不同HPVDNA檢測方法在子宮頸腫瘤診斷中的應用研究與進展

王 萍，賈小文

(1.陜西中醫藥大學第二臨床醫學院，陜西 咸陽712046；2.西電集團醫院，陜西 西安 710077)

【婦幼綜合研究】

不同HPVDNA檢測方法在子宮頸腫瘤診斷中的應用研究與進展

王 萍1,2，賈小文2

(1.陜西中醫藥大學第二臨床醫學院，陜西 咸陽712046；2.西電集團醫院，陜西 西安 710077)

人乳頭瘤病毒(HPV) 感染是子宮頸上皮內瘤變(CIN)及子宮頸癌的主要致病因素，并且因HPV型別的不同，其致病能力也有差別，而持續感染高危型HPV則是促使子宮頸癌發生的最主要因素。近年來，隨著宮頸癌普查技術的不斷改進和提高，越來越多的早期宮頸癌被及時發現與其中HPV DNA檢測技術的發展密切相關。該文對比分析目前常用的幾種方法如實時熒光聚合酶鏈反應(PCR)法、基因芯片法、雜交捕獲法(HC-Ⅱ)、高危型人乳頭狀瘤病毒DNA(酶切信號放大法)(HR-HPV)檢測法、Cobas HPV檢測，以期更好地服務臨床。

人乳頭瘤病毒；子宮頸上皮內瘤變；子宮頸癌；DNA檢測

子宮頸腫瘤包括良性腫瘤和惡性腫瘤，其中子宮頸癌(cervical cancer)，起源為子宮頸上皮內瘤變(cervical intraepithelial neoplasia，CIN)，發病率居婦科惡性腫瘤之首，且近年來呈迅速上升趨勢[1]。從宮頸癌前病變進展為宮頸癌，大約需要10年左右的時間，而高危性人乳頭瘤病毒(human papilloma virus，HPV)感染被確認為CIN和宮頸癌共同的致病因素，將HPV感染檢測作為子宮頸癌及其癌前病變的常規篩查手段就成為了預防和控制宮頸癌發生發展的關鍵[2]，臨床中高達99.7%的宮頸癌患者可檢測出HPVDNA[3]。

1 人乳頭瘤病毒的特性

HPV是一種含有遺傳信息的閉合環狀雙鏈DNA，其核心為以共價鍵組成的約7 800～7 900個堿基對，由72個殼粒包被形成20面體；直徑約55mm，分子量約5.4kD，無外膜包被，能引起人體皮膚黏膜的鱗狀上皮增殖，所有開放讀碼框均位于同一條DNA鏈上，此DNA鏈基本可分為3個基因區：早期蛋白編碼區、晚期蛋白編碼區及上游調控區。HPV有多種基因型，目前已分離出約130個型別，其中約35種與生殖道感染有關，約20種與腫瘤有關；不同的型別可引起不同的臨床表現，根據感染侵犯的組織部位不同分為：皮膚型和黏膜型；根據 HPV 對細胞的轉化能力分為高危型(如HPV16、18、31、33、35、39)和低危型(如HPV6、11、42、43、44)，前者與子宮頸癌及子宮頸上皮內瘤變相關，后者則主要與輕度鱗狀上皮損傷和泌尿生殖系統疣等相關。

2 人乳頭瘤病毒感染與子宮頸癌及其癌前病變的關系

HPV 感染可通過性生活傳播，好發于性生活躍人群。已有流行病學和生物學證據表明，HPV感染是引起CIN及子宮頸癌的重要因素，且HPV負荷量高者宮頸發生病變的可能性更大。但并非所有感染了HPV的女性都發展成為宮頸癌患者，大多HPV感染呈現“一過性”，機體自身的免疫力大多可在2年內將 HPV 病毒清除。只有當HPV呈持續性感染時才是致子宮頸癌的主要風險因素，甚至認為高危型HPV持續感染是宮頸浸潤癌發生發展必不可少的因素。但是到目前為止，HPV仍不能在組織細胞中培養，不易用血清學作流行病學調查，而且生殖道感染往往在血清學上沒有表現，直接對生殖道上皮細胞HPVDNA的檢測越來越引起人們的重視。HPVDNA檢測不僅可以分辨嚴重病變患者，還可以分辨出潛在患者，使針對該病的高危婦女隨訪成為可能，因為從感染HPV發展為子宮頸癌需10余年時間，所以HPV細胞學陰性婦女可以減少就診率。

持續的HPV感染能夠將宮頸癌風險提高250倍，宮頸HPV高負荷量導致病毒不斷復制，高危HPV基因可整合進宿主細胞染色體，患者很可能出現細胞學形態的異常。HPV可反復感染，亦可不同亞型同時感染，而其中HPV 16和18 型感染率最高，即HPV16占所有型別的50%，其病理類型主要為子宮頸癌鱗狀上皮細胞癌；HPV18占14%，在子宮頸腺上皮細胞癌占主要地位；HPV 45 占8 % ；HPV31占5 %；其他型別占23 %[4]。HPV DNA檢測是直接針對病因的檢查，能夠將已經患CIN或宮頸癌的婦女以及存在潛在發病風險的婦女篩選出來，可提高宮頸癌及癌前病變篩查的敏感性，臨床中已作為宮頸病變篩查的重要手段。

3 常用HPVDNA檢測方法

主要有實時熒光聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction，PCR)法、基因芯片法、雜交捕獲法(Hybrid CaptureII，HC-Ⅱ)、高危型HPVDNA(酶切信號放大法)(cervista Higll-riskHuman apiuoma virus，Cervista HR-HPV)檢測方法、Cobas HPV檢測。這幾種方法作為臨床宮頸癌篩查的手段各有優劣，對其進行綜合性分析和比較，可為臨床宮頸癌篩查方法選擇提供借鑒和參考。

3.1 實時熒光聚合酶鏈反應法

此法是以PCR為基礎加上熒光標記探針，將目的基因擴增后再以各種方法來檢測高危型HPV[5]，由于在完全封閉的系統中運行，避免了擴增產物污染和交叉污染，且在擴增時結合了特異探針的雜交，進一步提高了實驗的敏感性和特異性，而且可以實時熒光監測擴增過程，結果準確可靠，適用于臨床的大面積篩查，這一技術手段的出現給HPV檢測的各個方面提供了巨大的發展空間，因為它能在體外擴增特定的DNA 基因，PCR 為在復雜的背景下檢測這些片段提供了十分有用的工具，特別是對病毒感染的檢測[6]。

另外實時熒光PCR法可一次同時檢測多種HPV不同亞型的DNA，彌補了傳統電泳法檢測的不足，熒光PCR法檢測為陽性即可對HPV陽性感染進行確診，無需另外添置雜交儀和基因芯片閱讀儀，有利于在基層進行大規模群體篩查[7]。但應用此法工作量較大，引物及探針的有效性需要大量的驗證及改良，且目前實時熒光PCR實驗成本比較高，均限制了其在臨床的廣泛應用。

3.2 基因芯片法

基因芯片法是指在固相支持物上原位合成寡核苷酸，或直接將大量DNA探針以顯微打印的方式有序地固化于支持物表面，再與標記的樣本雜交，通過對雜交信號的檢測分析，得出樣本的遺傳信息(基因序列和表達信息)。目前國內的基因芯片法HPV檢測試劑均采用PCR體外擴增和DNA反向點雜交相結合的DNA芯片技術，可以同時擴增出23種HPV基因型的目標片段，包括18種高危型別(HPV16、18、31、33、35、39、45、51、52、53、56、58、59、66、68、73、83、MM4)和5種低危型別(HPV6、11、42、43、44)，然后再將擴增產物與探針雜交，進行定性檢測，該方法可用于臨床HPV感染的輔助診斷和科研工作，可將不同HPV型別感染與宮頸病變的關系研究的更深入，同時還可以指導HPV疫苗的研究及臨床使用。不過基因芯片法信號點的強弱不能提供定量參考，檢測結果只能對樣本進行定性分析，例如若在PC位點以外膜條上各檢測位點有信號，說明感染了相應基因型的HPV，包括單一感染和混合感染。因為基因芯片法較實時熒光PCR的步驟多了雜交顯色，所以總體上操作步驟相對繁瑣，并且由于PCR擴增后，還需要開蓋進行雜交實驗，增加了實驗室PCR產物污染的風險，有可能造成實驗結果的假陽性，因此在實驗室條件和操作水平能夠完全保證的前提下，基因芯片法不失為一種很好的HPVDNA檢測和分型方法。

3.3 雜交捕獲法

目前臨床大量應用的高危型HPV第二代雜交捕獲試驗檢測技術(HC-Ⅱ)是經過了大規模臨床試驗，并通過美國藥品食品監督管理局(U.S.Food and Drug Administration，FDA)、歐洲統一安全認證(Conformite Europeenne certification)、中國國家食品藥品監督管理總局認證(China Food and Drug Administration，CFDA)的HPVDNA檢驗方法。其檢測原理是將送檢標本放入DCMTM樣本收集液中，利用RNA抗體捕獲并應用微孔板化學發光對抗體捕獲的信號加以放大的核酸雜交檢測方法，無需基因擴增。它采用96孔平板法，可同時檢測世界衛生組織(World Health Organization，WHO)確認的13種與宮頸癌相關的高危型HPV DNA的類型(HPV16、18、31、33、35、39、45、51、52、56、58、59和68)，并可同時檢測樣本中HPV DNA的病毒載量，但是不能精確分辨HPV類型。主要用于30歲以上婦女宮頸癌的初篩。

HC-ⅡHPVDNA檢測技術采用半自動檢測方式，雜交溫浴洗滌光采集儀操作分步進行，針對宮頸癌及癌前病變的靈敏度和特異度均較高，在臨床應用中具有99.9%的陰性預測值，假陰性減少，降低了漏診率，可延長宮頸癌篩查間隔，并可及時發現細胞學涂片未見異常而高危型HPV持續陽性的婦女，此類人群短時間內發展為CIN 或浸潤癌的風險極高[7]；臨床判定具有統一標準(1.0ng/L，即為陽性)，減少假陽性，降低了誤診率；對不典型鱗狀細胞ASCUS婦女分流管理時HCⅡ-HPVDNA檢測陽性者立即行陰道鏡檢查，陰性者重復細胞學檢查，把潛在患宮頸癌風險婦女從低風險婦女中分離出來，可合理指導陰道鏡的使用；若對宮頸病變術后進行追蹤與管理，術后6～12個月復查HCⅡ-HPVDNA，若結果仍為陽性，提示有殘留病灶或復發可能；在對CIN轉歸的預測中，若CIN不伴高危型HPV感染，預示良性轉歸。

但是隨著近年來國內外的廣泛應用，也逐漸暴露出一些臨床上的缺點和問題，如易產生交叉污染，成本費用較高，高危型與低危型存在一定的交叉反應，并且國外已有報道存在個別的高危型漏檢，且因其靈敏度較高，尚不能有效區分一過性HPV感染和CIN 。HPV檢測技術的不斷發展和進步不但對HPV相關疾病的研究起了巨大推動作用，也為臨床上開展HPV相關的檢測服務提供了一系列可靠的方法和手段[8-10]。

3.4 高危型人乳頭狀瘤病毒DNA(酶切信號放大法)檢測方法

此法于2009年經美國FDA批準用于臨床，通過CervistaDNA的提取、檢測信息錄入、HPV-HR檢測和熒光閱讀儀讀數進行結果分析判斷，可同時檢查14種高危型HPVDNA，具有較高的特異性和敏感性，Cervista HR-HPV檢測方法與基因測序的檢測方法具有較高的一致性，篩查宮頸病變陰性預測值較高，尤其對于CINⅡ+的檢測，靈敏度與陰性預測值均較高，可以在正常人群或者對30歲以上女性進行HPV DNA檢測[11]。

3.5 Cobas HPV檢測

Cobas 4800HPV檢測于2011年獲得美國FDA認證，是一種通過PCR擴增檢測高危型HPVDNA的體外定量檢測技術，同目前國際認可的HC-Ⅱ檢測均具有較高的準確性和靈敏度，不過由于Cobas 4800HPV增加了高危型的檢測，具有更廣的HPV基因型檢測范圍，并可特異性鑒別兩種風險度最高的HPV16和HPV18及其他12種高危HPV型(31、33、35、39、45、51、52、56、58、59、66和68)，提高了篩查的針對性，優先篩查出高危患者，能夠及早發現高危病變，更有效地指導患者進一步檢查或治療，目前已成為宮頸癌的臨床常用初篩方法[12]。

20世紀50年代以來，多種宮頸癌篩查方法的問世使得宮頸癌的發病率和病死率得到了有效控制，基因芯片法可以對患者所感染的HPV類型進行具體的分型，也可以同時檢測高危型和低危型HPV病毒 ，因此可以通過一次性實驗檢測獲得相對較多的檢驗信息，為臨床提供更多的診斷依據和參考價值；HC-ⅡHPVDNA技術與熒光定量PCR方法相比，方法更簡單，便于操作；不存在實驗交叉反應，避免了假陽性結果，可靠性強；也不存在酶抑制反應，避免了假陰性；實驗過程中無病毒復制，生物安全性好，因此HC2Ⅱ-HPV-DNA方法優于熒光定量PCR方法，結果更可靠[13-14]。

Cobas4800HPV檢測和HC-Ⅱ檢測均可有效判斷HPV16型和18型這兩種主要HPV感染類型[15]，但Cobas4800HPV檢測可對13種HPV高危基因型進行檢測，較HC-Ⅱ具有更廣泛的篩查范圍，因而更易篩選出受少見HPV基因型感染的患者[16-18]，并且HC-Ⅱ檢測對一過性HPV感染和病變風險尚低的HPV感染患者篩查特異性不足，無法有效指導病變進展至CIN 患者的篩選，需要行進一步檢測，操作繁瑣[19]；而Cobas4800HPV檢測具有良好的重復性，多次檢測一致率較高，使得檢測次數減少，控制了操作成本，且能夠對是否行陰道鏡下活檢提供有效信息。同樣有研究發現，相對于不能夠對13種高危型HPV再進行細分檢測的HCⅡ檢測法，Cervista HR-HPV檢測方法對于陰性人群的篩選具有更高的價值，能夠更有效地指導患者進一步檢查或治療，值得廣泛推廣應用于宮頸癌的早期篩查。

隨著科技的不斷進步，臨床用于HPV檢測的產品也必將不斷發展，目前宮頸癌已成為第一個可能通過疫苗接種和篩查進行綜合預防的惡性腫瘤，相信隨著各方學者的不懈努力和HPV篩查的不斷普及，必將會讓更多的女性遠離宮頸腫瘤的威脅。

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[專業責任編輯：安瑞芳]

Research and development on different HPV DNA detection methods in diagnosis of cervical tumor

WANG Ping1,2, JIA Xiao-wen2

(1.SecondClinicalMedicalCollegeofShaanxiUniversityofChineseMedicine,ShaanxiXianyang712046,China;2.XidianGroupHospital,ShaanxiXi’an710077,China)

Human papilloma virus (HPV) infection is the main pathogenic factor of cervical intraepithelial neoplasia (CIN) and cervical cancer, and pathogenic ability is different due to different HPV types. But the persistent infection of high-risk HPV type is the most important factor of carcinogenesis of cervical cancer. In recent years, along with the development and improvement of cervical cancer census techniques, more and more early cervical cancer can be discovered in time partially due to the development of HPV DNA detection technology. This paper made comparative analysis of several commonly used methods, such as Real-time PCR, gene chip, Hybrid Capture Ⅱ, Cervista HR-HPV and Cobas HPV DNA detection for better service for the clinics.

human papilloma virus (HPV)；cervical intraepithelial neoplasia (CIN)；cervical cancer；DNA detection

2015-01-05

王 萍(1989-)，女，在讀碩士研究生，主要從事婦產科臨床工作。

賈小文，主任醫師。

10.3969/j.issn.1673-5293.06.076

R711.7

A

1673-5293(2015)06-1329-03