宮頸癌篩查HPV自取樣發(fā)展史

背景

自1998年來，國際防癌組織（POI）一直處于研究人乳頭瘤病毒（HPV）自取樣的前沿，并在過去的25年進(jìn)行了多項(xiàng)臨床試驗(yàn)。2004-2006年，POI提出自取樣本同宮頸管取樣具有同樣的效果。隨后，2010年一項(xiàng)包含10,000名患者的大型隨機(jī)試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，使用高敏感度的PCR技術(shù)為基礎(chǔ)的高危型HPV（hrHPV）的自取陰道標(biāo)本可有效替代醫(yī)生宮頸取樣，敏感度高，特異性略有下降。

多年來，POI的研究涵蓋了幾個(gè)關(guān)鍵主題，包括患者接受度、開發(fā)新的具有成本效益的、更簡單、更快速的檢測(cè)方法，探索不同的采樣設(shè)備，設(shè)計(jì)高效的樣本運(yùn)輸方法，以及實(shí)施基于人群的篩查系統(tǒng)。研究結(jié)果支持將自取樣本方法納入全球?qū)m頸癌防控計(jì)劃，尤其是在醫(yī)療服務(wù)不足的地區(qū)。醫(yī)療服務(wù)不足的地區(qū)。

來自美國克利夫蘭醫(yī)學(xué)中心的Jerome L. Belinson教授近期發(fā)表在Gynecology and Obstetrics Clinical Medicine的一篇關(guān)于Preventive Oncology International: A brief history of HPV self-collected vaginal specimens for cervical cancer screening的社論，系統(tǒng)回顧了過去20多年來在中國開展宮頸癌篩查的情況，探索了自取陰道樣本的優(yōu)勢(shì)。隨著HPV自取樣本技術(shù)的不斷發(fā)展，正在進(jìn)行的研究和創(chuàng)新將有望在實(shí)現(xiàn)全球消除宮頸癌的使命中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

1、引言

隨著人乳頭瘤病毒（HPV）自取樣本作為宮頸癌初篩受到越來越多的關(guān)注，Belinson教授團(tuán)隊(duì)受到啟發(fā)，回顧團(tuán)隊(duì)的歷程以及該領(lǐng)域“發(fā)現(xiàn)時(shí)間線”和“認(rèn)知”。二十五年前，在人道主義關(guān)懷與科學(xué)研究相結(jié)合的共同愿景推動(dòng)下，總部在美國以消除宮頸癌為使命的非盈利性組織國際防癌組織（POI）開始與中國學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)合作。該團(tuán)隊(duì)的合作始于中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院流行病學(xué)研究室。從2008年起，與北京大學(xué)深圳醫(yī)院婦產(chǎn)科密切合作。這兩個(gè)重大合作使得自取樣逐步進(jìn)入中國，如山西或貴州農(nóng)村，這兩個(gè)地區(qū)人口多，宮頸癌患病率高。初期研究納入的宮頸癌篩查方法為液基細(xì)胞學(xué)和HPV檢測(cè)。

2、篩查及結(jié)果

2.1 SPOCCS

1998年研究團(tuán)隊(duì)在山西省開展了第一項(xiàng)探索性研究，隨后于2001年開始山西省宮頸癌篩查研究（SPOCCS）。這項(xiàng)研究包括1997名來自35-45歲未篩查人群的參與者，這些人群中有4.4%的宮頸上皮內(nèi)瘤變2（CIN2），CIN 3和宮頸癌，為團(tuán)隊(duì)對(duì)各種篩查與診斷技術(shù)提供了寶貴的認(rèn)識(shí)。SPOCCS的篩查檢驗(yàn)包括自取樣本進(jìn)行高危型人乳頭瘤病毒（hrHPV）檢測(cè)，液基宮頸細(xì)胞學(xué)檢查，醫(yī)生宮頸取樣（醫(yī)?。z測(cè)hrHPV，涂5%醋酸后的宮頸肉眼檢查（VIA），熒光光譜檢查，篩查異常進(jìn)行陰道鏡檢查。

在SPOCCS中，hrHPV檢測(cè)采用第2代雜交捕獲技術(shù)（HCⅡ），自取樣本采用陰道滌綸拭子從陰道上部采集。1997名參與的受試者均接受了至少四次宮頸活檢和一次頸管搔刮（按照方案進(jìn)行活檢）。研究結(jié)果顯示自取樣本對(duì)CIN 2+的敏感性（82.6%，71/86）略低于的醫(yī)生取樣（95.4%，82/86，p<0.001）。然而，自取樣本（85.6%，1642/1911）與醫(yī)?。?5.2%，1629/1，911，p<0.056）的特異性相似。

2.2 SPOCCS II

為了進(jìn)一步探討自取陰道樣本和醫(yī)取樣本之間的差異，該團(tuán)隊(duì)在2003年對(duì) 8497名女性進(jìn)行了一個(gè)相似的橫斷面試驗(yàn)（山西省宮頸癌篩查研究II，[SPOCCS II]）。與最初SPOCCS一樣，SPOCCS II采用HCII作為 hrHPV 檢測(cè)方法。SPOCC II 與SPOCCS的不同之處在于，陰道鏡檢查及活檢僅限或自取陰道樣本中hrHPV呈陽性的女性，或?qū)m頸細(xì)胞學(xué)檢查結(jié)果為未明確診斷意義的不典型鱗狀上皮細(xì)胞或更差（ASC-US+）的女性；隨后，462名醫(yī)取和自取樣本中hrHPV檢測(cè)均為陰性，細(xì)胞學(xué)檢查為ASC-US的女性也未接受陰道鏡檢查。

由于陰道鏡檢查并活檢僅限于部分受檢者，因此漏診了少數(shù)CIN 2+的病例，因?yàn)樵赟POCCS中，98.8%（83/84）的CIN 2+女性的hrHPV檢測(cè)呈陽性，或?qū)m頸細(xì)胞學(xué)檢查為低級(jí)別鱗狀上皮內(nèi)病變或更嚴(yán)重（LSIL+），只有1/225名細(xì)胞學(xué)檢查為ASC-US且醫(yī)取hrHPV陰性的女性被發(fā)現(xiàn)CIN2+。為提高SPOCCS II中自取陰道樣本的敏感性，陰道樣本用錐形刷而非陰道拭子采集。與SPOCCS一樣，在SPOCCS II中，自取的陰道樣本對(duì)CIN2+進(jìn)行hrHPV檢測(cè)的敏感性（87.5%，328/375）低于相似檢測(cè)的醫(yī)取樣本（96.8%，363/375，p<0.001）。

相比之下，在SPOCCS II中，自取陰道樣本對(duì)CIN2+的特異性（77.2%，6272/8122）也低于相似檢測(cè)的醫(yī)取樣本（79.7%，6470/8122，P<0.001）。陰道樣本采集方法的改變（從SPOCCS中的陰道滌綸拭子改為SPOCCS II中的錐形刷）無益處，SPOCCS II中自取樣本對(duì)CIN 2+的敏感性（85.5%，328/375）與SPOCCS相似（82.6%，71/83，p=0.23）。

在SPOCCS II 中，以ASC-US為截點(diǎn)的宮頸細(xì)胞學(xué)檢查對(duì)CIN 2+的敏感性（88.3%，331/375）低于檢測(cè)hrHPV的醫(yī)取樣本（96.8%，363/375，p<0.001），但與檢測(cè)hrHPV的自取樣本（87.5%，328/375，p=0.82）相當(dāng)。為了實(shí)現(xiàn)消除宮頸癌的目標(biāo)，要在醫(yī)療服務(wù)不足的社區(qū)為數(shù)億女性實(shí)施傳統(tǒng)的巴氏細(xì)胞學(xué)檢查是不可能的。因此，該團(tuán)隊(duì)探討了對(duì)自取樣本進(jìn)行hrHPV分子檢測(cè)作為宮頸癌篩查替代方法的可能性。

2.3 SPOCCS III

為了進(jìn)一步了解用HC II檢測(cè)hrHPV的自取樣本對(duì)CIN2+的敏感性和特異性低于醫(yī)取樣本的原因，并探討陰道和宮頸內(nèi)的病毒載量，2006-2007年，研究團(tuán)隊(duì)開展了山西省宮頸癌篩查研究III（SPOCCS III）。SPOCCS III是一項(xiàng)橫斷面宮頸癌篩查研究，共有2625名受試者參與。每名女性都采集了五份樣本，包括頸管、陰道上下部、會(huì)陰部和自取樣本。

用HC II對(duì)所有五份樣本進(jìn)行hrHPV檢測(cè)。對(duì)用HC II檢測(cè)頸管或自取樣本中hrHPV結(jié)果呈陽性的 397名女性，用Linear Array（一種基于PCR的HPV基因分型檢測(cè)）對(duì)所有 5個(gè)肛門生殖器樣本都進(jìn)行了hrHPV檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均為陽性。與之前SPOCCS和SPOCCS II的研究結(jié)果一致，在SPOCCS III中，HC II檢測(cè)CIN 2+的自取樣本對(duì)hrHPV的敏感性（80.9%，38/47）低于頸管樣本（97.9%，46/47，p=0.008）。然而，用Linear Array檢測(cè)CIN2+的自取樣本對(duì)hrHPV的敏感性（95.7%，45/47）與用Linear Array檢測(cè)頸管醫(yī)取樣本的敏感性（100.0%，47/47，p=1.0）相當(dāng)。

在SPOCCS III中，使用HC II分析了不同解剖部位hrHPV檢測(cè)的平均信號(hào)強(qiáng)度。在34名經(jīng)HC II檢測(cè)為hrHPV陽性的女性中，頸管的平均信號(hào)強(qiáng)度（688.2 RLU/CO）高于自取樣本（273.5 RLU/CO，p=0.004）。同樣，在這些女性中，陰道上部的平均信號(hào)強(qiáng)度（110.0 RLU/CO）高于陰道下部（51.0 RLU/CO，p=0.015）。用Linear Array檢測(cè)頸管樣本和自取樣本hrHPV均呈陽性的 165名女性的平均信號(hào)強(qiáng)度為（329.1 RLU/CO）。這超過了僅在自取樣本中采用Linear Array檢測(cè)hrHPV呈陽性的55名女性的平均信號(hào)強(qiáng)度（21.1 RLU/CO）（p<0.001）。

根據(jù)SPOCCS III的研究結(jié)果得出結(jié)論，自取樣本的敏感性較低是由于陰道中的hrHPV病毒載量較低。為了提高自取陰道樣本的敏感性，該團(tuán)隊(duì)提出了兩種方法。首先，使用分析靈敏度更高的hrHPV檢測(cè)方法，如Linear Array——與HC II（陽性臨界點(diǎn)約為5000拷貝）相比，它可以檢測(cè)到更低拷貝的病毒DNA（10-100拷貝）。其次，考慮使用能獲得較大樣本的采樣裝置，來提高獲得足夠的hrHPV DNA以準(zhǔn)確檢測(cè)的機(jī)會(huì)。自測(cè)的特異性較低與陰道中hrHPV陽性、頸管hrHPV陰性的樣本有關(guān)；這些陰道樣本的病毒載量很低，表明這些感染很可能是近期獲得的。然而，Linear Array HPV PCR檢測(cè)方法可能不適合大規(guī)模臨床實(shí)驗(yàn)室使用。

2.4 SHENCCAST II

2012年在深圳開展的宮頸癌篩查試驗(yàn)II（SHENCCAST II）表明，無論使用何種采樣裝置，只要使用適當(dāng)?shù)臋z測(cè)方法，自取樣本檢測(cè)CIN 3+的靈敏度都可提高至與頸管醫(yī)取樣本的靈敏度相當(dāng)。SHENCCAST II是一項(xiàng)橫斷面宮頸癌篩查研究，這項(xiàng)研究中8556名女性通過HC II、Cervista（一種檢測(cè) hrHPV的信號(hào)擴(kuò)增方法，其檢測(cè)CIN3+的表現(xiàn)與HC II幾乎相同）和 MALDI-TOF（一種基于PCR的基質(zhì)輔助激光解吸/電離飛行時(shí)間質(zhì)譜方法）對(duì)頸管樣本進(jìn)行了hrHPV檢測(cè)；并通過Cervista和MALDI-TOF檢測(cè) hrHPV的自取樣本。

參加SHENCCAST II的女性被隨機(jī)分配到使用植絨尼龍頭采樣器或錐形刷采集自取陰道樣本。在用Cervista進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，植絨尼龍頭并沒有提高自取樣本的靈敏度。使用植絨尼龍頭自取樣本檢測(cè)CIN 3+的靈敏度（71.6%，58/81）與使用錐形刷自取陰道樣本的靈敏度（76.6%，46/60，p=0.92）相似。用Cervista檢測(cè)hrHPV，自取樣本對(duì)CIN 3+的敏感性（70.9%，100/141）低于頸管樣本（95.0%，134/141，p<0.001）。用MALDI-TOF檢測(cè)hrHPV，自取樣本對(duì)CIN3+的敏感性（94.3%，133/141）與頸管樣本（94.3%，133/141，p=1.0）相似。通過MALDI-TOF檢測(cè)hrHPV的自取陰道樣本對(duì)CIN3+的特異性（87.5%，7370/8415）低于相似檢測(cè)的頸管樣本（89.4%，7526/8415，p<0.001）。從SHENCCAST II得出的結(jié)論是，用分析靈敏度高的PCR檢測(cè)方法（如MALDI-TOF）檢測(cè)hrHPV，自取樣本可被用于替代頸管醫(yī)取樣本，而不會(huì)降低靈敏度，特異性略有下降。

在SHENCCAST II中，研究團(tuán)隊(duì)還引入了基于PC的MALDI-TOF快速處理技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的使用是團(tuán)隊(duì)開發(fā)自取模型的愿景的一部分，與目前實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)所能處理的數(shù)量相比，它能顯著增加篩查人數(shù)。2011年，研究團(tuán)隊(duì)與BGI（中國深圳BGI）合作開發(fā)并測(cè)試了SEQHPV，這是首個(gè)利用二代基因組測(cè)序技術(shù)的基于PCR的檢測(cè)方法。

SEQHPV被證明一項(xiàng)突破性的發(fā)展，因?yàn)樗诒３謽O高的靈敏度和特異性的同時(shí)，還能以較低的成本提供極高通量。多年來，該研究團(tuán)隊(duì)一直專注于尋找或開發(fā)與自取樣本相配套的技術(shù)，以增強(qiáng)可適應(yīng)大規(guī)模篩查計(jì)劃的集中實(shí)驗(yàn)室概念。為此，該團(tuán)隊(duì)就患者對(duì)自取樣本的接受程度進(jìn)行了多項(xiàng)研究，并開發(fā)了非常簡單的取樣工具包。隨后將重點(diǎn)放在樣本運(yùn)輸上，以避免含酒精運(yùn)輸液帶來的成本和復(fù)雜性。團(tuán)隊(duì)成員首先研究并開發(fā)了價(jià)格低廉的固體培養(yǎng)基運(yùn)輸卡。這種卡片既輕便又小巧，而且因樣本置于卡片上時(shí)顏色的變化給患者帶來積極反饋而非常吸引人。隨著研究的深入，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)并測(cè)試了自打孔系統(tǒng)，進(jìn)而開發(fā)出簡化實(shí)驗(yàn)室處理固體培養(yǎng)基運(yùn)輸卡的新模型。最近，為了進(jìn)一步降低成本并簡化取樣和運(yùn)輸，團(tuán)隊(duì)探索了不使用任何運(yùn)輸介質(zhì)的在試管中刷狀樣本運(yùn)輸（“干式運(yùn)輸”）。此外，還進(jìn)行了模擬遠(yuǎn)程篩查和運(yùn)輸場(chǎng)景的研究，以確保在兩周的處理等待期后仍能保持樣本完整性。

必須認(rèn)識(shí)到，有效的篩查系統(tǒng)應(yīng)解決人口水平的挑戰(zhàn)，而非僅關(guān)注孤立的技術(shù)。這就要求啟動(dòng)對(duì)醫(yī)療保健服務(wù)系統(tǒng)的研究，使改良技術(shù)能夠惠及最需要的人群。因此該團(tuán)隊(duì)利用“基于社區(qū)的參與式模型”設(shè)計(jì)并開展了一系列試驗(yàn)：首先在秘魯（PERCAPS），然后在中國（CHICAPS），所有試驗(yàn)均在深圳BGI集中處理。隨后，在中國的同事，特別是渠新風(fēng)博士，將社區(qū)自取模型改進(jìn)為基于互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)。幾年前，在使用該系統(tǒng)的首次大型試驗(yàn)中，包括33 名社區(qū)工作者和22名當(dāng)?shù)蒯t(yī)生在內(nèi)的11個(gè)團(tuán)隊(duì)在29天內(nèi)對(duì)中國新鄉(xiāng)市區(qū)和農(nóng)村地區(qū)的187970名女性進(jìn)行了篩查，不可糾正錯(cuò)誤率僅為0.05%。一天最多篩查了14890人。

由于BGI對(duì)其二代檢測(cè)（SEQHPV）具有獨(dú)特的處理能力，大規(guī)模擴(kuò)展這項(xiàng)工作變得容易，但許多重要的障礙也變得清晰可見。對(duì)大量hrHPV檢測(cè)呈陽性的女性進(jìn)行評(píng)估和治療非常困難。例如，在SHENCCAST II中，通過MALDI-TOF檢測(cè)hrHPV時(shí)，13.8%（1178/8556）的女性自取樣本中hrHPV呈陽性，11.9%（1022/8556）的女性頸管樣本中hrHPV呈陽性。雖然靈敏度問題已經(jīng)解決，但主要障礙是特異性。雖然已對(duì)包括宮頸細(xì)胞學(xué)、hrHPV基因分型、病毒載量、p16/Ki67雙染色、甲基化（宿主和病毒）和自動(dòng)視覺評(píng)估在內(nèi)的輔助篩查檢測(cè)進(jìn)行了研究，但還沒有一項(xiàng)檢測(cè)是有效、可負(fù)擔(dān)，并適用于醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施不夠先進(jìn)的人群。

3、未來方向

那么這一切將我們引向何方？有些國家可能會(huì)制定全國性的政策和任務(wù)。通過集中處理實(shí)施大規(guī)模的篩查計(jì)劃，然后根據(jù)地區(qū)人力和財(cái)力資源情況，決定診斷和基于風(fēng)險(xiǎn)的管理程序的應(yīng)用。然而，在當(dāng)今世界需求最大的地區(qū)，我們很難復(fù)制像BGI這樣的大型機(jī)構(gòu)在“內(nèi)部”所做的工作。

對(duì)醫(yī)療服務(wù)者而言，我們將遵循復(fù)雜的程序，然后采用最新、最先進(jìn)的技術(shù)，為患者提供最好的服務(wù)。然而，這種方法對(duì)全球?qū)m頸癌控制的影響有限。對(duì)于數(shù)百萬得不到治療的女性來說，我們需要成千上萬的醫(yī)療服務(wù)提供者/項(xiàng)目，獲得廉價(jià)的樣本自取和快速處理的結(jié)果，所有這些都要以簡單的基于風(fēng)險(xiǎn)的診斷程序和廉價(jià)、易于運(yùn)輸?shù)闹委熂夹g(shù)為基礎(chǔ)。

最近，NIH與Atila生物系統(tǒng)公司合作，將基于PCR的低成本檢測(cè)方法“AmpFire HPV”（16、18/45和12型）更新為ScreenFire RS。ScreenFire檢測(cè)根據(jù)HPV基因分型在四個(gè)基于風(fēng)險(xiǎn)的通道中報(bào)告陽性結(jié)果，從而為臨床醫(yī)療提供更精確的指導(dǎo)。總之，我們現(xiàn)在有了自取樣本技術(shù)、快速簡便且具有風(fēng)險(xiǎn)分層功能的醫(yī)療點(diǎn)檢測(cè)、基于風(fēng)險(xiǎn)的診斷程序及可動(dòng)的、安全的治療方案。我們面臨的挑戰(zhàn)是如何將這些不同的組分整合成一個(gè)具有凝聚力的系統(tǒng)，從而有效地解決宮頸癌問題。作為研究人員，我們的責(zé)任是設(shè)計(jì)、研究和實(shí)施這樣一個(gè)系統(tǒng)，在全球范圍內(nèi)對(duì)宮頸癌的防治工作產(chǎn)生有意義的影響。

當(dāng)然，HPV疫苗接種能夠并最終將產(chǎn)生巨大的影響。這在世界上疫苗普及率較高的地區(qū)已變得明顯。然而，要達(dá)到真正消除宮頸癌這一重大公共衛(wèi)生問題所需的疫苗覆蓋率，還需要數(shù)十年的時(shí)間。

進(jìn)一步推測(cè)，我們的特異性目標(biāo)是否合理和/或必要？有沒有辦法降低篩查特異性的重要性？如果有一些風(fēng)險(xiǎn)不大的有效的治療方法會(huì)如何？是否可以有新的靶向治療方式。目前正處于二期臨床試驗(yàn)階段的外用青蒿琥酯（Frantz Viral Therapeutics，Cleveland，Ohio）就有可能屬于這一類。

我們中的許多人和國際防癌組織一樣，都密切參與或關(guān)注宮頸癌防控相關(guān)的最新研究。相信我們的共同努力有望挽救全球數(shù)百萬人的生命。

童科婷 編譯

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667164623000623?ref=pdf_download&fr=RR-2&rr=7fe8dc5909d68b75

本文內(nèi)容來自Elsevier合作期刊Gynecology and Obstetrics Clinical Medicine(GOCM)第三卷第三期發(fā)表的Preventive Oncology International: A brief history of HPV self-collected vaginal specimens for cervical cancer screening.

DOI：https://doi.org/10.1016/j.gocm.2023.07.005

引用格式： Belinson JL. Pretorius RG. Wu R, et al. Preventive Oncology International: A brief history of HPV self-collected vaginal specimens for cervical cancer screening.Gynecol Obstet Clin Med.2023;3(3).144-148.