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Viral and cellular transcription profiles in Equine Papillomavirus Type 2 positive squamous cell carcinomas


Ramsauer, Anna Sophie. Viral and cellular transcription profiles in Equine Papillomavirus Type 2 positive squamous cell carcinomas. 2015, University of Zurich, Vetsuisse Faculty.

Abstract

Among the different equine papillomaviruses (EcPV), EcPV type 2 seems to have the most important clinical impact on horses, since it appears to be a causal factor for the development of penile squamous cell carcinomas (SCC). Unfortunately, the pathomechanisms associated with this cancer transformation are not known, yet. To address this issue, penile tissue samples were collected from five horses with EcPV2-positive SCC as well as from three healthy EcPV2-negative horses. Thereof transcriptome analysis of the viral and the host genome was performed. Indeed, EcPV2 was transcriptionally active in all the SCC samples, whereas EcPV2 mRNA was not detected in any control tissues. While only few reads mapped to the structural viral genes, up to some thousands reads mapped to the non-structural early (E) genes, in particular to E2, E4, E6 and E7. Within these reads a distinct pattern of splicing events was observed, while most abundant splice junctions were E1^E4 and E1^E2. Host genes, differentially expressed between SCC and control samples, were most abundantly related to cell cycle, RNA processing and focal adhesion. A comparison of our findings with published results suggested that Matrix Metalloproteinase 1 (MMP1) and Interleukin 8 (IL8) may represent potential marker genes for the development of SCCs in EcPV2 associated lesions. Consequently, further research on EcPV2-related pathomechanisms may focus on the viral genes E2, E4, E6 and E7 and the cellular genes MMP1 and IL8.

Keywords: horse, papillomavirus, EcPV2, penile carcinoma, transcriptome Zusammenfassung Vetsuisse-Fakultät Universität Zürich 2015 Anna Sophie Ramsauer Virologisches Institut, email@vetvir.uzh.ch und Klinik für Kleintiermedizin, Dermatologie, sekretariat@kltmed.ch

Virales und zelluläres Transkriptionsprofil von Equines-Papillomavirus-Typ-2-positiven Plattenepithelkarzinomen

Unter den verschiedenen equinen Papillomaviren (EcPV) scheint EcPV Typ 2 die größte klinische Relevanz beim Pferd zu haben, da es offenbar ein entscheidender Faktor für die Entwicklung von Plattenepithelkarzinomen (PEK) am Penis ist. Allerdings sind die genauen Pathomechanismen dieser Krebstransformation leider noch nicht bekannt. Daher wurden Gewebeproben vom Penis von fünf Pferden mit EcPV2-positiven PEKs, sowie von drei gesunden EcPV2-negativen Pferden gesammelt. Davon wurden Transkriptom-Analysen des Virus- und des Wirtsgenom durchgeführt. Transkripte von EcPV2 konnten in allen PEK Proben nachgewiesen werden, jedoch nicht in den Kontroll-Proben. Während die viralen Strukturgene nur spärlich von der Sequenzinformation abgedeckt wurden, ließen sich mehrere tausend Sequenzstücke den Nichtstrukturgenen (E), vor allem E2, E4, E6 und E7, zuordnen. Dort konnten außerdem Spleißverbindungen detektiert werden, wobei E1^E4 und E1^E2 die häufigsten waren. Die Wirtsgene, die zwischen PEKs und Kontrollproben unterschiedlich exprimiert waren, stehen vor allem in Zusammenhang mit Zellzyklus, RNA-Prozessierung und fokaler Adhäsion. Vergleiche mit anderen Studien zeigten, dass Matrix Metalloproteinase 1 (MMP1) und Interleukin 8 (IL8) als Markergene für die Entstehung von PEKs in EcPV2 assoziierten Veränderungen dienen könnten. Daher möge sich die weitere Erforschung der EcPV2 assoziierten Pathomechanismen auf die viralen Gene E2, E4, E6 und E7 und die zellulären Gene MMP1 und IL8 fokussieren.

Stichworte: Pferd, Papillomavirus, EcPV2, Peniskarzinom, Transkriptom

Abstract

Among the different equine papillomaviruses (EcPV), EcPV type 2 seems to have the most important clinical impact on horses, since it appears to be a causal factor for the development of penile squamous cell carcinomas (SCC). Unfortunately, the pathomechanisms associated with this cancer transformation are not known, yet. To address this issue, penile tissue samples were collected from five horses with EcPV2-positive SCC as well as from three healthy EcPV2-negative horses. Thereof transcriptome analysis of the viral and the host genome was performed. Indeed, EcPV2 was transcriptionally active in all the SCC samples, whereas EcPV2 mRNA was not detected in any control tissues. While only few reads mapped to the structural viral genes, up to some thousands reads mapped to the non-structural early (E) genes, in particular to E2, E4, E6 and E7. Within these reads a distinct pattern of splicing events was observed, while most abundant splice junctions were E1^E4 and E1^E2. Host genes, differentially expressed between SCC and control samples, were most abundantly related to cell cycle, RNA processing and focal adhesion. A comparison of our findings with published results suggested that Matrix Metalloproteinase 1 (MMP1) and Interleukin 8 (IL8) may represent potential marker genes for the development of SCCs in EcPV2 associated lesions. Consequently, further research on EcPV2-related pathomechanisms may focus on the viral genes E2, E4, E6 and E7 and the cellular genes MMP1 and IL8.

Keywords: horse, papillomavirus, EcPV2, penile carcinoma, transcriptome Zusammenfassung Vetsuisse-Fakultät Universität Zürich 2015 Anna Sophie Ramsauer Virologisches Institut, email@vetvir.uzh.ch und Klinik für Kleintiermedizin, Dermatologie, sekretariat@kltmed.ch

Virales und zelluläres Transkriptionsprofil von Equines-Papillomavirus-Typ-2-positiven Plattenepithelkarzinomen

Unter den verschiedenen equinen Papillomaviren (EcPV) scheint EcPV Typ 2 die größte klinische Relevanz beim Pferd zu haben, da es offenbar ein entscheidender Faktor für die Entwicklung von Plattenepithelkarzinomen (PEK) am Penis ist. Allerdings sind die genauen Pathomechanismen dieser Krebstransformation leider noch nicht bekannt. Daher wurden Gewebeproben vom Penis von fünf Pferden mit EcPV2-positiven PEKs, sowie von drei gesunden EcPV2-negativen Pferden gesammelt. Davon wurden Transkriptom-Analysen des Virus- und des Wirtsgenom durchgeführt. Transkripte von EcPV2 konnten in allen PEK Proben nachgewiesen werden, jedoch nicht in den Kontroll-Proben. Während die viralen Strukturgene nur spärlich von der Sequenzinformation abgedeckt wurden, ließen sich mehrere tausend Sequenzstücke den Nichtstrukturgenen (E), vor allem E2, E4, E6 und E7, zuordnen. Dort konnten außerdem Spleißverbindungen detektiert werden, wobei E1^E4 und E1^E2 die häufigsten waren. Die Wirtsgene, die zwischen PEKs und Kontrollproben unterschiedlich exprimiert waren, stehen vor allem in Zusammenhang mit Zellzyklus, RNA-Prozessierung und fokaler Adhäsion. Vergleiche mit anderen Studien zeigten, dass Matrix Metalloproteinase 1 (MMP1) und Interleukin 8 (IL8) als Markergene für die Entstehung von PEKs in EcPV2 assoziierten Veränderungen dienen könnten. Daher möge sich die weitere Erforschung der EcPV2 assoziierten Pathomechanismen auf die viralen Gene E2, E4, E6 und E7 und die zellulären Gene MMP1 und IL8 fokussieren.

Stichworte: Pferd, Papillomavirus, EcPV2, Peniskarzinom, Transkriptom

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Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Ackermann Mathias, Favrot Claude, Thiel Volker
Communities & Collections:05 Vetsuisse Faculty > Institute of Virology
05 Vetsuisse Faculty > Veterinary Clinic > Department of Small Animals
UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:570 Life sciences; biology
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2015
Deposited On:27 Dec 2016 07:35
Last Modified:07 Apr 2020 06:59
Number of Pages:46
OA Status:Green
Related URLs:https://www.recherche-portal.ch/permalink/f/5u2s2l/ebi01_prod010605231 (Library Catalogue)

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