循环肿瘤DNA液体活检技术在子宫颈癌随访监测中的研究现状与展望
2026-01-22 来源:中国实用妇科与产科杂志
关键词: 子宫颈癌

作者:唐芃睿,李源向阳,中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院妇产科 国家妇产疾病临床医学研究中心


子宫颈癌是最常见的妇科肿瘤之一,国家癌症中心报告显示,中国女性子宫颈癌的发病率为21.81例/10万,死亡率达到8.06例/10万,位居女性恶性肿瘤的第二位[1]。人乳头瘤病毒(human papilloma virus,HPV)是子宫颈癌最主要的致病因素[2]。HPV病毒整合进入宿主基因组后,编码癌蛋白E6和E7,分别结合抑癌蛋白p53和Rb,使细胞获得无限增殖的能力,进而导致正常子宫颈上皮转变为癌前子宫颈上皮内瘤变(cervical intraepithelial neoplasia,CIN),最终发展成子宫颈癌[2]。


对于子宫颈癌患者,手术或同步放化疗是常用的治疗手段。子宫颈癌常用的随访检测方法包括查体、血清肿瘤标志物、影像学及子宫颈或阴道细胞学检查等,但这些手段存在有创性、无法检测小病灶等缺点[3]。微小残留病灶检测(minimal residual disease,MRD)是指经过治疗后,通过影像学或传统实验室方法不能发现残留病灶,但通过液体活检发现的肿瘤来源分子异常,预示肿瘤的持续存在和临床进展,在肿瘤病情监测及预后评估等领域展现出了一定的优势[4]。液体活检技术作为MRD的主要检测手段,通过对血液、脑脊液、尿液、唾液、胸腔积液、腹腔积液等样本进行检测,完成疾病的筛查和诊断[5]。目前,应用最广泛的液体活检方法主要是基于血液进行的,检测靶点包括血液中游离的循环肿瘤细胞(circulating tumor cell,CTC)、循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)、循环肿瘤RNA(circulating tumor RNA,ctRNA)以及外泌体等[6-7]。ctDNA是脱落或细胞凋亡后释放入循环系统的肿瘤体细胞DNA,是子宫颈癌领域最主要的液体活检检测靶点[8]。本文就子宫颈癌ctDNA检测方法和ctDNA在子宫颈癌随访监测方面的研究现状进行综述。


1  子宫颈癌ctDNA检测方法


目前,对子宫颈癌的ctDNA检测手段主要包括:基于下一代测序技术(Next generation sequencing,NGS)和微滴式数字聚合酶链式反应(Droplet digital polymerase chain reaction,ddPCR)等[9]。


基于NGS的ctDNA测定是目前常用的检测手段,通过高通量测序技术对血液中的肿瘤DNA进行检测,从而为肿瘤的早期诊断、监测和个体化治疗提供信息。Lee等[10]利用24个与子宫颈癌相关的基因突变设计了ctDNA检测芯片,在24例子宫颈癌患者中,利用NGS检测到了面板中的18个基因突变。Mittelstadt等[11]通过NGS识别13种高危HPV DNA的E6和E7区域,与14个人类基因组的短区域(每个约200 bp)进行区分,16、18型HPV ctDNA的检出率为61%,与ddPCR检测效率相近,此外NGS还可检出更多类型HPV ctDNA。但是,基于NGS的检测手段也存在一定缺陷,例如成本高、消耗时间长等。并且,ctDNA中体细胞突变的变异等位基因频率(variat allele frequency,VAF)很低,平均VAF为3.67%,中位VAF为0.41%,因此,基于NGS的检测方法需要较高的测序深度,进而限制了这一方法的临床应用[12]。


ddPCR作为第三代PCR技术,是目前子宫颈癌ctDNA检测使用的另一种主要手段,在解析低丰度ctDNA、识别固定靶点方面具有很高的效用[13]。ddPCR首先对样品进行微滴化处理,经过PCR扩增后,对微滴进行逐个检测,最后根据泊松分布原理及阳性微滴的比例与数目得出待测分子的起始拷贝数或浓度[14]。已有研究表明ddPCR可以检测低至2拷贝的HPV ctDNA,体现了ddPCR检测的敏感度[15]。相较于传统的实时荧光定量PCR(realtime fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)和数字PCR(digital PCR,dPCR),ddPCR可实现绝对定量,并测定痕量分子,因此在肿瘤治疗后随访监测(ctDNA浓度变化需精准测量)方面具有广阔的应用前景[16]。一项关于HPV ctDNA作为子宫颈癌生物标志物的荟萃分析显示,ddPCR检测的灵敏度高达83%,远高于定量PCR检测的灵敏度21%,证明 ddPCR作为精准测定ctDNA含量的检测手段具有极大优势[17]。但是,ddPCR技术相较NGS技术的劣势在于,ddPCR只能检测某些已知突变基因,无法筛选出不携带这些突变的患者,而NGS技术则可以检测整个基因序列,进而对更广泛的突变范围进行筛查[18]。尽管如此,子宫颈癌的发生与HPV感染相关性极高,因此,ddPCR仍能覆盖大多数子宫颈癌患者,具有较高的检测效率。


一项荟萃分析对比了qPCR、ddPCR和NGS 3种手段检测HPV相关肿瘤中ctDNA的效果,发现NGS的检测灵敏度最高,ddPCR居中,qPCR最低,灵敏度分别为94%、81%和51%,而这些检测方法的特异性相似,这一结果在结直肠癌中也得到了验证[19-20]。因此,检测方法的差异会对ctDNA的测定结果产生影响,方法的选择可根据具体的检测靶点决定。


2  ctDNA在子宫颈癌随访监测方面的研究现状


目前,针对子宫颈癌患者,ctDNA的检测对象包括肿瘤细胞释放入血的HPV ctDNA、ctDNA的突变位点和ctDNA甲基化等。


2.1  HPV ctDNA  HPV ctDNA是子宫颈癌进展的潜在生物标志物,对其浓度进行精准检测有助于评估子宫颈癌预后[21]。部分研究表明,血浆内高HPV ctDNA与更高的疾病负担相关,治疗前后HPV ctDNA的变化可以反映子宫颈癌的治疗效果。Jeannot等[9]分析了来自BioRAIDs队列的94例HPV 16型或18型相关子宫颈癌患者的血清样本,利用ddPCR证明血液中循环HPV E7基因作为子宫颈癌肿瘤生物标志物的可行性,且HPV ctDNA与子宫颈癌高国际妇产科联盟(FIGO)分期相关,治疗结束时HPV ctDNA的完全清除与更长的患者无进展生存期(progression free survival,PFS)显著相关。此外,Sivars等[22]证实,早期和晚期子宫颈癌患者治疗前血浆中HPV ctDNA检出率分别为26.7%和94.4%,而癌前患者血浆中HPV ctDNA均为阴性。治疗结束时伴有持续性较高水平HPV ctDNA的患者的PFS明显低于HPV ctDNA水平较低的患者;并且,治疗前HPV ctDNA水平高于中位数的患者与HPV ctDNA水平低于中位数的患者相比,PFS更差[22]。Thangarajah等[15]利用ddPCR检测痕量的循环无细胞HPV ctDNA,进而评估其作为早期、晚期、复发和转移性HPV驱动子宫颈癌和外阴癌分子治疗监测的生物标志物的效果。结果发现,治疗前样本HPV ctDNA的平均拷贝数为838.6份,治疗后样本的平均拷贝数为2.3份,并且HPV ctDNA拷贝数随着FIGO分期的增加而增加,证明血浆ddPCR检测HPV ctDNA的浓度可以反映治疗效果,且这种方法对于子宫颈癌和外阴癌晚期患者是可行的[15]。


一项针对接受放化疗(chemoradiation therapy,CRT)的ⅠB~ⅣA期子宫颈癌患者的前瞻性、多中心研究表明,在CRT结束时检测到的血浆中HPV ctDNA的水平与PFS相关,通过ddPCR检测到HPV ctDNA的患者与未检测到HPV ctDNA的患者相比,2年PFS明显更差,中位复发时间提前5.9个月[3]。通过ddPCR和NGS检测到的HPV ctDNA与较差的PFS独立相关,进一步证明HPV ctDNA的水平可反映患者的治疗疗效[3]。Yang等[23]对21例子宫颈癌患者进行治疗后,16例患者血浆中未检测到HPV ctDNA,提示这些患者的治疗效果较理想;而5例患者在治疗后HPV ctDNA持续存在或再次出现(其中1例未控,另1例复发),提示血浆HPV ctDNA可以较好地监测子宫颈癌治疗反应和疾病进展。


另一方面,基于子宫颈癌发展与HPV DNA整合入宿主基因的相关性,Carow等[24]探究了血清中病毒-细胞连接序列作为子宫颈癌分子肿瘤标志物的潜力,发现在21个术前血清样本中,检测到5个特异性连接片段,为ctDNA作为分子生物标志物在疾病监测中的应用开辟了新的视角。


但目前,HPV ctDNA评估子宫颈癌治疗和预后的效果仍存在一定争议。Kang等[25]对19例转移性子宫颈癌患者进行HPV ctDNA的检测,发现经过肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte,TIL)免疫治疗后,3例出现肿瘤消退的患者在TIL输注后2~3 d后仍检测到HPV ctDNA峰值,且只在2例治疗后实现完全缓解的患者体内观察到HPV ctDNA的持续清除,说明HPV ctDNA反映子宫颈癌肿瘤进展状况存在一定滞后性和波动性。因此,将 HPV ctDNA作为子宫颈癌进展指标仍需进一步的实验和临床研究。


2.2  ctDNA中的突变位点  除HPV ctDNA以外,检测ctDNA的突变情况也有助于判断子宫颈癌预后。子宫颈癌中常见的突变基因包括ERBB2、MAPK1等13个位点,对这些特殊位点进行靶向检测有助于反映子宫颈癌疾病进展[26]。新辅助化疗(neoadjuvant chemotherapy,NACT)是局部晚期子宫颈癌患者的一种治疗选择,Li等[27]研究了液体活检生物标志物监测NACT治疗效果的能力。通过对接受NACT治疗的局部晚期子宫颈癌患者的血浆ctDNA和肿瘤组织DNA进行 NGS分析,发现对治疗无应答患者的ctDNA和组织DNA中频繁检测到PBRM1、SETD2和ROS1突变,且PBRM1突变与患者较差的生存相关。Charo等[28]收集了105例妇科肿瘤患者的临床病理和基因组信息,其中包括13例子宫颈癌患者,通过大规模平行DNA测序对ctDNA突变进行检测,发现最常见的突变是TP53、PIK3CA、KRAS、BRAF、ERBB2和MYC基因,且较高的ctDNA突变等位基因频率与较差的总生存期(overall Survival,OS)相关,风险比为1.91,说明ctDNA在子宫颈癌预后预测和个体化癌症治疗中具备应用前景。


PIK3CA基因突变在子宫颈癌中较为常见,携带该突变的患者中位OS短于未携带该突变的患者(36个月和44个月)[29]。一项在中国进行的对117例原发浸润性子宫颈癌患者治疗前血浆样本的检测显示,在22.2%的患者血浆ctDNA中检测到p.E542K或p.E545K位点的PIK3CA基因突变,且该基因突变状态与肿瘤大小显著相关[30]。此外,血浆中检测到PIK3CA突变的患者的无病生存期(disease-free survival,DFS)和OS相比其他患者更低(DFS:38个月vs.113个月;OS:34个月vs.116个月),说明ctDNA的PIK3CA突变分析有望成为细化子宫颈癌个体患者预后分层的一种方法[30]。Tian等[31]对82例局部晚期子宫颈癌和转移性子宫颈癌患者的血浆样本进行深度测序分析,在转移性子宫颈癌患者样本中发现5个显著的非同质突变基因(PIK3CA、BRAF、GNA11、FBXW7和CDH1),可检测到上述突变的转移性子宫颈癌患者的PFS为3个月,OS为8个月,而未检测到突变的患者的PFS为7个月,OS为17个月,因此,治疗后血浆样本中含有ctDNA突变的患者PFS和OS更短。此外,在疾病进展中,这些突变的增加比放射成像更早被检测到,有利于复发病灶的早期识别[31]。


2.3  ctDNA甲基化  除了以上2种检测对象,ctDNA甲基化也有望成为子宫颈癌治疗效果监测的新靶点。ctDNA的甲基化信号已被证实可以检测癌症,并将癌症区分为具有不同生存结局的高危和低危组[32]。在高级别CIN和子宫颈癌中,大多数基因都发生了高甲基化;只有3个启动子区域,即STK31、rDNA和COL17A1被低甲基化[33]。Bu等[34]评估了113份血浆样本中Septin9甲基化与子宫颈癌盆腔淋巴结转移的关系,发现Septin9预测子宫颈癌盆腔淋巴结转移的特异度为81.48%,灵敏度为70.42%,且当与SCCAg联合使用时,灵敏度可提升至近80%,证实Septin9甲基化是子宫颈癌的一种新型诊断生物标志物。尽管目前针对ctDNA甲基化对子宫颈癌预后预测方面的临床研究数目较少,但基于ctDNA甲基化检测肿瘤的可行性和DNA甲基化对子宫颈癌致病的重要性,ctDNA甲基化有望成为子宫颈癌随访监测的新指标。


3  总结与展望


相较于常规检测方法,液体活检以其无创、特异性强、敏感度高的优势吸引了越来越多研究者的关注。通过简单的血液样本,液体活检可针对ctDNA的不同靶点,为预后预测及监测早期复发提供新可能。将液体活检与常规检测方法结合,可完善子宫颈癌预后预测及治疗效果评价指标,克服原有方法局限性,为子宫颈癌的治疗与随访提供新方向。


但是,由于液体活检自身的局限性,目前,它仍是一种辅助检测手段。首先,液体活检的检测效果在不同癌症中存在差异,不同癌症类型中ctDNA水平的异质性导致液体活检检出率的差异性。其次,液体活检是一种新兴技术,成本较高,不同技术平台之间的标准化程度有限。要成为广泛应用的常规检测手段,还需降低成本并建立更完善的技术标准与规范。最后,在子宫颈癌领域,ctDNA检测疾病负担的即时性和精确度仍需更多数据与研究证明。


利益冲突  所有作者均声明不存在利益冲突 


作者贡献声明  唐芃睿:文献及研究搜索、整理内容、撰写文章;李源:整理文献、文章修改;向阳:文章修改、指导、对文章的知识性内容进行批判性审查


参考文献略


来源:唐芃睿,李源,向阳.循环肿瘤DNA液体活检技术在子宫颈癌随访监测中的研究现状与展望[J].中国实用妇科与产科杂志,2025,41(12):1245-1248.

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