Immunological and Serological Aspects of Human Papillomavirus Infection in Finnish Mothers and Their Children

Abstract

Ihmisen papilloomavirus (HPV) infektoi sekä ihon että limakalvojen epiteelikudosta. Suuri osa HPV-infektioista on ohimeneviä ja ilmenee ilman havaittavia oireita, kun elimistön immuunipuolustus toimii tehokkaasti. Toisaalta riittämättömän immuunivasteen seurauksena HPV-infektio voi kroonistua ja edetä, mikä voi altistaa syövän kehittymiselle. HPV-infektio voi myös välittyä vertikaalisesti äidiltä lapselle, joten HPV-infektion voi saada jo varhaislapsuudessa.

Tämä väitöskirjatyö on osa suomalaista perhekohorttitutkimusta (Finnish Family HPV Study). Tutkimuksen yleisenä tavoitteena oli selvittää HPV-infektioon liittyvää immunologiaa ja luonnollisten HPV-vasta-aineiden muodostusta suomalaisilla äideillä ja heidän lapsillaan. Tässä tutkimuksessa selvitettiin T-lymfosyyttien immunofenotyyppisten alatyyppien ilmenemistä HPV16-infektion saaneilla äideillä ja heidän lapsillaan, varhaisvaiheen ja myöhäisvaiheen HPV6-proteiineja kohtaan muodostettujen vasta-aineiden siirtymistä äidiltä vastasyntyneelle sekä näiden vasta- aineiden ilmaantumista myöhemmin varhaislapsuudessa, ja lopuksi arvioitiin raskauden vaikutusta luonnollisiin vasta-ainetasoihin HPV6, 11, 16, 18 ja 45 osalta.

Tutkimuksen tulokset T-lymfosyyttien alatyypeistä osoittivat muutoksia äidin HPV16-infektiostatukseen nähden. Sekä suun että genitaalialueen HPV16-infektio aiheuttivat vaihtelua perifeerisen veren T-lymfosyyttien alatyyppeihin äideillä. Muutoksia T-lymfosyyttien alatyypeissä havaittiin vain niillä lapsilla, joiden äidillä oli krooninen suun alueen HPV16-infektio. Tutkimustulokset sekä varhaisvaiheen että myöhäisvaiheen HPV6-proteiinien vasta-aineista osoittivat, että sekä äidin että vastasyntyneen HPV6-vasta-aineiden välillä oli selvä yhteys. Äidiltä saatujen vasta- aineiden jo heikennyttyä havaittiin, että HPV6 L1-, E2-, E4-, E6- ja E7-proteiineja kohtaan ilmaantui uusia vasta-aineita jo varhaislapsuudessa tutkimuksen seuranta- aikana. Lisäksi tutkimustulosten perusteella havaittiin, että HPV-tyyppien 6, 11, 16, 18 ja 45 vasta-ainepositiivisuus oli vähemmän yleistä niillä naisilla, jotka tulivat toista kertaa raskaaksi.

Tämän tutkimuksen tulokset tukevat näkemystä siitä, että äidin HPV-infektio vaikuttaa hänen lapsensa immuunijärjestelmään. Lisäksi nämä tutkimustulokset ovat linjassa sen kanssa, että HPV-infektion voi saada jo varhaislapsuudessa, mahdollisesti vertikaalisen tai horisontaalisen välittymisen kautta.

Human papillomavirus (HPV) infects cells of the cutaneous and mucosal epithelia. Most HPV infections are transient and subclinical as they are eliminated by an efficient host immune response. On the other hand, an insufficient immune response may result in persistency and progression of an HPV infection, which may even lead to development of cancer. As HPV infection can be transmitted vertically from a mother to her child, HPV infection may be acquired already at early age.

This thesis is part of the longitudinal Finnish Family HPV Study. The general objective of the present study was to further investigate HPV-related immunology and serology in Finnish mothers and their children. The specific aims of the present study were to characterize peripheral blood T lymphocyte immunophenotypic subsets regarding HPV16 infection status of the mothers and the corresponding effects on their children; to determine maternal antibodies against HPV6 early and late proteins and corresponding HPV seroconversion in children in their early infancy; and finally to evaluate the effect of pregnancy on the seropositivity and antibody levels for HPV types 6, 11, 16, 18, and 45.

Results on T lymphocyte immunophenotypic subsets revealed differences as related to the mother’s HPV16 infection status at either genital or oral site. Both genital and oral HPV16 infection were associated with alterations in the peripheral blood T lymphocyte subsets in the mothers. In the children, alterations in the T lymphocyte subsets were observed only in those children whose mother had the persistent oral HPV16 infection. Furthermore, results on HPV6 antibodies against both HPV early and late proteins indicated that there was a clear correlation between maternal and neonatal HPV6 antibodies. After the decay of maternal HPV6 antibodies, seroconversion against HPV6 L1, E2, E4, E6, and E7 proteins did occur in early childhood during the follow-up. Finally, the results of the present study showed that seropositivity for HPV types 6, 11, 16, 18, and 45 was less common in the women who developed second pregnancy than in those who did not.

These results support the view that the mother’s HPV infection affects the immune system of her offspring. In addition, these results are in line with that HPV infection may be acquired in early childhood, potentially via vertical or horizontal transmission.