一、高危型HPV持续感染是宫颈癌发展的关键
人乳头瘤病毒(Human Papilloma virus,HPV)是一种小型无包膜的双链环状DNA病毒。HPV具有嗜上皮特性,可以感染人体皮肤黏膜任何部位,引起皮肤黏膜角质形成细胞的过度增殖,HPV与多种癌症的发生有关。
HPV基因组序列存在10%以上的不同,即为不同的基因型别。目前已发现超过200种型别的HPV,按HPV生物学性和致癌性,可将HPV为低危型(LR-HPV)与高危型(HR-HPV)。
LR-HPV会引起人表皮良性赘生物(如尖锐湿疣、寻常疣等),HR- HPV会引起宫颈上皮病变和阴道病变等,更可进展为皮肤鳞癌、生殖器恶性肿瘤(如子宫颈癌、阴道癌、外阴癌、肛门癌、阴茎癌、头颈部癌等)。
研究显示,有性行为的男性和女性一生中感染HPV的机率高达85%-90%。
大部分感染可以被自身清除,小部分患者高危型HPV持续感染,可导致病变并最终进展为子宫颈癌。
HPV感染宫颈上皮后,因其基因型别不同、是否持续感染及持续感染时间不同,其致病风险也显著不同。因此,对HPV进行分型检测并明确是否存在持续感染具有重要的临床意义。
二、我国宫颈癌筛查现状与WHO要求差距甚远
1、宫颈癌可控可防
世界卫生组织(WHO)推荐宫颈癌防控策略:
2、WHO:加速消除宫颈癌的全球计划
一个愿景:全世界范围内宫颈癌作为公共卫生问题被消除。
一个阈值:作为公共卫生问题消除宫颈癌的目的是发病率低于4/10万(中国目前11.3/10万)。
一个目标:在消除宫颈癌方面,2030年达到90-70-90的目标。
3、Golbocan2020:我国是子宫颈癌第二大国
新发和死亡病例分别占全球18%和17%,仅次于印度 1
图源:Globocan:国际癌症研究中心(IARC)统计全球185个国家/地区的36种癌症发病率、死亡率以及癌症发展趋势等相关数据的数据库;ICO: Information Centre on HPV and Cancer.
4、中国子宫颈癌女性的高危型HPV呈现多样性
WHO/ICO(世界卫生组织/全球HPV信息中心):中国人HPV高危型别前5位:
16、52、58、33、18
图源:ICO/IARC Information Centre on HPV and Cancer (HPV Information Centre). Human Papillomavirus and Related Diseases in China.2
上海瑞金医院58883例宫颈脱落细胞高级别病变HPV型别的感染率前五位:
16、52、58、66、56
图源:2017年至2020年上海地区妇女宫颈脱落细胞 HPV 感染亚型调查3
三、宫颈癌筛查新趋势:HPV全分型检测
从HC2检测到L1 DNA检测,再到HPV E6/E7 基因分型检测,HPV核酸检测技术的发展为宫颈癌筛查领域带来了里程碑式的变革。
以致癌基因(E6/E7)为靶点的检测产品上市,标志着宫颈癌的筛查将能够避免晚期病变患者因L1丢失而造成漏检,且全分型检测对于中高危型别持续感染的癌变风险系数提供了更有价值的临床评估手段。
以E6/E7 DNA为靶点的25种HPV全分型检测解决方案,采用多重 PCR 和毛细电泳技术,针对 HPV 基因组的早期表达基因 E6、E7设计特异性引物,并对整个引物扩增体系进行优化,确保每一组引物只能特异性扩增一种HPV型别或内参。在反转录阶段中,由特异性反向引物与相应模板RNA结合进行反转录,得到反转录产物(cDNA)。在PCR扩增反应阶段中,特异性的正向引物和反向引物以DNA或cDNA为模板进行多模板扩增进而产生大量的PCR产物,不同型别的PCR产物长度不同。PCR扩增产物经过毛细电泳分离,根据特异性扩增片段长度的不同在一次检测中对 25 种 HPV 型别同步进行分型。
图:多重荧光PCR毛细电泳片段分析技术原理1
多重荧光PCR毛细电泳片段分析技术具有灵敏度和特异性高、通量高、重复性好等优势,已被应用于多个研究领域,该技术在HPV检测中,涵盖18种中高危型和7种常见可引起尖锐湿疣的低危型,助力加速消除子宫颈癌全球战略,为适龄妇女提供宫颈癌筛查服务,促进宫颈癌早诊早治,提高妇女健康水平。
四、基于CE进行HPV检测的实验流程
1、以致癌基因 E6/E7 DNA为检测靶点,相比L1减少约10%高级别病变中的漏检
2013年于《欧洲妇产科学和生殖生物学》上发布的《宫颈癌症筛查:应使用哪种HPV检测,L1或E6/E7?》研究综述中提到:
在宫颈从低级别病变发展为高级别病变或浸润性宫颈癌的过程中,HPV基因组会发生整合。在整合的过程中,L1基因会丢失,但E6/E7基因始终存在。如果HPV病毒基因组发生完全整合,那么以L1基因作为靶点的HPV检测方法会漏检宫颈癌/癌前病变;而以E6/E7基因作为靶点的HPV检测方法不会造成漏检。
图源:Cervical cancer screening:which HPV test should be used-L1 or E6/E7?4
研究发现,宫颈上皮细胞从低级别病变发展为高级别病变或癌变的过程中,HPV 基因组通常会发生整合,整合过程中,L1 DNA可能丢失,但E6/E7 DNA持续存在。
图源:The natural history of cervical HPV infection: unresolved issues5
2、PCR+毛细管电泳
检测样本完成核酸自动化提取后,进行反应试剂配制,经过普通PCR反应,最后进行毛细管电泳仪分析。
CE平台
海尔施基因旗下多款自主研发的CE平台,实验室用户可根据不同的检测通量及功能需求进行配置。CE平台基于毛细管电泳技术,具有Sanger测序和片段分析的功能,用于对样本中DNA或RNA进行分析,可应用于临床诊断、口岸检疫、传染病监测、农业育种、药物研发等领域,向用户提供精准的检测结果。
Sanger测序仪两大功能
结果判读
· 针对 HPV 基因组的早期表达基因 E6、E7、E1 设计特异性引物,对不同 HPV 型别的基因进行特异性扩增及毛细电泳分离,根据特异性扩增片段长度的不同在一次检测中对 25 种 HPV 型别同步进行分型。
· 双重质控,保障实验过程和样本有效性。
一项研究选取宫颈炎患者的宫颈脱落细胞2293份,采用多重PCR毛细管电泳技术对HPVE6/E7 DNA进行分型,包括18 种高危型别和7种低危型别,分析25种基因型的流行病学特点。结果显示2293份样本中共检出HPV感染793份,总感染率为34.58%,感染率以<20 岁组最高;单一型别感染率为66.46%,多重型别感染率为33.54%;高危型HPV占总基因型的81.77%,前5位高危型HPV是HPV52、HPV58、HPV16、HPV53、HPV51,研究表明在受检宫颈炎患者中以高危型HPV52型感染为主,多重感染的患者以二重感染为主。6
参考文献
[1] Vaccine前沿丨一文解读HPV作用机制与最新动态!(https://mp.weixin.qq.com/s/SDNherq3DINMauZ5ARzy4w)
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[3] 孟俊, 许啸声,陆一一, 范臻佳,蔡刚.2017年至2020年上海地区妇女宫颈脱落细胞 HPV 感染亚型调查分析[J].诊断学理论与实践, 2021,20(6):567-571.
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[6] 张婷,李蒙佳,陈瑛,等.温岭市宫颈炎患者HPV E6/E7 DNA基因分型检测及分子流行病学调查[J].全科医学临床与教育,2022,20(04):302-305.DOI:10.13558/j.cnki.issn1672-3686.2022.004.005.
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