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Les maladies induites par les papillomavirus humains : point de vue de l’anatomopathologiste

M.A. Bani, Villejuif G. Gessain, Villejuif & C. Badoual, Paris

© Edimark – Correspondances en Onco-Théranostic, Vol XIV – n° 4

Les cancers HPV-associés représentent un groupe hétérogène de tumeurs épithéliales touchant essentiellement la sphère anogénitale (col de l’utérus, vulve, vagin, pénis, anus) et l’oropharynx. Le rôle de l’anatomopathologiste est central pour établir le lien viral, différencier les formes HPV-indépendantes, et intégrer les données morphologiques, immunohistochimiques (p16), virologiques (ISH, PCR) et moléculaires. Ces données éclairent le diagnostic ainsi que la stratification pronostique, elles conditionnent l’accès aux immunothérapies. Dès lors, une pathologie intégrée devient indispensable dans la prise en charge des tumeurs HPV-associées.

Mots-clés : Papillomavirus – HPV – Anatomopathologie – Carcinome épidermoïde – p16 – Hybridation in situ

  1. Lésions bénignes et précancéreuses associées au HPV
  2. Histopathologie des cancers HPV-associés
  3. Spécificités anatomopathologiques selon les localisations
  4. Outils complémentaires pour la confirmation du lien HPV
  5. Enjeux biologiques et perspectives : le rôle du microenvironnement tumoral dans les cancers HPV-associés
  6. Implications cliniques, pronostiques et thérapeutiques

Lésions bénignes et précancéreuses associées au HPV

L’infection par les HPV, qu’il s’agisse de génotypes à bas risque (HPV-BR, essentiellement HPV6/11) ou à haut risque oncogène (tels que HPV16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59 et 68), induit un large spectre de lésions épithéliales des muqueuses malpighiennes et glandulaires. Ces lésions, qui s’étendent du condylome bénin aux néoplasies intraépithéliales précancéreuses, ont des implications diagnostiques, pronostiques et thérapeutiques différentes 1, 2.

Lésions bénignes associées aux HPV-BR

Les HPV-BR sont responsables de lésions seulement malpighiennes, le plus souvent exophytiques (il existe des papillomes inversés des voies aérodigestives HPV-associés) à faible potentiel oncogène. Il s’agit principalement des :

  • condylomes acuminés : lésions papillomateuses malpighiennes de la région anogénitale (vulve, anus, verge), caractérisées par une acanthose, une hyper­kératose et une koïlocytose superficielle marquée 5, 6 ;
  • papillomatoses respiratoires récurrentes : induites par HPV6/11, elles se manifestent par des lésions laryngées récidivantes de l’enfant ou l’adulte 7.

Ces lésions sont rarement marquées par l’anticorps anti-p16 et ne présentent pas de potentiel malin en l’absence de co-infection au HPV-HR ou d’immunodépression.

Lésions intraépithéliales malpighiennes associées aux HPV-HR

Les infections persistantes au HPV-HR induisent des lésions intraépithéliales précancéreuses (“IN” pour intraepithelial neoplasia) et ont été désignées selon la localisation anatomique : CIN (col utérin), VaIN (vagin), VIN (vulve), AIN (canal anal), PeIN (pénis). Elles correspondent à une prolifération clonale de cellules atypiques, classées en 2 catégories selon les recommandations de l’OMS 5-7 et la terminologie de la classification anogénitale des lésions intraépithéliales squameuses (LAST) 8 :

  • LSIL (low-grade squamous intraepithelial lesions) : liées à des infections productives, souvent transitoires, avec une maturation épithéliale conservée, une koïlocytose et une faible activité mitotique. Le marquage avec l’anticorps anti-p16 est négatif ou focal
  • HSIL (high-grade squamous intraepithelial lesions) : associées à des infections transformantes, avec désorganisation architecturale, perte de maturation, atypies nucléaires diffuses et activité mitotique accrue. La protéine p16 est intensément et diffusément marquée 9.

Lésions intraépithéliales glandulaires associées aux HPV-HR

Les infections au HPV-HR (HPV18) induisent des lésions glandulaires précancéreuses du col utérin, comme l’adénocarcinome (ADC) in situ, avec une stratification nucléaire, une perte de maturation glandulaire, des mitoses fréquentes et une apoptose apicale 10, 11. L’IHC p16 est forte, Ki67 élevé, PAX8+, ER–/PR–. Les lésions glandulaires précancéreuses sont souvent indiscernables en colposcopie et sous­estimées sur les frottis cervicaux 12.

Des lésions émergentes telles que la stratified mucin-producing intraepithelial lesion (SMILE) sont aussi associées au HPV, avec un profil morphologique et immuno-phénotypique mixte 6.

Histopathologie des cancers HPV-associés

Les carcinomes HPV-associés sont des tumeurs épithéliales hétérogènes, malpighiennes ou glandulaires, des muqueuses du col utérin, du canal anal, de la vulve, du vagin, du pénis et de l’oropharynx.

Carcinomes épidermoïdes associés au HPV

Le phénotype des carcinomes malpighiens HPV-dépendants varie selon les organes :

  • CE non kératinisant : le plus fréquent, constitué de nappes ou de lobules de cellules uniformes, basaloïdes, avec une discrète kératinisation. Le stroma tumoral est peu infiltré, et l’architecture est expansive ou infiltrante en travées de petite taille 
  • Carcinome basaloïde : constitué de petites cellules monomorphes, basophiles, avec peu de cytoplasme, une hyperchromasie nucléaire et une activité mitotique élevée. Il est observé dans les cancers du canal anal HPV+ 
  • Carcinome condylomateux (warty) : rare, il a une architecture papillomateuse, une koïlocytose marquée, et des atypies modérées. Il est fréquent dans la région anogénitale 5-7, 13-17.

À l’inverse, les CE HPV-indépendants ont une kératinisation marquée et sont TP53 mutés 18-21.

Adénocarcinomes HPV-associés

Les ADC HPV+ représentent 20 à 25 % des cancers du col utérin. L’OMS 2020 distingue les formes HPV-associées (types usuel, mucineux, endométrioïde-like) des formes HPV-indépendantes (types gastriques, à cellules claires, mésonéphrique, etc). Le type usuel a des glandes irrégulières, cribriformes ou tubulopapillaires, bordées de cellules cylindriques au cytoplasme mucineux et au noyau hyperchromatique. Les mitoses et les apoptoses sont fréquentes 22.

En IHC, p16 est forte, PAX8 est positif, ER et PR sont négatifs et Ki67 est fort 6.

Recommandée par l’OMS, la classification de Silva 6, 23 relie le pronostic au mode d’invasion des ADC HPV-associés (figure I) :

  • Infiltration A : invasion limitée, sans réaction stromale, ni emboles vasculaires, bon pronostic 
  • Infiltrations B et C : invasion destructrice, réaction stromale, emboles présents, risque métastatique accru 23, 24.

En comparaison, les ADC HPV-indépendants sont plus agressifs, sont p16 négatifs/focaux, ER+/PR+ ou MUC6+ 6, 22.

Spécificités anatomopathologiques selon les localisations

L’origine virale confère des caractéristiques communes aux cancers HPV-dépendants : phénotype non kératinisant, p16 fort et meilleure réponse aux traitements. Toutefois, il existe une variabilité morphologique et phénotypique selon le site anatomique. Ces spécificités locales permettent d’établir le diagnostic, de distinguer les formes HPV-indépendantes, et d’adapter la prise en charge (tableau I).

Col utérin

Plus de 95 % sont HPV+ (HPV16). Il existe 2 types histologiques :

  • Le CE non kératinisant, le plus fréquent, d’architecture lobulaire ou trabéculaire aux noyaux hyperchromatiques, et un infiltrat inflammatoire variable 
  • L’ADC de type usuel aux glandes irrégulières bordées de cellules cylindriques, aux mitoses apicales, et apoptoses fréquentes.

En IHC, p16 est en bloc, PAX8+, Ki67 élevé, HPV16/18+, ER−/PR− 6, 25.

Vagin

Environ 65 à 80 % sont HPV+ (HPV16/18). Il peut s’agir de CE kératinisant, non kératinisant, basaloïde, condylomateux ou papillaire. Les ADC primitifs sont extrêmement rares, et peuvent avoir une morphologie papillaire, villoglandulaire ou glandulaire 6, 26.

Vulve et pénis

Il existe 2 voies distinctes :

  • HPV-dépendante (40 %) : nommée VIN usuelle et PeIN usuelle. L’on se trouve alors en présence de carcinomes non kératinisants, p16 en bloc, basaloïdes, ou verruqueux dans le cas du pénis
  • HPV-indépendante : nommée VIN différenciée (dVIN) et PeIN différenciée (dPeIN). La kératinisation est marquée, p16 est négatif et TP53 est souvent muté 13, 27-29.

Canal anal

Plus de 85 % sont HPV+ (HPV16). Leur morphologie est souvent basaloïde ou mixte, avec p16 forte mais on note une multitude de formes rares comme le carcinome verruqueux ou papillaire. Le diagnostic différentiel se pose par comparaison avec une multitude de pathologies possibles, notamment l’adénocarcinome rectal peu différencié, les carcinomes neuroendocrines, les lymphomes, les mélanomes et les carcinomes basocellulaires. Les lésions de type HSIL (AIN 2/3) précèdent souvent la tumeur invasive 5, 18.

LocalisationHPV-positif ( %)Phénotype
dominant		 IHC p16Dépistage
du HPV		Spécificités
Col utérin> 95CE K− / ADC+++RecommandéClassification de Silva pour ADC
Vagin65-80CE K−+++Cas sélectionnésLésions proches du col
Vulve30-50CE basaloïde ou K++/−Oui si doutedVIN versus VIN usuelle
Canal anal> 85CE basaloïde ou mixte+++OuiLien VIH fort
Pénis40-50CE verruqueux, basaloïde ou K++/−OuiVoies HPV− et HPV+
Oropharynx30-60CE K−+++IHC p16 seul acceptableAJCC TNM spécifique
Cavité orale/larynx< 10CE K+−Non recommandéDépistage du HPV inutile

[Tableau 1]
Spécificité selon les localisations :
K- : non kératinisant / K+ : Kératinisant / CE : carcinome épidermoïde / ADC : adénocarcinome

[Figure 1]
Modes d’invasion des adénocarcinomes endocervicaux associés au HPV selon la classification de Silva

A,C et E : coloration HES, grossissement x 40

B,C et F : immunohistochimie p16, grossissement x 40

A et B : Le mode A se caractérise par des glandes bien délimitées, sans signes d’invasion destructrice du stroma. Les structures glandulaires présentent un agencement expansif, dit “en poussée”, avec une transition nette entre l’épithélium tumoral et le stroma adjacent. Aucun envahissement lymphovasculaire n’est observé. L’expression p16 est intense et diffuse, en faveur d’une association à un HPV-HR.

C et D : Le mode B représente une forme intermédiaire, dans laquelle l’invasion stromale destructrice débute de manière focale à partir de glandes a priori bien circonscrites. À faible grossissement, l’architecture générale peut évoquer un mode A, mais une analyse attentive révèle, par endroits, une infiltration destructrice du stroma. L’immunohistochimie p16 montre une expression forte en bloc.

E et F : Le mode C est défini par une invasion stromale diffuse et destructrice, souvent associée à des structures tumorales irrégulières, des fronts d’invasion infiltrants et des emboles lymphovasculaires multiples. L’expression de p16 reste fortement positive.

Oropharynx

Environ 60 % sont HPV+ (HPV16), au niveau des amygdales palatines et de la base de la langue. Ces carcinomes sont non kératinisants, à l’architecture solide ou lobulaire, parfois difficiles à distinguer d’un lymphome. Il existe plusieurs sous-types : papillaire, adénosquameux, adénosquameux cilié, lymphoépithélial, sarcomatoïde et basaloïde. Les métastases ganglionnaires sont souvent kystiques 7, 15, 16.

Cavité orale, larynx et œsophage

Le taux de HPV est faiblement présent et sa détection n’est pas recommandée en routine.

Outils complémentaires pour la confirmation du lien HPV

La confirmation du statut HPV repose sur des techniques qui complètent la morphologie. Trois types d’approches sont disponibles en routine : IHC, ISH et la détection moléculaire (PCR ou équivalent) (tableau II).

Immunohistochimie p16INK4a

La protéine p16INK4a est un inhibiteur de CDK4, dont l’expression est augmentée en cas d’inactivation de la voie de la protéine du rétinoblastome (Rb) par la protéine virale E7. Un marquage p16 nucléaire et cytoplasmique, diffus et intense, dit en “bloc”, dans plus de 70 % de l’épaisseur épithéliale ou tumorale, est un marqueur de substitution (surrogate marker) du HPV oncogène actif. L’IHC p16 est sensible dans les cancers du col, du canal anal et de l’oropharynx (sensibilité (SEN) > 90 %) 3, 30-35. C’est un critère diagnostique validé par l’OMS pour classer une tumeur HPV+ dans ces localisations 6, 7.

Toutefois, sa spécificité est limitée dans la vulve, le vagin ou la cavité buccale, où elle peut être surexprimée dans des tumeurs HPV-indépendantes, en cas d’altération de TP53 ou de dérégulation de la cycline D/CDK4. À l’inverse, des tumeurs HPV+ peuvent être p16–, surtout en cas de comutations 36-38. Ainsi, l’IHC p16 doit être interprétée avec la morphologie, et, en cas de doute, confirmée par une méthode plus spécifique. Ces techniques sont détaillées ci-après.

Hybridation in situ de l’ADN ou de l’ARN viral

L’ISH visualise la présence du génome viral dans les cellules tumorales, apportant la preuve de l’intégration ou de la persistance virale.

  • ISH ADN (HPV DNA ISH) détecte la présence du génome HPV (L1 ou E6/E7). Elle est moins spécifique de l’activité virale transformante, car elle peut détecter de l’ADN viral inactif ou intégré
  • ISH ARN (E6/E7 mRNA ISH) détecte les transcrits précoces codant les oncoprotéines virales. C’est la méthode la plus spécifique d’infection virale transformante 3, 30, 34, 39-48. Elle est recommandée par l’OMS pour tester l’oropharynx et le col utérin. Elle est validée dans les cancers du col, de l’anus et de l’oropharynx, avec une excellente corrélation à la PCR. Réalisable sur tissu inclus en paraffine, elle s’intègre dans un algorithme diagnostique standardisé 6, 7.

PCR et génotypage du HPV

La PCR en temps réel (RT-PCR) est la méthode la plus sensible pour identifier le HPV et son génotype. Actuellement, les kits commerciaux PCR détectent simultanément de multiples génotypes (panel HPV-HR). Elle est très sensible mais détecte des virus non intégrés ou non transformants, ce qui limite son utilité isolée pour le diagnostic. Le génotypage est très utile en épidémiologie, pour la surveillance vaccinale et dans les études de cohorte (établissement du lien HPV16/HPV18 ou autre) 43, 49-53. En routine clinique, la PCR est utilisée pour les cas douteux, notamment les formes peu différenciées ou discordantes. Limitée par le risque de contamination croisée et d’amplification de virus non transformants, la PCR doit être corrélée à la topographie tumorale (par microdissection si besoin) et interprétée conjointement avec p16 et/ou l’ISH.

LocalisationMéthode
de détection		SensibilitéSpécificitéSources
Col utérinp16 IHC
ISH ARN		88 %
≥ 97 %		61 %
NA		[31]
[3]
Vulvep16 IHC
ISH ARN		97,4-100 %
79 %		96-96,6 %
NA		[33, 35]
[33]
Canal analp16 IHC
ISH ARN		70 %
NA		64 %
NA		[34]
Oropharynxp16 IHC
ISH ARN		80-94 %
87-100 %		80-90 %
88-100 %		[30-32]
[3, 30, 31]
Pénisp16 IHC
ISH ARN		100 %
NA		71 %
NA		[48]
Non-oropharynx (ORL)p16 IHC
ISH ARN		43 %
41 %		86 %
100 %		[30]
[30]

[Tableau 2]
Performances diagnostiques de p16 et ISH ARN dans la détection de l’association au HPV pour les carcinomes invasifs selon la localisation tumorale
IHC : immunohistochimie / ISH : hybridation in situ / NA : non analysée

Recommandations pour un diagnostic intégré (OMS)

Les classifications OMS recommandent une approche algorithmique combinée :

  • Morphologie et IHC p16 : en 1re intention
  • ISH ARN : en cas de doute ou si positivité incertaine de l’IHC p16
  • PCR/génotypage : à visée complémentaire ou épidémiologique.

Dans l’oropharynx, une morphologie évocatrice associée à un marquage p16 en bloc est suffisante pour classifier une tumeur HPV-associée 7. Le statut HPV est majeur car il conditionne le stade pTNM 54 et oriente la stratégie thérapeutique (désescalade).

Enjeux biologiques et perspectives : le rôle du microenvironnement tumoral dans les cancers HPV-associés

La carcinogenèse HPV-associée ne résulte pas uniquement de l’intégration du génome viral dans les cellules épithéliales ; elle implique également le TME et ses cellules immunitaires, ses fibroblastes, sa matrice extracellulaire et divers facteurs solubles.

Infiltrat immunitaire et stromal

Les tumeurs HPV-associées sont riches en lymphocytes T (LT) CD8+, particulièrement dans le col utérin et l’oropharynx, où ces cancers sont associés à un meilleur pronostic et à une meilleure réponse aux traitements 55, 56. En parallèle, une infiltration en LT régulateurs (Foxp3+), en macrophages M2 (CD163+) et en cellules myéloïdes suppressives a été associée à une immunosuppression locale et à un pronostic défavorable 57. Ces observations ont mené au développement d’immuno­scores HPV-­spécifiques, en cours d’évaluation comme biomarqueurs prédictifs, ouvrant la voie à de nouvelles thérapeutiques 58. Le stroma et les fibroblastes associés au cancer font également l’objet de recherche, comme en témoignent les essais cliniques ciblant des molécules dérivées des fibroblastes (anti-TGF-β combiné à l’immunothérapie, par exemple) 59.

Checkpoint immunitaire et échappement tumoral

Malgré la forte immunogénicité des tumeurs HPV­associées, des patients développent une résistance immunitaire secondaire, comme en témoignent ces mécanismes d’échappement :

  • Surexpression de PD-L1 sur les cellules tumorales et/ou immunitaires
  • Épuisement fonctionnel des LT CD8+ (expression de PD-1, TIM-3, LAG-3 et TIGIT) 
  • Perte de l’expression de molécules du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH-I) 
  • Altérations épigénétiques du locus IFN-γ ou de la voie STING 18, 19, 60, 61.

Cela justifie l’évaluation d’inhibiteurs de checkpoints immunitaires (anti-PD-1, anti-CTLA-4) dans les essais cliniques des cancers du col récidivants ou métastatiques.

Implications cliniques, pronostiques et thérapeutiques

La contribution de l’anatomopathologiste dépasse le diagnostic morphologique et s’étend à la stratification des patients dans les essais cliniques, à la thérapeutique et au suivi des lésions précancéreuses.

Valeur pronostique du statut HPV

Les tumeurs HPV-associées ont un meilleur pronostic que les tumeurs HPV-indépendantes. Dans l’oropharynx, à traitement identique, les patients HPV+ ont une meilleure survie globale (SG) que ceux qui sont HPV– (82 versus 57 %) 62. Dans le col utérin, le HPV est corrélé à une meilleure réponse thérapeutique, en cas de radiochimiothérapie concomitante. À l’inverse, les patients HPV– ont une biologie agressive, un infiltrat immun pauvre et un risque élevé de rechute précoce 63.

Impact thérapeutique et essais cliniques

Le statut HPV est un critère d’inclusion des essais cliniques évaluant les immunothérapies anti-PD-1/PD-L1 et anti-CTLA-4, les vaccins thérapeutiques ciblant les antigènes E6/ E7, notamment dans les lésions HSIL ou les stades précoces et les désescalades dans l’oropharynx 64, 65.

Dépistage et suivi des lésions précancéreuses

Dans la sphère anogénitale, le pathologiste joue un rôle essentiel pour le dépistage organisé. Le test HPV-HR remplace en 1re intention le frottis cytologique conventionnel chez les femmes > 30 ans 66. En cas de positivité, le tri repose sur la cytologie, la biopsie et la p16 pour les HSIL. En cas de HSIL, le traitement est conservateur et les marges de résection doivent être évaluées avec précision.

Dans les populations à risque (VIH+, hommes ayant des rapports sexuels avec des hommes), un dépistage ciblé de l’AIN est proposé, avec recours au dépistage cytologique, à l’histologie et à la biologie HPV 67.

Perspectives : vers la pathologie intégrée

Avec l’essor des plateformes d’analyse moléculaire et de la pathologie numérique, le rôle du pathologiste dépasse le diagnostic et s’étend de la sélection du matériel tumoral pour les analyses moléculaires (HPV, séquençage de nouvelle génération (NGS), signatures immunitaires), à l’évaluation des biomarqueurs (p16, PD-L1, infiltrat immun) et au développement de scores prédictifs.

Conclusion

Les maladies associées au HPV forment un groupe hétérogène de lésions muqueuses bénignes, précancéreuses et cancéreuses, prédominant à la sphère anogénitale et l’oropharynx. L’anatomopathologiste joue un rôle central, pour reconnaître les entités HPV-associées, les différencier des formes HPV-indépendantes souvent plus agressives et intégrer les biomarqueurs virologiques et immunologiques pertinents.

La nouvelle classification histopathologique (OMS 2019-2020-2022), l’utilisation de l’immunohistochimie anti-p16 comme marqueur de substitution et les techniques de détection virale directe modifient profondément la routine diagnostique. De nos jours, la stratification pronostique et thérapeutique est plus fine, le dépistage et la surveillance plus efficaces, et l’accès aux traitements innovants plus rapide, notamment pour les immunothérapies et les vaccins.

Dans les années à venir, l’intégration croissante des données morphologiques, virologiques, moléculaires et immunologiques dans une pathologie de précision confirmera la place du pathologiste comme acteur clé du parcours de soins des cancers HPV-associés, au croisement du diagnostic, de la recherche translationnelle et de la médecine personnalisée.            

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