Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI1769010.15789/2220-7619-TPO-17690ORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИResearch ArticleType profile of high oncogenic risk human papillomavirus in clinical forms of cervical infection in Russian FederationТиповое разнообразие папилломавирусов человека высокого канцерогенного риска при клинических формах инфекции шейки матки в Российской ФедерацииAfanasievM. S.АфанасьевМ. С.
Russian Federation

DSc (Medicine), Professor of the Department of Clinical Allergology and Immunology, N.V. Sklifosovsky Institute of Clinical Medicine

д.м.н., профессор кафедры клинической аллергологии и иммунологии Института клинической медицины имени Н.В. Склифосовского

alex@drdushkin.ruDushkinA. D.ДушкинА. Д.
Russian Federation

PhD (Medicine), Data Analyst in Project Office, Data Analyst in Immunopathology Laboratory

к.м.н., аналитик данных проектного офиса, аналитик данных лаборатории иммунопатологии

alex@drdushkin.ruAfanasievS. S.АфанасьевС. С.
Russian Federation

Honored Scientist of the Russian Federation, DSc (Medicine), Professor, Head Researcher

заслуженный деятель науки РФ, д.м.н., профессор, главный научный сотрудник

alex@drdushkin.ruNesvizhskyYu. V.НесвижскийЮ. В.
Russian Federation

DSc (Medicine), Professor, Professor of the Academician A.A. Vorobyov Department of Microbiology, Virology and Immunology, Institute of Public Health named after F.F. Erisman

д.м.н., профессор, профессор кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии академика А.А. Воробьева Института общественного здоровья им. Ф.Ф. Эрисмана

alex@drdushkin.ruGrishachevaT. G.ГришачеваТ. Г.
Russian Federation

PhD (Biology), Director of Laser Medical Center

к.б.н., директор центра лазерной медицины

alex@drdushkin.ruBiryukovaE. S.БирюковаЕ. С.
Russian Federation

PhD Student, Department of Clinical Immunology and Allergology, N.V. Sklifosovsky Institute of Clinical Medicine

аспирант кафедры клинической иммунологии и аллергологии Института клинической медицины им. Н.В. Склифосовского

alex@drdushkin.ruBorisovaO. Yu.БорисоваО. Ю.
Russian Federation

DSc (Medicine), Professor, Head of the Laboratory of Diagnostic of Diphtheria Infection

д.м.н., профессор, руководитель лаборатории диагностики дифтерийной инфекции

alex@drdushkin.ruDushkinaI. A.ДушкинаИ. А.
Russian Federation

PhD (Medicine), Obstetrician-Gynaecologist, Gynecology Department

к.м.н., врач акушер-гинеколог гинекологического отделения

alex@drdushkin.ruKaraulovA. V.КарауловА. В.
Russian Federation

DSc (Medicine), Professor, RAS Full Member, Head of Clinical Immunology and Allergology Department

д.м.н., профессор, академик РАН, зав. кафедрой клинической иммунологии и аллергологии

alex@drdushkin.ruI.M. Sechenov First State Medical University (Sechenov University)ФГАОУ ВО ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет)Moscow City Hospital No. 52 of the Moscow Healthcare DepartmentГБУЗ Городская клиническая больница № 52 Департамента здравоохранения города МосквыG.N. Gabrichevsky Research Institute for Epidemiology and MicrobiologyФБУН Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.Н. Габричевского РоспотребнадзораPavlov First Saint Petersburg State Medical UniversityФГБОУ ВО Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения РФVorohobov’s City Clinical Hospital No. 67 of the Moscow Healthcare DepartmentГБУЗ Городская клиническая больница № 67 им. Л.А. Ворохобова Департамента здравоохранения города Москвы14082024080720251522712861106202413082024Copyright ©; 2025, Afanasiev М.S., Dushkin А.D., Afanasiev S.S., Nesvizhsky Y.V., Grishacheva Т.G., Biryukova Е.S., Borisova О.Y., Dushkina I.А., Karaulov А.V.Copyright ©; 2025, Афанасьев М.С., Душкин А.Д., Афанасьев С.С., Несвижский Ю.В., Гришачева Т.Г., Бирюкова Е.С., Борисова О.Ю., Душкина И.А., Караулов А.В.2025Afanasiev М.S., Dushkin А.D., Afanasiev S.S., Nesvizhsky Y.V., Grishacheva Т.G., Biryukova Е.S., Borisova О.Y., Dushkina I.А., Karaulov А.V.Афанасьев М.С., Душкин А.Д., Афанасьев С.С., Несвижский Ю.В., Гришачева Т.Г., Бирюкова Е.С., Борисова О.Ю., Душкина И.А., Караулов А.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/17690

Aim: To establish a relationship between the clinical forms of cervical papillomavirus infection and the specific characteristics of high-risk human papillomavirus (HPV) types. The study included 1063 patients aged 16 to 71 years (Me = 33; IQR: 29–38) with active papillomavirus infection and its clinical forms. The patients were stratified into groups based on disease clinical forms during active HPV infection: carriers, mild cervical intraepithelial neoplasia, moderate cervical intraepithelial neoplasia, severe cervical intraepithelial neoplasia, carcinoma in situ, and invasive cervical cancer. Diagnostics was performed using real-time polymerase chain reaction (PCR) with HPV typing (types 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 66, and 68). The results demonstrated that viruses from the alpha-phylogenetic branch are responsible for developing clinical forms of HPV infection. It was found that severe forms of infection, including cervical cancer, was mainly linked to A9 family (HPV16, HPV31, HPV58) viruses, whereas initial disease stages — to A5 and A6 families (HPV51 and HPV66). A particularly significant observation is the transition from A5, A6, and A7 family HPV viruses with relation to HPV16, to the A9 family showing highly related to HPV16. This observation underscores the high significance of HPV16 monoinfection in cervical cancer within the context of the replication theory for HPV16-like viruses. Viral load exhibits a wave-like pattern depending on the clinical form and HPV family, indicating the dynamic nature of the infection process and the potential changes in viral load based on the disease stage and virus type. The study highlights the importance of identifying a specific HPV type in mono- or polyinfection to assess disease clinical form. This can provide significant aid to clinicians for assessing severity of the infection and devising the appropriate management strategy for patients. In conclusion, our findings emphasize a need to take into consideration a HPV type in diagnostics and treatment of cervical papillomavirus infection. This approach will enhance prognostic accuracy and effectiveness of therapeutic interventions aimed at preventing disease progression and cervical cancer development.

Цель — установить зависимости клинических форм папилломавирусной инфекции шейки матки от типовых особенностей вирусов папилломы человека высокого канцерогенного риска. В исследование включены 1063 пациентки в возрасте от 16 до 71 года (Me = 33; IQR: 29–38), у которых была выявлена активная папилломавирусная инфекция и ее клинические формы. Пациентки были разделены на группы в зависимости от клинических форм заболевания на фоне активной ВПЧ-инфекции: вирусоносители, цервикальная интраэпителиальная неоплазия легкой степени, цервикальная интраэпителиальная неоплазия умеренной степени, цервикальная интраэпителиальная неоплазия тяжелой степени, карцинома in situ и инвазивный рак шейки матки. Для диагностики использовался метод полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с типированием ВПЧ (16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 66, 68 типы). Результаты исследования показали, что вирусы из альфа-филогенетической ветви ответственны за развитие клинических форм папилломавирусной инфекции. При этом было выявлено, что при тяжелых формах инфекции, включая рак шейки матки, преобладают вирусы семейства А9 (ВПЧ16, ВПЧ31, ВПЧ58), тогда как на начальных стадиях заболевания чаще встречаются вирусы из семейств А5 и А6 (ВПЧ51 и ВПЧ66). Особенно важным является наблюдение о переходе от инфицирования ВПЧ семейств A5, A6 и A7, которые имеют низкую степень родства с ВПЧ16, к семейству A9, характеризующемуся высокой степенью родства с ВПЧ16. Данное наблюдение подтверждает высокую значимость моноинфицирования ВПЧ16 при раке шейки матки в контексте теории о репликации ВПЧ16-подобного типа вируса. Вирусная нагрузка демонстрирует волнообразный характер в зависимости от клинической формы и семейства ВПЧ. Это указывает на динамичность инфекционного процесса и возможность изменений вирусной нагрузки в зависимости от стадии заболевания и типа вируса. Исследование подчеркивает важность определения конкретного типа ВПЧ при моно- или полиинфицировании для оценки клинической формы заболевания. Это может оказать значительную помощь клиническим специалистам в определении степени тяжести инфекции и выборе дальнейшей тактики ведения пациенток. Таким образом, наши результаты свидетельствуют о необходимости учитывать тип ВПЧ при диагностике и лечении папилломавирусной инфекции шейки матки. Это позволит улучшить точность прогнозов и эффективность терапевтических мероприятий, направленных на предотвращение прогрессии заболевания и развитие рака шейки матки.

cervical intraepithelial neoplasiahuman papillomavirushigh oncogenic riskviral loadpapillomavirus infectiousphylogenetic profileцервикальная интраэпителиальная неоплазиявирус папилломы человекавысокий канцерогенный рисквирусная нагрузкапапилломавирусная инфекцияфилогенетический профильИбрагимова М.К., Цыганов М.М., Карабут И.В., Чуруксаева О.Н., Шпилева О.Н., Бычков В.А., Коломиец Л.А., Литвяков Н.В. Интегративная и эписомальная формы генотипа 16 вируса папилломы человека при цервикальных интраэпителиальных неоплазиях и раке шейки матки // Вопросы вирусологии. 2016. Т. 61, № 6. С. 270–274. [Ibragimova M.K., Tsyganov M.M., Karabut I.V., Churuksaeva O.N., Shpileva O.N., Bychkov V.A., Kolomiets L.A., Litviakov N.V. Integrative and episomal forms of genotype 16 of human papillomavirus in patients with cervical intraepithelial neoplasia and cervical cancer. Voprosy virusologii = Problems of Virology, 2016, vol. 61, no. 6, pp. 270–274. (In Russ.)] doi: 10.18821/0507-4088-2016-61-6-270-274Караулов А.В, Афанасьев М.С., Бондаренко Н.Л., Афанасьев С.С., Евсегнеева И.В., Алешкин А.В., Несвижский Ю.В., Карсонова А.В., Урбан Ю.Н., Воропаева Е.А., Затевалов А.М., Лахтин В.М., Борисова О.Ю., Калюжин О.В., Борисова А.Б., Лахтин М.В., Пылев Л.А., Воропаев А.Д. Врожденный иммунитет в патогенезе, диагностике и лечении урогенитальной инфекции беременных. М.: ООО «Контакт», 2019. 160 с. [Karaulov A.V., Afanasyev M.S., Bondarenko N.L., Afanasyev S.S., Evsegneeva I.V., Aleshkin A.V., Nesvizh Yu.V., Karsonova A.V., Urban Yu.N., Voropaeva E.A., Zatevalov A.M., Lakhtin V.M., Borisova O.Yu., Kalyuzhin O.V., Borisova A.B., Lakhtin M.V., Pylev L.A., Voropaev A.D. Innate immunity in the pathogenesis, diagnosis and treatment of urogenital infection in pregnant women. Moscow: LLC Contact, 2019. 160 p. (In Russ.)]Цервикальная интраэпителиальная неоплазия, эрозия и эктропион шейки матки — 2020–2021–2022 (31.05.2021): клинические рекомендации; утверждены Минздравом Р.Ф. [Cervical intraepithelial neoplasia, erosion and ectropion – 2020–2021–2022 (31.05.2021): Clinical guidelines; Approved by Russian Ministry of Healthcare. (In Russ.)]Роговская С.И., Липова Е.В. Шейка матки, влагалище, вульва: физиология, патология, кольпоскопия, эстетическая коррекция. 2-е изд. М.: Медиабюро Статус Презенс, 2016. 832 c. [Rogovskaya S.I., Lipova E.V. The cervix, vagina, vulva: physiology, pathology, colposcopy, aesthetics. Moscow: Status presence, 2016. 832 p. (In Russ.)]Bedell M.A., Hudson J.B., Golub T.R., Turyk M.E., Hosken M., Wilbanks G.D., Laimins L.A. Amplification of human papillomavirus genomes in vitro is dependent on epithelial differentiation. J. Virol., 1991, vol. 65, no. 5, pp. 2254–2260. doi: 10.1128/JVI.65.5.2254-2260.1991Bernard H.U., Burk R.D., Chen Z., van Doorslaer K., zur Hausen H., de Villiers E.M. Classification of papillomaviruses (PVs) based on 189 PV types and proposal of taxonomic amendments. Virology, 2010, vol. 401, no. 1, pp. 70–79. doi: 10.1016/j.virol.2010.02.002Bravo I.G., Félez-Sánchez M. Papillomaviruses: viral evolution, cancer and evolutionary medicine. Evol. Med. Public Health, 2015, vol. 2015, no. 1, pp. 32–51. doi: 10.1093/emph/eov003Chen Z., Utro F., Platt D., DeSalle R., Parida L., Chan P.K.S., Burk R.D. K-mer analyses reveal different evolutionary histories of alpha, beta, and gamma papillomaviruses. Int. J. Mol. Sci., 2021, vol. 22, no. 17: 9657. doi: 10.3390/ijms22179657Clavel C., Masure M., Bory J.P., Putaud I., Mangeonjean C., Lorenzato M., Nazeyrollas P., Gabriel R., Quereux C., Birembaut P. Human papillomavirus testing in primary screening for the detection of high-grade cervical lesions: a study of 7932 women. Br. J. Cancer, 2001, vol. 84, no. 12, pp. 1616–1623. doi: 10.1054/bjoc.2001.1845De Martel C., Georges D., Bray F., Ferlay J., Clifford G.M. Global burden of cancer attributable to infections in 2018: a worldwide incidence analysis. Lancet. Glob. Health., 2020, vol. 8, no. 2, pp. e180–e190. doi: 10.1016/S2214-109X(19)30488-7De Martel C., Plummer M., Vignat J., Franceschi S. Worldwide burden of cancer attributable to HPV by site, country and HPV type. Int. J. Cancer., 2017, vol. 141, no. 4, pp. 664–670. doi: 10.1002/ijc.30716De Villiers E.M. Cross-roads in the classification of papillomaviruses. Virology, 2013, vol. 445, no. 1–2, pp. 2–10. doi: 10.1016/j.virol.2013.04.023Del Río-Ospina L., Soto-De León S.C., Camargo M., Moreno-Pérez D.A., Sánchez R., Pérez-Prados A., Patarroyo M.E., Patarroyo M.A. The DNA load of six high-risk human papillomavirus types and its association with cervical lesions. BMC Cancer, 2015, no. 15: 100. doi: 10.1186/s12885-015-1126-zDemarco M., Hyun N., Carter-Pokras O., Raine-Bennett T.R., Cheung L., Chen X., Hammer A., Campos N., Kinney W., Gage J.C., Befano B., Perkins R.B., He X., Dallal C., Chen J., Poitras N., Mayrand M.H., Coutlee F., Burk R.D., Lorey T., Castle P.E., Wentzensen N., Schiffman M. A study of type-specific HPV natural history and implications for contemporary cervical cancer screening programs. EClinicalMedicine, 2020, no. 22: 100293. doi: 10.1016/j.eclinm.2020.100293Doorbar J., Quint W., Banks L., Bravo I.G., Stoler M., Broker T.R., Stanley M.A. The biology and life-cycle of human papillomaviruses. Vaccine, 2012, vol. 30, suppl. 5: F55–70. doi: 10.1016/j.vaccine.2012.06.083Egawa N., Doorbar J. The low-risk papillomaviruses. Virus Res., 2017, vol. 231, pp. 119–127. doi: 10.1016/j.virusres.2016.12.017Fausch S.C., Da Silva D.M., Eiben G.L., Le Poole I.C., Kast W.M. HPV protein/peptide vaccines: from animal models to clinical trials. Front. Biosci., 2003, vol. 8, pp. s81–s91. doi: 10.2741/1009Flores E.R., Lambert P.F. Evidence for a switch in the mode of human papillomavirus type 16 DNA replication during the viral life cycle. J. Virol., 1997, vol. 71, no. 10, pp. 7167–7179. doi: 10.1128/JVI.71.10.7167-7179.1997Frattini M.G., Lim H.B., Laimins L.A. In vitro synthesis of oncogenic human papillomaviruses requires episomal genomes for differentiation-dependent late expression. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 1996, vol. 93, no. 7, pp. 3062–3067. doi: 10.1073/pnas.93.7.3062Fryxell K.J., Zuckerkandl E. Cytosine deamination plays a primary role in the evolution of mammalian isochores. Mol. Biol. Evol., 2000, vol. 17, no. 9, pp. 1371–1383. doi: 10.1093/oxfordjournals.molbev.a026420Harald zur Hausen – Biographical. NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach AB 2024. Tue. 11 Jun 2024.IARC monographs on the identification of carcinogenic hazards to humans, online database. URL: https://monographs.iarc.who.int/wp-content/uploads/2022/08/OrganSitePoster.PlusHandbooks.Russian.03082022.pdf (02.01.2024)Kimura M. Evolutionary rate at the molecular level. Nature, 1968, vol. 217, no. 5129, pp. 624–626. doi: 10.1038/217624a0King K.M., Rajadhyaksha E.V., Tobey I.G., Van Doorslaer K. Synonymous nucleotide changes drive papillomavirus evolution. Tumour. Virus. Res., 2022, no. 14: 200248. doi: 10.1016/j.tvr.2022.200248Liang Y., Chen M., Qin L., Wan B., Wang H. A meta-analysis of the relationship between vaginal microecology, human papillomavirus infection and cervical intraepithelial neoplasia. Infect. Agent Cancer, 2019, no. 14: 29. doi: 10.1186/s13027-019-0243-8. doi: 10.1186/s13027-019-0258-1Maglennon G.A., McIntosh P., Doorbar J. Persistence of viral DNA in the epithelial basal layer suggests a model for papillomavirus latency following immune regression. Virology, 2011, vol. 414, no. 2, pp. 153–163. doi: 10.1016/j.virol.2011.03.019McBride A.A. Mechanisms and strategies of papillomavirus replication. Biol. Chem., 2017, vol. 398, no. 8, pp. 919–927. doi: 10.1515/hsz-2017-0113McBride A.A., Warburton A. The role of integration in oncogenic progression of HPV-associated cancers. PLoS Pathog., 2017, vol. 13, no. 4: e1006211. doi: 10.1371/journal.ppat.1006211Mekonnen A.G., Mittiku Y.M. Early-onset of sexual activity as a potential risk of cervical cancer in Africa: a review of literature. PLoS Glob. Public Health, 2023, vol. 3, no. 3: e0000941. doi: 10.1371/journal.pgph.0000941Meyers C., Frattini M.G., Hudson J.B., Laimins L.A. Biosynthesis of human papillomavirus from a continuous cell line upon epithelial differentiation. Science, 1992, vol. 257, no. 5072, pp. 971–973. doi: 10.1126/science.1323879Moberg M., Gustavsson I., Wilander E., Gyllensten U. High viral loads of human papillomavirus predict risk of invasive cervical carcinoma. Br. J. Cancer, 2005, vol. 92, no. 5, pp. 891–894. doi: 10.1038/sj.bjc.6602436Nayar R., Wilbur D.C. The Pap test and Bethesda 2014. Cancer Cytopathol., 2015, vol. 123, no. 5, pp. 271–281. doi: 10.1002/cncy.21521PaVE, The Papillomavirus Episteme. URL: https://pave.niaid.nih.gov (21.06.2022)Peirson L., Fitzpatrick-Lewis D., Ciliska D., Warren R. Screening for cervical cancer: a systematic review and meta-analysis. Syst Rev., 2013, no. 2: 35. doi: 10.1186/2046-4053-2-35Roden R.B.S., Stern P.L. Opportunities and challenges for human papillomavirus vaccination in cancer. Nat. Rev. Cancer, 2018, vol. 18, no. 4, pp. 240–254. doi: 10.1038/nrc.2018.13Roerink S.F., van Schendel R., Tijsterman M. Polymerase theta-mediated end joining of replication-associated DNA breaks in C. elegans. Genome Res., 2014, vol. 24, no. 6, pp. 954–962. doi: 10.1101/gr.170431.113Rowson K.E., Mahy B.W. Human papova (wart) virus. Bacteriol. Rev., 1967, vol. 31, no. 2, pp. 110–131. doi: 10.1128/br.31.2.110-131.1967Sakakibara N., Chen D., McBride A.A. Papillomaviruses use recombination-dependent replication to vegetatively amplify their genomes in differentiated cells. PLoS Pathog., 2013, vol. 9, no. 7: e1003321. doi: 10.1371/journal.ppat.1003321Schiffman M., Doorbar J., Wentzensen N., de Sanjosé S., Fakhry C., Monk B.J., Stanley M.A., Franceschi S. Carcinogenic human papillomavirus infection. Nat. Rev. Dis. Primers, 2016, no. 2: 16086. doi: 10.1038/nrdp.2016.86Shilova O.N., Tsyba D.L., Shilov E.S. Mutagenic activity of AID/APOBEC deaminases in antiviral defense and carcinogenesis. Mol. Biol., 2022, vol. 56, no. 1, pp. 46–58. doi: 10.1134/S002689332201006XStanley M.A. Epithelial cell responses to infection with human papillomavirus. Clin. Microbiol. Rev., 2012, vol. 25, no. 2, pp. 215–222. doi: 10.1128/CMR.05028-11Stanley M.A., Browne H.M., Appleby M., Minson A.C. Properties of a non-tumorigenic human cervical keratinocyte cell line. Int. J. Cancer, 1989, vol. 43, no. 4, pp. 672–676. doi: 10.1002/ijc.2910430422Van Doorslaer K. Evolution of the papillomaviridae. Virology, 2013, vol. 445, no. 1–2, pp. 11–20. doi: 10.1016/j.virol.2013.05.012Van Doorslaer K., Burk R.D. Evolution of human papillomavirus carcinogenicity. Adv. Virus. Res., 2010, vol. 77, pp. 41–62. doi: 10.1016/B978-0-12-385034-8.00002-8Van Doorslaer K., Li Z., Xirasagar S., Maes P., Kaminsky D., Liou D., Sun Q., Kaur R., Huyen Y., McBride A.A. The Papillomavirus Episteme: a major update to the papillomavirus sequence database. Nucleic Acids Res., 2017, vol. 45, no. D1, pp. D499–D506. doi: 10.1093/nar/gkw879Voidăzan T.S., Uzun C.C., Kovacs Z., Rosznayai F.F., Turdean S.G., Budianu M.A. The hybrid capture 2 results in correlation with the pap test, sexual behavior, and characteristics of romanian women. Int. J. Environ. Res. Public Health., 2023, vol. 20, no. 5: 3839. doi: 10.3390/ijerph20053839Warren C.J., Santiago M.L., Pyeon D. APOBEC3: friend or foe in human papillomavirus infection and oncogenesis? Annu. Rev. Virol., 2022, vol. 9, no. 1, pp. 375–395. doi: 10.1146/annurev-virology-092920-030354Willemsen A., Bravo I.G. Origin and evolution of papillomavirus (onco)genes and genomes. Philos. Trans. R Soc. Lond. B Biol. Sci., 2019, vol. 374, no. 1773: 20180303. doi: 10.1098/rstb.2018.0303Willemsen A., Félez-Sánchez M., Bravo I.G. Genome plasticity in papillomaviruses and de novo emergence of E5 oncogenes. Genome Biol. Evol., 2019, vol. 11, no. 6, pp. 1602–1617. doi: 10.1093/gbe/evz095Zuo J., Huang Y., An J., Yang X., Li N., Huang M., Wu L. Nomograms based on HPV load for predicting survival in cervical squamous cell carcinoma: an observational study with a long-term follow-up. Chin. J. Cancer Res., 2019, vol. 31, no. 2, pp. 389–399. doi: 10.21147/j.issn.1000-9604.2019.02.13