|
作者信息 作 者： 乔友林 于露露 作者单位： 中国医学科学院、北京协和医学院肿瘤医院流行病学研究室 来 源： 《妇产与遗传（电子版）》2015年第3期 【关键词】宫颈肿瘤；诊断技术和方法；人乳头瘤病毒 【中图分类号】R737.3 【文献标识码】C 病因学和流行病学研究已证明，持续感染高危型人乳头瘤病毒（human papillomavirus，HPV）是子宫颈癌发生的必要条件。宫颈上皮内瘤样病变（cervical intraepithelial neoplasia，CIN)是重要的子宫颈癌前病变，从CIN发展为浸润性子宫颈癌大约需要10~20年［1］，为子宫颈癌的筛查提供了有利时机。随着HPV检测技术的突破和HPV疫苗的上市，子宫颈癌有望成为第一个可通过综合性预防措施消除的恶性肿瘤。 一、HPV和子宫颈癌的关系 （一）HPV HPV是一组嗜上皮组织的病毒，属乳多空病毒科A组，其基因组为一闭环双链DNA，长度在7 200~8 000 bp之间，可分为长控区（long control region, LCR）、早期区和晚期区。LCR包含复制起始区和转录控制元件，虽不具有编码功能，但能够影响病毒的转录和复制，早期区包含6个不同的开读框架（E1，E2，E4，E5，E6和E7），主要控制病毒的复制和转化功能，晚期区（L1和L2）编码病毒的衣壳蛋白［2］。 依据各型别HPV与癌发生的关系，可将其分为低危型（如6、11、42、43、44等）和高危型（如16、18、31、33、35等），高危型HPV感染能够引起宫颈上皮内高度病变和子宫颈癌。在高危型中，以HPV16、18型的感染率最高，致癌性最强，其在浸润性子宫颈癌中的检出率分别为61%和10%［3］。一项长达10年的前瞻性研究显示，在基线细胞学筛查为阴性、意义不明确的非典型鳞状上皮增生（atypical squamous cells of undetermined significance，ASC-US）、低度鳞状上皮内病变（low grade squamous intraepithelial lesion，LSIL）、HPV 16阳性的妇女进展为CINⅢ及以上的可能性是17.2%，HPV 18阳性的是13.6%，其它高危型阳性的是3.0%，高危型HPV阴性的仅为0.8%［4］。 HPV主要通过性接触传播，在性活跃妇女中感染率高达20%~40%，有性行为的妇女至少感染一种HPV的终生累积概率约为70%［5］。但是，90%以上的HPV感染都可在感染后2年内被机体清除，只有不到1%进展为子宫颈癌。 （二）HPV的致癌机制 高危型HPV感染是子宫颈癌前病变和子宫颈癌发生的必要条件。研究表明相对于HPV检测阴性的妇女，HPV阳性者子宫颈癌发生的相对危险度高达250，归因危险百分比超过95%［5］。HPV感染基底层细胞后，主要以游离态和整合态两种形式存在。HPV DNA在良性病变中多以游离态存在，在癌前病变和癌中多以整合态存在，约90%的子宫颈癌组织中可检测到HPV DNA整合的存在［6］。整合发生时，E1、E2、E5及大部分的壳蛋白基因序列断裂缺失，而E6和E7基因及上游的LCR被选择性保留。E2基因编码的E2蛋白可抑制E6、E7基因启动子的活性，而其缺失会造成E6、E7的持续性高表达。作为子宫颈癌发生最重要的癌基因，E6和E7基因通过mRNA的转录生成的相应的癌蛋白，E6癌蛋白经E6-AP（E6 associated protein）介导，通过结合并降解p53抑癌蛋白、激活端粒酶等途径最终导致癌症的发生；E7癌蛋白通过结合并降解pRb抑癌蛋白、与AP-1(activator praotein-1)转录因子家族结合等途径致癌［7］。另外，二者还可通过协同作用使中心体复制与细胞周期脱藕联，干扰纺锤体监测点功能，导致中心体数目变化、分裂和基因组完整性变化，进一步导致癌变［8］。HPV的分子结构和致癌机制是其检测方法研发的基础。 二、HPV与子宫颈癌筛查 （一）HPV检测方法 依据检测目标物的不同，可将检测方法分为DNA类、mRNA类、蛋白类及基因组甲基化类等。 1．高危型HPV DNA检测技术：第一个通过美国食品药品管理局（Food and Drug Administration，FDA）认证的高危型HPV检测技术为第二代杂交捕获法（hybrid capture 2 ，hc2)，能够检测13种高危型（16、18、31、33、35、39、45、51、52、56、58、59和68），但不能具体分型。2012年底通过中国食品药品管理局（China Food and Drug Administration，CFDA）认证的care HPV检测能够检测14种高危型。研究显示，在医生取样和自取样标本中care HPV对CINⅢ及以上检测的灵敏度与hc2相近，这项低成本检测技术为发展中国家妇女子宫颈癌的筛查带来了福音，但不能对HPV进行具体分型［9］。 由罗氏诊断公司研发cobas 4800 HPV检测系统和雅培公司研发的m2000 HPV检测系统能够全自动检测14种高危型HPV，并能够对HPV 16、18进行分型。这两种技术首先通过自动化样品制备提取细胞及HPV DNA，然后进行PCR扩增，扩增的目标DNA序列与其相应的探针结合，检测的荧光通道有四种，分别是HPV 16、HPV 18、β-球蛋白及12种高危型HPV (31、33、35、39、45、51、52、56、58、59、66和68)，最终通过实时监测荧光信号确定样本中HPV的种类和含量。目前已有多个研究证实两种检测方法在子宫颈癌筛查中的应用价值［10-14］。值得一提的是，由美国BD公司研发的BD Onclarity HPV检测系统也可同时检测14种高危型HPV，但该法将HPV DNA检测区域从传统的L1区转变为E6/E7区；虽有研究证实其与hc2一致性较好［15］，但仍需更大规模的人群验证。 美国Hologic公司研发的Cervista高危型HPV检测技术能够利用3组寡核苷酸混合探针同时检测14种高危型HPV，并且将能与人2型组蛋白基因结合的寡核苷酸作为内部质控。Cervista不与低危型HPV发生交叉反应，研究表明该法与hc2 的检测一致性好，检出CINⅢ的灵敏度和特异度均与hc2相近［16］。此外还有Cervista 16/18 HPV检测技术可对Cervista检测结果阳性者分流。 2．HPV E6、E7mRNA /蛋白检测：由美国Hologic公司研发的APTIMA HPV技术能够检测14种高危型HPV（与cobas 4800一致）的E6/E7mRNA，但不能具体分型。该技术通过高通量的TIGRIS系统自动完成样品制备、检测及结果输出，目前已通过FDA和CFDA批准。研究表明，APTIMA HPV检测可用于ASC-US和LSIL的分流，与hc2相比较检测灵敏度相近，特异性更好［17］。除此之外，用于HPV mRNA检测的还有NucliSENSEasyQ、OncoTect及PreTect Proofer等技术。 美国Arbor Vita公司研发了一种低成本、可提供即时检测结果的分子检测法—子宫颈E6癌蛋白检测，该法是一种“试纸条”形式的捕获实验，通过在硝酸纤维素膜上包被特异性的E6单克隆抗体捕获待测物中的 HPV E6蛋白，形成的复合物与碱性磷酸酶—抗E6单克隆抗体试剂结合，然后与加入的酶底物发生显色反应从而在试纸条上显现出相应条带。为评价该技术作为初筛手段及HPV DNA阳性分流方法的可行性，探索适合欠发达地区的子宫颈癌筛查技术，中国医学科学院肿瘤医院在山西、江西、河南省开展了一项研究，共纳入了7 500名25~65岁的妇女，对其进行了HPV DNA、E6癌蛋白检测、细胞学检查及醋酸染色的肉眼观察，结果发现HPV E6癌蛋白技术检测CINⅢ及以上的阳性预测值为40.8%，远高于其他各种检测方法（<10%），说明HPV E6癌蛋白检测对于鉴别癌前病变有极高的应用价值［9］。但该法的低灵敏度（不足60%）将其使用范围限制在作为HPV DNA检测分流方法或在低收入国家作为初筛方法［18-19］。 3．HPV基因组甲基化检测：DNA甲基化是表观遗传学重要的分子机制之一，有研究表明HPV 16型的基因甲基化与CINⅡ及以上病变具有相关关系［20］。Brandsma等［21］对不同疾病状态的子宫颈标本中HPV 16全基因组甲基化状态进行了分析，结果显示，病毒E5、L2和L1区的甲基化水平的增加与疾病严重程度相关。Mirabello等［22］检测了CINⅢ及以上和正常妇女细胞学标本中HPV 16 DNA L1、L2、E2/E4三个位点的甲基化情况，结果发现三个位点的高甲基化与子宫颈癌相关，合并比值比高达52，提示HPV 16 DNA甲基化可能作为子宫颈癌筛查的新指标。目前甲基化的检测技术主要是重亚硫酸盐测序技术，即变性后的DNA先经重亚硫酸氢钠处理，DNA序列中未被甲基化的胞嘧啶变成尿嘧啶，甲基化的胞嘧啶因甲基化基团的保护而保持不变，然后使用特异性引物进行PCR扩增，PCR扩增时甲基化的胞嘧啶保持不变，而没有甲基化的胞嘧啶则变成了胸腺嘧啶。通过测序法测定PCR产物各个CpG位点的平均甲基化状态，从而定性或定量的检测目标DNA的甲基化状态。鉴于目前还没有建立成熟HPV DNA甲基化检测指标，因此需要研究者对不同HPV型别的各甲基化区域进行更广泛的研究和评估。 （二）HPV检测在子宫颈癌筛查中的应用 以细胞学检测为基础的筛查方法在发达国家成功地降低了子宫颈癌的发病率和死亡率。但是，它易受临床医生采样、细胞学医生专业水平、标本运输储存不便等诸多因素的影响，从而制约了其在发展中国家的推广应用。2012年，美国癌症协会（American Cancer Society, ASC）、美国阴道镜和宫颈病理协会（American Society for Colposcopy and Cervical Pathology，ASCCP）和美国临床病理协会（American Society for Clinical Pathology，ASCP）发表了关于子宫颈癌筛查的联合建议，对30~65岁女性每5年进行一次细胞学和HPV联合筛查或者每3年进行一次细胞学筛查。HPV DNA检测自此正式成为国际公认的子宫颈癌筛查方法。2014年，美国FDA通过了将cobas 4800 HPV DNA检测作为子宫颈癌初筛的手段，HPV检测在子宫颈癌筛查中的意义愈发重大。目前，国内尚无HPV DNA类检测技术获批可用于子宫颈癌初筛。 1．用作子宫颈癌的初筛手段：HPV DNA检测作为初筛手段可以浓缩高风险人群，在细胞学检查不能推广的地区可考虑作为子宫颈癌初筛方法。一项综合17个研究纳入3万多人的荟萃分析显示［23］，以HPV DNA检测（hc2）作为初筛方法，检测CINⅢ及以上的灵敏度可达97.5%，高于细胞学检查（87.9%），但其特异度较差（85.1% VS.94.7%）；提高HPV DNA检测界值，可适当提高特异性，降低转诊率；在35岁以下年龄组中，提高检测界值可在维持高灵敏性的同时（97.7%）将特异性提升至93.5%，该结果证实了HPV DNA检测可用于子宫颈癌初筛。Ronco等［24］汇总了欧洲四个国家（比利时、瑞典、荷兰、意大利）的随机对照试验结果，对HPV检测和细胞学检查用作初筛方法进行了比较。研究发现，在首轮随访中（2.5 年），两种筛查方法对浸润性子宫颈癌的检出效果相似，而在更长期的第3.5年和5.5年随访中HPV阴性者浸润性子宫颈癌累积发生率低于细胞学阴性者。由此得出，基于HPV的筛查方法预测浸润性子宫颈癌的效果相较于细胞学检查提高了60%~70%，肯定了HPV检测的长期保护作用。尽管如此，我们不能忽视的问题是对高危型HPV检测阳性者的管理，因多数的HPV感染为一过性，而目前的检测技术尚不能区分出持续感染或有潜在高度病变的妇女。因此，需要特异度高的分流方法配合使用，减小不必要随访，节约卫生资源。 2．对细胞学诊断为ASC-US的妇女进行分流管理：研究表明，细胞学诊断为ASC-US的妇女在5年后进展为CINⅢ及以上的概率为2.6%［25］，将其直接转诊不具有成本效益，对大部分妇女也是不必要的，会造成卫生资源的浪费。ASC-US妇女的HPV感染率为30%~60%，ATHENA［26］研究发现HPV阳性和HPV阴性的ASC-US妇女中发生CINⅢ及以上病变的风险分别为8.4%和0.28%。因此，以HPV检测作为ASC-US妇女的分流方法极具意义。 Solomon等［27］在一项纳入了3 488名ASC-US妇女的研究中评估了hc2的分流能力，结果显示其对CINⅢ及以上病变的检测灵敏度高达96.3%，相应的转诊率为56.1%。Stoler等［28］对APTIMA HPV技术分流ASC-US的能力进行了评估，研究纳入了939例细胞学诊断为ASC-US的妇女，发现APTIMA HPV检测CINⅡ及以上的灵敏度和特异度分别为86.8%、62.9%，检测CINⅢ及以上的灵敏度和特异度分别是90.2%、60.2%，以APTIMA HPV检测作为分流措施，可以降低一半的阴道镜转诊。除应用于筛查外，HPV检测在临床上还可用于子宫颈病变治疗后的疗效监测，因子宫颈癌前病变的各种保守治疗方法的总有效率为90%~95%，80%~90%的治疗失败发生在术后2年内，而且经保守治疗的CIN患者发生浸润癌的风险仍为普通人群的4~5倍。有研究回顾性比较了子宫颈病变进行局部保守治疗后HPV检测、宫颈细胞学、切缘情况对5年内发生CIN的检出能力。结果显示，HPV检测的灵敏度明显高于后两者，分别为93%、49%、39%；三者特异度相似，为78%~84%［29］。 三、HPV感染处理原则 目前对于HPV检测结果的处理，主要是治疗病变而非感染。在实际工作中，将HPV检测与细胞学和组织学结合加以抉择是明智的。2012年美国子宫颈癌筛查指南中，对于联合筛查中细胞学阴性、HPV阳性的女性，应该依照以下两种途径之一进行处理：1.12个月后重复联合检测。如果重复的细胞学检查为LSIL及以上病变，或HPV仍为阳性，建议患者行阴道镜检查。反之，建议患者回到常规筛查程序；2.即刻行HPV 16或HPV 16/18的HPV分型检测。HPV 16或HPV 16/18阳性患者应转诊直接行阴道镜检查。HPV 16或HPV 16/18检测阴性者，应在12个月后重复联合筛查。 目前治疗HPV感染药物多为干扰素类，都不能直接消灭病毒，而其是否有益于HPV清除尚无定论。 综上所述，高危型HPV与子宫颈癌病因关系的确立带来了子宫颈癌筛查技术的重大变革。在发展中国家，由于经济、医疗水平等的限制，建立完善的细胞学筛查体系比较困难，这使得HPV检测有良好的应用前景。HPV检测可以优化子宫颈癌筛查方案，协助处理不确定的细胞学结果。在实际工作中，应结合具体情况，选择最适合的筛查和分流技术，降低子宫颈癌的发生。 参考文献略（详见杂志官网） |
|
|
