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HPV相關性宮頸細胞學高級別病變之生物標記:廣譜乳頭狀瘤病毒轉錄組

2019-08-28 15:44 來源: 中國婦產科網 作者: 王巍偉 趙澄泉 瀏覽量: 8948

編譯:山東省諸城市婦幼保健院  王巍偉

審校:美國匹茲堡大學醫學中心  趙澄泉

HPV是一種較小的、無包膜的DNA病毒,通常通過性接觸傳播,感染基底細胞后在鱗狀上皮細胞的細胞核內進行復制。HPV含有200多個基因型,其中高致癌潛能HPV基因型(高危型HPV)具有獨特的促進細胞增殖能力,使診斷和治療復雜化。

乳頭狀瘤病毒的基因組結構可以分為早期和晚期功能區。HPV感染模型為(主要基于對HPV16的研究):宮頸上皮基底細胞感染后,表達早期HPV基因(E6、E7、 E1、E2、E4和E5),病毒DNA復制于游離形式病毒DNA。細胞分裂時,上層上皮細胞中的病毒基因組進一步復制,表達晚期HPV基因(L1和L 2)和E4。然后,病毒顆粒釋放引發新的感染。宮頸癌發生過程中,HPV感染從生產性感染(大多數感染者免疫系統將其清除)轉變為非生產性、持續性感染(少數感染者),后者特征性高表達E6和E7 mRNA、低表達E2和晚期HPV基因(例如:L1)。高危型HPV感染可導致低級別病變,感染率高,自發性清除率也高。相比之下,高危型HPV持續性感染是導致高級別病變的原因,這是一種真正的癌前病變。

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電鏡下的乳頭狀瘤顆粒

宮頸癌發生之前,可以通過宮頸癌篩查發現并治療癌前病變。目前,篩查的重點要么是HPV檢測,要么是細胞學檢測尋找異常宮頸細胞。雖然高危型HPV感染與宮頸癌的發生密切相關,但是許多國家的宮頸癌或癌前病變篩查檢測仍然主要是宮頸細胞學檢測,并不進行分子病毒學檢測。這很大程度上是由于當前分子檢測的陽性預測值(PPV)較低。事實上,由于當前大多數分子診斷方法依賴于HPV基因組(DNA)檢測而不注意病毒的表達模式(RNA),所以對于宮頸由低級別鱗狀上皮內病變(LSIL)演變為高級別鱗狀上皮內病變(HSIL)來講,它們仍然為較弱的預測因子,在識別癌癥或癌前病變方面的性能很差。此外,高危型HPV的DNA鑒定并不能完全預測癌癥,因為只有高危型HPV感染持續數年后才會增加癌癥發生的風險。因此,HPV DNA檢測作為一種篩查方法,在世界范圍內的應用正在不斷增加,雖顯示出了其對宮頸HSIL檢測的高敏感性,但它有很低PPV。宮頸細胞檢測,即使是結合高危型HPV分子檢測,也會導致大量不必要的陰道鏡檢查(一種侵入性檢查,醫生可以通過肉眼檢查宮頸病變)。

HPV RNA檢測(特別是高危型HPV E6、E7 mRNA檢測)已經被建議為癌癥發生過程中更好的分子標記,但在HPV暫時性感染過程中,E6、E7也有表達;因此,很難定義一個與持續性感染并進展為高級別病變和癌癥相關的表達閾值。在宮頸癌前病變的檢測中,與HPV DNA檢測和細胞學檢測相比,HPV RNA檢測是否具有更好的診斷準確性尚未達成共識。因此,需要一種新的分子診斷檢測方法,其不僅能夠檢測HPV感染,而且能夠準確預測癌前病變階段,從而提供更好的和節省成本的醫療服務。

2019年8月份,Philippe Pérot博士等在《The Journal of Molecular Diagnostics》上發表文章:Broad-Range Papillomavirus Transcriptome as a Biomarker of Papillomavirus- Associated Cervical High-Grade Cytology,該文章介紹了一種新型檢測技術。

他們研制了一種針對病毒剪接接頭的多路擴增系統(同時與NGS分析相結合),將其初步命名為HPV RNA-Seq技術(基于AmpliSeq技術;Thermo Fisher Scientific, Waltham,MA)。HPV RNA-Seq技術基于多重逆轉錄PCR (RT-PCR)和下一代測序(NGS)雙重組合。RT-PCR是一種檢測少量RNA(一種反映HPV基因活性的遺傳物質)的敏感方法,而NGS可以精確地描述擴增病毒序列的多樣性。該技術可以在一個單一反應中檢測13種高危型HPV(HPV-16、18、31、33、35、39、45、51、52、56、58、59和66)和3種假定高危型HPV(HPV-68、73和82)的轉錄本物種之間的精細平衡。值得一提的是,這種分子方法使得我們有可能對HPV轉錄物的早期和晚期種類進行快速檢測,同時可以根據反映病毒生物學特性的序列組合來定義一個與宮頸病變演變過程相關的模型。這種檢測可以提高診斷最危險HPV類型的感染能力,以較低的成本提供快速的結果,并有助于避免不必要的診斷程序。

Marc Eloit是法國巴黎巴斯德研究所感染生物學單元病原體實驗室DVM博士,同時也是法國巴黎埃爾福特大學阿爾福特國立獸醫學院的首席研究員,他說:“我們開發了HPV RNA-Seq技術,這是一種新型的體外分子診斷程序,用于檢測高危型HPV感染和識別宮頸高級別鱗狀上皮內病變(HSIL)(一種癌前病變)。HPV RNA-Seq技術是一種獨特的檢測方法,它結合了分子檢測(HPV分型)和宮頸細胞學(細胞表型)的優點?!?/span>

該研究為一項概念驗證性研究,55例研究對象中包括27例HSIL和28例LSIL;從常溫下宮頸涂片開始,他們證明了HPV RNA-Seq技術可以檢測出乳頭狀瘤病毒,其性能可與官方批準的基于HPV DNA的診斷試劑盒相媲美。此外,特定的早期和晚期HPV RNA剪接接點的測序讀段數量可以作為細胞高級別病變的一個標記;作為一種分類測試,其具有令人鼓舞的診斷性能。

該技術檢測的敏感性(檢測HPV感染的能力)為97.3%,陰性預測值(NPV,不存在HPV的可能性)為93.8%。Eloit教授指出:“有效的宮頸癌篩查需要對高危型HPV感染具有較高的敏感性和NPV,因為HPV檢測呈陰性的女性通常在幾年后才會再次接受檢測?!?/span>宮頸細胞學是一種對HPV感染患者進行快速分類的方法,而組織學是診斷宮頸癌的金標準。然而,組織學檢查更具有侵入性,得知結果需要更多的時間。為了確定這種新型檢測方法是否在宮頸癌篩查分類中占有一席之地,研究人員還將細胞學與HPV RNA-Seq技術進行了比較,同時發現了細胞高級別病變的標志物,而采用HPV-RNA-Seq技術作為分類檢測具有令人鼓舞的診斷性能。他們還發現HPV RNA-Seq技術與組織學的陽性預測值(PPV)總是大于細胞學與組織學的PPV。Eloit教授評論說:“與宮頸細胞學相比,這一觀察結果為HPV RNA-Seq技術潛在的醫學價值提供了有力的論據?!?/span>

Eloit教授認為,某些患者采用HPV RNA-Seq技術檢測可以幫助消除不必要的陰道鏡檢查。他還預測,未來有一天,這一技術將允許同時運行多個樣本,每次測試的成本可能會降至10至20美元。該測試也可能適用于其他HPV相關性癌癥(例如:肛門癌和頭頸部癌)。    

該文第一作者Philippe Pérot博士強調:“我們的方法遵循了當前開發NGS擴增子面板用于分子診斷的趨勢,同時仍然適用于傳統的分子分析格式。這種靈活性可以使HPV RNA-Seq技術成為許多實驗室的一種方便、可靠和負擔得起的解決方案?!?/span>

參考文獻和資料

1.New test enhances ability to predict risk of developing cervical cancer in HPV-positive women. Provided by Elsevier (2019, August 12) from https://medicalxpress.com/2019-08-ability-cervical-cancer-hpv-positive-women.html

2.Philippe P, Anne B, Jacques M, et al. Broad-Range Papillomavirus Transcriptome as a Biomarker of Papillomavirus-Associated Cervical High-Grade Cytology. J Mol Diagn, 2019,21:768-81. 

【專家介紹】

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趙澄泉,醫學博士,美國匹茲堡大學醫學院教授,婦科病理學、乳腺病理學和細胞病理學專家,細胞病理學室共同主任。美國匹茲堡大學醫學中心(UPMC)中國病理企業部主任。美國陰道鏡及宮頸病理學會(ASCCP)國際教育委員會委員,-中國區主席,美國細胞病理學會國際教育委員會委員, 中國陰道鏡及宮頸病理學會(CSCCP)首席海外醫學顧問。已發表醫學科研論文180余篇, 論文摘要140余篇。受邀參加科研會議報告和講課百余次. 擔任20余家英文醫學雜志編委或特約審稿人。主編6部中文醫學書籍和主審6部英文翻譯書。獲ASCCP 2017年度卓越服務貢獻獎。積極 推動和參加中國宮頸細胞學和陰道鏡規范化的培訓和中國病理醫生教育活動。

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  • 關鍵詞:

  • HPV

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