russ.)]
  12. Свердлова Е.С., Дианова Т.В. Особенности папилломавирусной инфекции у ВИЧ-инфицированных женщин. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2012;17(4):9–11. [Sverdlova ES, Dianova TV. Features of papillomavirus infection in HIV-infected women. Epidemiology and Infectious Diseases. 2012;17(4):9–11. (In Russ.)] doi: 10.17816/EID40631
  13. Lekoane KMB., Kuupiel D, Mashamba-Thompson TP, Ginindza TG. The interplay of HIV and human papillomavirus-related cancers in sub-Saharan Africa: Scoping review. Syst Rev. 2020;9(1):88. doi: 10.1186/s13643-020-01354-1
  14. Kelly H, Weiss HA, Benavente Y, de Sanjose S, Mayaud P, et al. Association of anti-retroviral therapy with high-risk human papillomavirus, cervical intraepithelial neoplasia, and invasive cervical cancer in women living with HIV: a systematic review and meta-analysis. Lancet HIV. 2018;5(1):e45–e58. doi: 10.1016/S2352-3018(17)30149-2
  15. Аутеншлюс А.И., Лыков А.П., Шкунов А.Н., Вараксин Н.А., Пустошилова Н.М., Морозов В.Д., и др. Оценка про- и противовоспалительных факторов иммунитета у женщин с онкологической патологией и дисплазией генитальной сферы. Цитокины и воспаление. 2008;7(2):18–22. [Autenshlius AI, Lykov АP, Shkunov AN, Varaksin NA, Pustoshilova NM, Morozov VD, et al. Evaluation of the inflammatory and antiinflammatory factors of immunity in women with genital cancer and epithelial dysplasia. Cytokines and Inflammation. 2008:7(2):18–22. (In Russ.)]
  16. Хмельницкий О.К. Цитологическая и гистологическая диагностика заболеваний шейки и тела матки. СПб.; 2000. 151 с. [Hmelnickij OK. Citologicheskaya i gistologicheskaya diagnostika zabolevanij shejki i tela matki. Saint Petesburg; 2000. 151 p. (In Russ.)]
  17. Прилепская В.Н., Роговская С.И., Кондриков Н.И., Сухих Г.Т. Папилломавирусная инфекция: диагностика, лечение, профилактика: пособие для врачей. М.: МЕДпресс-информ; 2007. 32 с. [Prilepskaya VN, Rogovskaya SI, Kondrikov NI, Suhih GT. Papillomavirusnaya infekciya: diagnostika, lechenie, profilaktika: Posobie dlya vrachej. Moscow: MEDpress-inform; 2007. 32 p. (In Russ.)]
  18. Liu G, Sharma M, Tan N, Barnabas RV. HIV-positive women have higher risk of human papilloma virus infection, precancerous lesions, and cervical cancer. AIDS. 2018;32(6):795–808. doi: 10.1097/QAD.0000000000001765
  19. Karim S, Souho T, Benlemlih M, Bennani B. Cervical cancer induction enhancement potential of chlamydia trachomatis: A systematic review. Curr Microbiol. 2018;75(12):1667–1674. doi: 10.1007/s00284-018-1439-7
  20. zur Hausen H. Papillomaviruses and cancer: from basic studies to clinical application. Nat Rev Cancer. 2002;2(5):342–350. doi: 10.1038/nrc798
  21. Lin W, Niu Z, Zhang H, Kong Y, Wang Z, Yang X, et al. Imbalance of Th1/Th2 and Th17/Treg during the development of uterine cervical cancer. Int J Clin Exp Pathol. 2019;12(9):3604–3612.
  22. Fernandes JV, De Medeiros Fernandes TA, De Azevedo JC, Cobucci RN, DE Carvalho MG, Andrade VS, et al. Link between chronic inflammation and human papillomavirus–induced carcinogenesis (Review). Oncol Lett. 2015;9(3):1015–1026. doi: 10.3892/ol.2015.2884
  23. Olaitan A, Johnson MA, Reid WM, Poulter LW. Changes to the cytokine microenvironment in the genital tract mucosa of HIV+ women. Clin Exp Immunol. 1998;112(1):100–104. doi: 10.1046/j.1365-2249.1998.00561.x
  24. Berti FCB, Pereira APL, Cebinelli GCM, Trugilo KP, Brajão de Oliveira K. The role of interleukin 10 in human papilloma virus infection and progression to cervical carcinoma. Cytokine Growth Factor Rev. 2017;34:1–13. doi: 10.1016/j.cytogfr.2017.03.002
  25. Houlihan CF, Larke NL, Watson-Jones D, Smith-McCune KK, Shiboski S, Gravitt PE, et al. Human papillomavirus infection and increased risk of HIV acquisition. A systematic review and meta-analysis. AIDS. 2012;26(17):2211–2222. doi: 10.1097/QAD.0b013e328358d908
  26. Kobayashi A, Greenblatt RM, Anastos K, Minkoff H, Massad LS, Young M, et al. Functional attributes of mucosal immunity in cervical intraepithelial neoplasia and effects of HIV infection. Cancer Res. 2004;64(18):6766–6774. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-04-1091
  27. Nicol AF, Fernandes AT, Grinsztejn B, Russomano F, E Silva JR, Tristão A, et al. Distribution of immune cell subsets and cytokine–producing cells in the uterine cervix of human papillomavirus (HPV)-infected women: Influence of HIV-1 coinfection. Diagn Mol Pathol. 2005;14(1):39–47. doi: 10.1097/01.pas.0000143309.81183.6c
  28. Fernandes AP, Gonçalves MA, Duarte G, Cunha FQ, Simões RT, Donadi EA. HPV16, HPV18, and HIV infection may influence cervical cytokine intralesional levels. Virology. 2005;334(2):294–298. doi: 10.1016/j.virol.2005.01.029
  29. Behbahani H, Walther-Jallow L, Klareskog E, Baum L, French AL, Patterson BK, et al. Proinflammatory and type 1 cytokine expression in cervical mucosa during HIV-1 and human papillomavirus infection. J Acquir Immune Defic Syndr. 2007;45(1):9–19. doi: 10.1097/QAI.0b013e3180415da7
  30. Buckley N, Huber A, Lo Y, Castle PE, Kemal K, Burk RD, et al. Association of high-risk human papillomavirus with genital tract mucosal immune factors in HIV-infected women. Am J Reprod Immunol. 2016;75(2):146–154. doi: 10.1111/aji.12461
  31. Guha D, Chatterjee R. Cytokine levels in HIV infected and uninfected Indian women: Correlation with other STAs. Exp Mol Pathol. 2009;86(1):65–68. doi: 10.1016/j.yexmp.2008.10.001
  32. Kriek JM, Jaumdally SZ, Masson L, Little F, Mbulawa Z, Gumbi PP, et al. Female genital tract inflammation, HIV co-infection and persistent mucosal Human Papillomavirus (HPV) infections. Virology. 2016;493:247–254. doi: 10.1016/j.virol.2016.03.022
  33. Nicol AF, Nuovo GJ, Wang Y, Grinsztejn B, Tristão A, Russomano F, et al. In situ detection of SOCS and cytokine expression in the uterine cervix from HIV/HPV coinfected women. Exp Mol Pathol. 2006;81(1):42–47. doi: 10.1016/j.yexmp.2006.01.002
  34. Todoric J, Antonucci L, Karin M. Targeting inflammation in cancer prevention and therapy. Cancer Prev Res (Phila). 2016;9(12):895–905. doi: 10.1158/1940-6207.CAPR-16-0209
  35. Song SH, Lee JK, Lee NW, Saw HS, Kang JS, Lee KW. Interferon-gamma (IFN-gamma): A possible prognostic marker for clearance of high–risk human papillomavirus (HPV). Gynecol Oncol. 2008;108(3):543–548. doi: 10.1016/j.ygyno.2007.11.006
  36. Peghini BC, Abdalla DR, Barcelos AC, Teodoro Ld, Murta EF, Michelin MA. Local cytokine profiles of patients with cervical intraepithelial and invasive neoplasia. Hum Immunol. 2012;73(9):920–926. doi: 10.1016/j.humimm.2012.06.003
  37. Kobayashi A, Weinberg V, Darragh T, Smith-McCune K. Evolving immunosuppressive microenvironment during human cervical carcinogenesis. Mucosal Immunol. 2008;1(5):412–420. doi: 10.1038/mi.2008.33
  38. Wang Y, Yang J, Huang J, Tian Z. Tumor necrosis factor-α polymorphisms and cervical cancer: Evidence from a meta-analysis. Gynecol Obstetc Invest. 2020;85(2):153–158. doi: 10.1159/000502955
  39. Li H, Chi X, Li R, Ouyang J, Chen Y. HIV-1-infected cell-derived exosomes promote the growth and progression of cervical cancer. Int J Biol Sci. 2019;15(11):2438–2447. doi: 10.7150/ijbs.38146
  40. Jones SA, Jenkins BJ. Recent insights into targeting the IL-6 cytokine family in inflammatory diseases and cancer. Nat Rev Immunol. 2018;18(12):773–789. doi: 10.1038/s41577-018-0066-7

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Vyalykh I.V., Mishchenko V.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».