Host genetic factors and human papillomavirus transmission and infection outcomes among family members

Abstract

The natural history of human papillomavirus (HPV) infections is complex, and more information is greatly needed to identify the host genetic and immunological factors that contribute to the infection susceptibility and its progression. HPV is the most common sexually transmitted infection. However, in the last few decades, more data on non-sexual HPV transmission routes have become available. The knowledge on vertical HPV transmission from the mother/father to the child remains insufficient.

This doctoral dissertation evaluated 319 mothers, 132 fathers and their 321 newborn offspring from the prospective Finnish Family HPV (FFHPV) Study cohort. Participants’ HPV status and HLA-G genotypes were determined. The aim was to investigate the vertical HPV transmission from parents to newborn, and the role of HLA-G in the father-newborn HPV transmission and the fathers’ HPV infection outcomes. In Study I, the associations between the fathers’ human leukocyte antigen G (HLA-G) alleles/genotypes and the fathers’ HPV infection outcomes were evaluated. The allele G*01:01:02 showed to be protective against oral HPV infections whereas the allele G*01:01:03 increased the risk of genital highrisk HPV infection. Fathers with the allele G*01:01:01 showed a reduced risk for incident and persistent oral infections. Study II evaluated the association between the father-newborn HLA-G allele/genotype concordance and the father-newborn HPV concordance at birth as well as at the postpartum period; the father-newborn HLA-G allele concordance, but not genotype concordance, was associated with the HPV concordance. In Study III the HPV genotype concordances between 321 mother-newborn pairs and 134 father-newborn pairs were evaluated. The HPV concordances were statistically significant with HPV6, HPV16, HPV18, HPV31 and HPV56 between the mother-newborn pairs, and with HPV6 and HPV31 between the father-newborn pairs, respectively.

While the results of the genotype-specific HPV concordance between parents and their newborns are suggestive of a vertical HPV transmission, the fathernewborn transmission remains more uncertain. The father’s HLA-G may potentially influence HPV infection outcomes and his child’s risk of acquiring a perinatal HPV infection.

<b>Geneettiset tekijät perheen sisäisessä ihmisen papilloomavirustartunnassa ja infektion ilmenemisessä</b>

Ihmisen papilloomavirus (HPV) -infektion taudinkulku on monimuotoinen. Geneettisistä ja immunologisista tekijöistä, jotka vaikuttavat HPV-infektioalttiuteen ja taudin etenemiseen, kaivataan lisää tietoa. HPV on yleisin seksivälitteisesti tarttuva infektio. Viime vuosikymmenten aikana on kuitenkin saatu lisää tietoa HPV:n ei-seksivälitteisistä tartuntareiteistä. HPV:n vertikaalisesta, äideistä tai isistä lapsiin tapahtuvasta, tarttumisesta tiedetään vielä vähän.

Tähän väitöskirjatutkimukseen sisällytettiin prospektiivisesta Finnish Family HPV (FFHPV) tutkimuksesta 319 äitiä, 132 isää ja heidän 321 vastasyntynyttä lastaan, joilta oli kerätty HPV-näytteet sekä määritetty HLA-G genotyypit. Tutkimuksen tavoitteena oli osoittaa vertikaalinen HPV-tartunta vanhempien ja lasten välillä sekä tutkia Ihmisen leukosyyttiantigeeni G:n (HLA-G) roolia isä-lapsi- HPV-tartunnassa ja isien HPV-infektion ilmenemisessä. Osatyössä I tutkittiin isien HLA-G alleelien/genotyyppien vaikutusta HPV-infektion ilmenemiseen. Tulokset osoittivat, että alleeli G*01:01:02 oli suojaava tekijä suun HPV-infektiolta. Alleeli G*01:01:03 oli riskitekijä genitaalialueen korkean riskin HPV-infektiolle. Isät, joilla oli alleeli G*01:01:01, olivat pienemmässä riskissä saada suun HPV-infektio ja pienemmässä riskissä infektion kroonistumiselle. Osatyössä II tutkittiin isälapsiparien HLA-G alleeli-/genotyyppikonkordanssin vaikutusta isä-lapsiparien HPV-konkordanssiin syntymähetkellä ja syntymän jälkeen. HLA-G alleelien konkordanssi oli yhteydessä HPV-konkordanssiin isä-lapsipareilla. Sen sijaan HLAG genotyyppien konkordanssilla ei ollut vaikutusta HPV-konkordanssiin. Osatyössä III 321 äiti-lapsiparilta ja 134 isä-lapsiparilta määritettiin HPV-konkordanssit HPVtyypeittäin. Äiti-lapsipareilla tilastollisesti merkitseviä olivat HPV6-, HPV16-, HPV18-, HPV31- ja HPV56-konkordanssit ja isä-lapsipareilla HPV6- ja HPV31- konkordanssit.

Tulokset vanhempien ja lasten välisestä HPV-konkordanssista voivat viitata HPV:n vertikaaliseen tarttumiseen, vaikkakin isä-lapsitartunta vaikuttaa epävarmemmalta. HLA-G saattaa vaikuttaa isän HPV-infektion ilmenemiseen ja hänen lapsensa riskiin saada perinataalinen HPV-infektio.