HPV与疾病-HPV分型检测的临床应用前景

临床医师

人乳头瘤病毒（HPV）是一组形态和基因结构相似，但致癌表现不同的病毒。目前确定的型别约有130余种，约35种型别可感染导致疾病，约20余种与肿瘤相关，以宫颈部感染为主。除宫颈癌外，HPV还与阴道、外阴、肛门和阴茎等肛门生殖器部位肿瘤相关。随着人们对HPV引发的各种疾病的不断深入研究和检测技术的突破，HPV基因检测现已进入了全分型、数字化的时代。

1. HPV

       HPV属于乳多空病毒科的乳头瘤空泡病毒A属，是一组形态和基因结构相似，但致癌表现不同的病毒。HPV根据致癌潜能分为低危型和高危型，两者都能引起细胞生长异常，低危型主要与良性病变有关，如生殖器疣（尖锐湿疣）、喉乳头状瘤病等；高危型的感染常与恶性肿瘤相关如宫颈癌、肛门癌、头颈部鳞癌等。
       HPV是一个无包膜小型双链环状DNA病毒，呈二十面体对称球形，直径约45-55nm。HPV基因组有9个开放解读区、3个功能区即早期、晚期转录区和上游调控区，早期转录区编码蛋白E1-E7参与病毒的复制、转录、翻译、转化，而晚期转录区主要是编码病毒衣壳蛋白L1和L2。

2. HPV致癌机制

       HPV具有鳞状上皮细胞的亲嗜性，其感染发生在基底细胞，而病毒的生长必需是在分化的复层鳞状上皮里。皮肤或粘膜的上皮细胞受损伤后暴露出基底细胞，病毒进入基底层细胞，并形成低水平的转录。由于基底膜的隔离，免疫系统无法对感染的细胞及病毒颗粒进行免疫应答。HPV感染细胞从基底层迁出，导致病毒在分化鳞状上皮中持续存在并大量复制。HPV持续感染导致细胞增殖和转化，其致癌机制包括导致染色体不稳定、抑癌基因失活、细胞周期失控、影响端粒酶活性、抑制细胞免疫等。HPV编码的癌基因E6、E7的高表达是癌变的必要条件。HPV E6可与抑癌基因p53蛋白结合抑制其活性，从而阻断凋亡通路，有助于实现细胞的永生化；HPV E7可抑制细胞周期调控因子p21以及pRB的活性，导致细胞周期失控，促进细胞增殖。

3. 宫颈癌

       预防HPV感染就可以预防宫颈癌；没有HPV感染就可以不罹患宫颈癌。宫颈癌作为导致全球妇女死亡的一大元凶，是可以被根除的！最新的筛查技术及HPV疫苗的结合应用，有望彻底终结全球女性因宫颈癌引发的痛苦及死亡。下面从三个层面阐述宫颈癌的预防工作以及HPV分型检测在其中的临床应用价值。

3.1 宫颈癌的一级预防（预防接种）

       HPV预防性疫苗可阻断HPV感染皮肤和粘膜，一般由病毒衣壳蛋白L1或L1+L2组成，在细胞内可自我组装成空心病毒样颗粒（VLPs），它具有与完整病毒相同的抗原空间表位，可激发机体的体液免疫反应，刺激机体产生保护性中和抗体。目前,欧洲和美国批准了两种HPV疫苗：Cervarix和Gardasil。两种疫苗均靶向HPV16型和18型病毒，这两型病毒导致全世界超过70% 的宫颈癌，且Gardasil还靶向HPV6型和11型，这两型病毒可导致肛门生殖器疣及复发性呼吸道乳头状瘤病。两种疫苗在中国处于最后的临床试验阶段，还未获得药监局的批准。
       推荐的疫苗接种年龄为9-26岁，其中最佳年龄为9-13岁，续注射3剂完成全程免疫。疫苗接种后预期降低97％HPV16、18感染，65％-70％罹患宫颈癌的风险，及预防罹患外阴癌与阴道癌，四价疫苗还可降低90％的生殖器疣（尖锐湿疣）的患病风险。疫苗分别自2006年和2007年上市，到目前为止疫苗的安全性和有效性都得到了证实，但疫苗的长期预防性还需要临床近一步验证。其次，30％引发宫颈癌的病毒型别未受到疫苗的有效保护。
       科学开发多价疫苗覆盖更广泛的型别是HPV疫苗发展的一个重要方向。利用目前的分型检测技术可以了解HPV感染的地域性差别，更好的指导疫苗的研发，比如中国位于前5位的感染型别分别是HPV16、18、58、52、33。

3.2 宫颈癌的二级预防（早发现、早诊断、早治疗）

       目前已明确，高危型HPV的持续感染是宫颈癌癌前病变和宫颈癌发生的重要因素，在过去的几十年中，大量的研究表明，HPV检测联合细胞学检查，可以提高宫颈上皮内瘤变和宫颈癌的检出率。2011年，ACS、ASCCP和ASCP等多个专业学会，对美国宫颈癌筛查指南进行了更新。针对一般人群：(1)21-29岁妇女，目前的筛查方法仍是宫颈液基细胞学检查；HPV检测不作为常规检查，但可用于未明确诊断意义的不典型鳞状上皮细胞(ASCUS)的分层诊断。30-65岁妇女每隔3年筛查1次细胞学，或细胞学和高危型HPV共同检测每5年1次。
       目前，国际癌症研究机构（IARC）确认以下HPV高危型别与宫颈癌发生相关，其中16、18、31、33、35、39、45、51、52、56、58、59共12种型别定义为第一类致癌型别（确定致癌型别），另外66、68、26、53、67、70、73、82等定义为第二类致癌型别（可能致癌型别）。其次，在新的指南中HPV基因分型检测（HPV16、18）被应用到ASCUS患者的分层诊断管理中。在宫颈癌的筛查和管理中HPV基因分型检测有着其重大的临床指导意义，通过分型检测，可以实现对患者的个体化评估，预测宫颈病变发生的风险度，从而决定筛查的间隔、临床处理方案及治疗方案的选择及制定等。

3.3宫颈癌的三级预防（康复治疗）

       对镜下早期浸润癌的治疗多采用全子宫或广泛子宫切除术。对晚期浸润癌，手术治疗适用于Ⅰb期及Ⅱa期宫颈癌，采用广泛性子宫切除术和盆腔淋巴结清除术。放射治疗是治疗晚期宫颈癌的主要方法，适用于Ⅰb期及其以后各期患者，即使对Ⅳ期也能起到姑息作用。化学治疗是作为晚期或复发病例的辅助治疗，具有一定疗效。
       宫颈癌的治疗和预后都与其组织学类型密切相关。宫颈癌中常见的是鳞状上皮细胞癌，近年来宫颈腺癌的发病率有上升趋势，20世纪90年代宫颈鳞癌占75%，而腺癌约占25%。一般认为宫颈腺癌对放疗的敏感性较差，故其治疗原则是只要病人能耐受手术、估计病灶能切除者应尽量争取手术治疗。宫颈腺癌的预后较差，Kjorstad报道宫颈腺癌的5年生存率为51%，鳞癌为68%(P<0.005)。宫颈鳞状细胞癌中HPV16型最多见；宫颈腺癌中HPV18和45亚型较常见。
       HPV基因分型检测不仅是CIN治疗后随访的有效方法，在宫颈癌治疗后的随访中也有一定的意义。HPV阳性的宫颈癌患者在放疗后如果HPV仍持续阳性则其预后较差，因此HPV检测可作为评估宫颈癌预后的一个独立指标。

4. HPV与其他疾病

       除宫颈癌外，HPV还与阴道、外阴、肛门和阴茎等肛门生殖器部位肿瘤相关。目前尚无大规模多中心研究数据描述病变中HPV型别的分布情况。
       阴道癌 多数外阴和阴道癌是鳞状上皮来源，阴道癌HPV感染率为60%-65%，HPV 16最常见（约占70%），HPV 18、45、31、33、35和39也有发现。
       外阴癌 外阴癌HPV感染率为78.1%。HPV 16是VIN Ⅲ级和外阴癌的主要病因，HPV 18、45、31或33可能在癌变过程中发挥了一定作用。
       阴茎癌 阴茎癌HPV DNA阳性率为7%-82%。HPV 16是PIN和阴茎癌的主要病因，但HPV6或11对阴茎癌的归因危险度比其他肛门生殖器疾病高。
       肛门癌 肛门在生理结构上与宫颈类似，均有一个移行区域，该部位易感染HPV，并发生瘤性转化。85%的肛门癌能检出HPV DNA。HPV16型感染占绝大部分（＞75%），HPV 18次之（＜10%），低危型HPV感染较少。
       生殖器疣 生殖器疣是HPV感染引起的肛门生殖器部位最常见良性肿瘤，人群发病率为1%。90%的外生殖器疣由低危型HPV 6和11引起。
       其次，HPV感染与呼吸系统肿瘤、头颈部肿瘤、皮肤癌、乳腺癌、卵巢癌等的相关性研究也在不断的深入。

5. HPV基因检测技术的发展

       HPV基因检测从病因学角度出发，可以比细胞学和组织学更早的提示病变危险。和其他宫颈癌筛查方法相比，HPV基因检测受人为因素影响小，灵敏度高，用于人群筛查漏诊率小于5%，阴性预测值高达99%，且通过分型和对感染持续性判断有效评估患病风险。
       目前临床常用的HPV 基因检测方法主要基于核酸杂交技术或聚合酶链反应（PCR）。第二代核酸杂交捕获法，可同时检测13种高危HPV，得到了较广泛的应用，但其无法对HPV进行基因分型鉴定。其他传统的PCR检测方法也由于受到检测仪器荧光通道的限制仅可以做到HPV16、18的单独检测，但仍然无法对其他致癌高危型别进行鉴别检测。除宫颈癌外，HPV低危和高危型别的分型检测在对生殖器疣变和其他部位恶性肿瘤的管理中也有着重要的临床指导意义。
       流式荧光技术是一种全新的技术平台，该技术平台一次可同时检测多达100种指标，被誉为“后基因组时代的热门诊断技术”，非常适合于HPV的基因分型检测。上海透景生命科技有限公司将高灵敏度多重PCR技术与流式荧光技术相结合研制出一款新型HPV全分型核酸检测产品。它一次检测可呈现26种HPV型别，包括7种低危和19种高危型别，适应于宫颈癌筛查，生殖器疣变检测，以及其他与HPV感染相关的恶性肿瘤检测。它在检测HPV核酸的同时，扩增宿主人β-Globin基因的一个片段，作为试剂盒的质控，有效鉴别由于采样不足、扩增失败等造成的假阴性结果。它采用荧光信号，激光检测灵敏度高，数字化的结果准确、客观有别于膜条的肉眼判断。该产品已取得中国SFDA和欧盟CE认证。凭借其诸多技术优势，透景科技生产的HPV流式荧光杂交检测试剂现已带领HPV基因检测进入全分型、数字化的时代。

                                                                                                上海透景生命科技有限公司 供稿