作者:张师前,王星语,山东大学齐鲁医院
1背景
子
2HPV检测技术和基因分型
如何诊断一个“真正”的HPV非相关性子宫颈癌是目前亟需回答的问题,HPV检测阴性是否就一定可以确诊HPV非相关性子宫颈癌?一项Meta分析对1990—2010年间的30 848例浸润性子宫颈癌进行了分析,结果表明随着HPV检测敏感性的提升和组织类型分类的进一步明确,HPV阳性诊断率从85.9%提升至92.9%,这也就意味着既往诊断中可能存在一些“假HPV非相关性子宫颈癌”[6]。因此可以推测,目前的HPV检测结果显示阴性未必一定就意味着该子宫颈癌患者为HPV非相关性。HPV检测结果阴性可能与以下因素有关:(1)HPV非相关性肿瘤(真阴性),如某些腺癌和少数鳞癌亚型。(2)HPV致病整合过程中HPV基因组丢失。(3)分子检测未能包括病毒基因类型。(4)所使用的诊断方法无法检测到。(5)误诊为原发性子宫颈癌(即转移或原发性子宫体肿瘤累及子宫颈)。
2.1 HPV检测技术 目前所采用的HPV检测技术敏感度均较高,阴性预测值可达97.9%~99.3%[7],但HPV检测受标本采集、核酸提取方法、引物和内部对照等诸多因素影响,这些均可能引起假阴性结果。美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于子宫颈癌筛查、HPV检测的技术包括病毒DNA扩增、mRNA扩增以及信号放大系统。PCR是HPV基因检测中最常用的技术,大多选取HPV基因组中最保守的L1基因作为引物探针的杂交靶区,这些基于PCR技术的HPV检测试剂,具有高敏感度和特异度。如检测试剂中设计的引物和探针不能特异与靶标基因结合,则会显示为假阴性[8]。与DNA扩增相比,信号放大法的敏感度更低,病毒载量较低时可能会引起假阴性结果。此外,病毒基因组的降解、缺少内部对照也会增加假阴性的可能[9]。
HPV假阴性还与采样过程相关。从坏死或炎症区域采集取样有可能会导致取样不足、样本中混有血液或润滑剂,样本储存时间过长也会影响检测的准确性[10]。
2.2 靶向HPV DNA片段丢失 大多数基于PCR的检测只扩增HPV病毒L1区域,如果病毒在整合过程中L1区域丢失,则可能导致假阴性结果[11]。HPV基因整合至宿主细胞后,E6/E7 mRNA表达占比增加,因此基于检测E6/E7 mRNA表达技术的假阴性率更低[11]。
2.3 子宫颈继发性恶性肿瘤 继发于其他部位的子宫颈恶性肿瘤,也有可能被“诊断”为HPV非相关性子宫颈癌。一项研究纳入371例术前活检为子宫颈癌的研究,手术分期后发现有31例第二代杂交捕获技术(HC2)检测,其中21例最终病理证实为其他部位恶性肿瘤转移至子宫颈[12]。
不同HPV检测技术的原理、引物互有不同,敏感性和特异度也存在差异。有学者建议甄别HPV非相关性子宫颈癌需联合多种不同HPV检测技术[12]。当传统HPV检测方法均为阴性时,采用高通量测序等其他分子技术可协助诊断特定基因型的HPV感染,cDNA测序可提示是否存有病毒转录。有证据表明,PCR检测为HPV阴性的子宫颈鳞/腺癌患者,仅有48%~57%的HPV深度测序结果仍为阴性[13],因此推荐对初筛为HPV阴性的子宫颈癌患者进行基于不同检测原理的HPV复核,从而提高“真性”HPV非相关性子宫颈癌诊断的准确性。
3HPV非相关性子宫颈癌的病因学及分子特征
HPV非相关性子宫颈癌的致病机制尚不清楚。有研究发现HPV相关性和HPV非相关性子宫颈癌的基因表达存在差异[3,14],如细胞增殖标志物(PCNA和Ki-67)、肿瘤抑制蛋白(如p53、p16、p14、p21和p27)、原癌基因(如EGFR、c-myc和c-Erb2)表达互有不同[15],可能预示二者之间的发病机制不尽相同。
Nicolás等[16]报道,HPV阴性子宫颈癌p53免疫染色异常(p53abn)的比例明显升高,表明p53突变与HPV非相关性子宫颈癌的肿瘤失调控、增殖转移相关。HPV相关性子宫颈癌的细胞周期蛋白依赖激酶(CDK)抑制蛋白如p16、p14、p27表达增加[17],也可考虑作为HPV感染的替代标志物用以鉴别诊断。
p53调控WIG-1基因编码转录因子,后者可与异质
有研究对高危HPV E6/E7mRNA阳性和阴性的子宫颈癌组织样本的miRNA表达进行了探索,结果发现,高危HPV E6/E7mRNA阴性子宫颈癌组织样本中,miR-9下调[20],miR-21和miR-155上调[21],提示miRNA调节机制与HPV E6/E7蛋白相关。
癌症基因组图谱(TCGA)研究网络报道,HPV非相关性子宫颈癌中包括携带CpG岛高甲基化(CIMP)低聚集区亚群,平均启动子甲基化较低,通常CIMP低聚集区亚群多见于健康子宫颈上皮组织[3]。功能表观遗传学研究表明,HPV相关和HPV非相关性子宫颈癌FOXA2基因的表达存在明显差异,HPV阳性患者DNA甲基化水平升高,FOXA2基因则呈低表达[3]。HPV非相关性子宫颈癌NF-κB、P53和MAPK信号激活水平较低,上皮-间充质转化(EMT)mRNA较高,载脂蛋白B mRNA编辑酶APOBEC低频率突变,伴有KRAS、ARID1A和PTEN突变[3]。
Liu等[14]对HPV相关性和非相关性子宫颈癌的17种差异性表达基因进行研究,结果发现,有7种基因在HPV非相关性子宫颈癌细胞和组织中的表达水平显著升高,其中MEX3A和TTYH3基因与HPV非相关性子宫颈癌患者的总生存期相关,可能作为HPV阴性子宫颈癌治疗的新靶点。
Park等[21]根据HPV E6/E7mRNA转录状态,将子宫颈癌分为HPV活动性和HPV非活动性两类。HPV非活动组的HPV E6/E7mRNA转录与较低的DNA甲基化相关,根据突变图谱,PTEN、p53、CTNNB1、AKT、ARID1A和ARID5B等驱动基因突变独立于APOBEC途径。
HPV非相关性子宫颈癌的发生机制,流行观点以“打击和病毒逃逸”理论(Hit and Run Viral Theory)解释HPV非相关性子宫颈癌的病毒基因组缺失。“打击和病毒逃逸”理论认为,一旦病毒感染引起足够的细胞突变,肿瘤的发生发展就不再依赖于病毒蛋白的表达或转录,肿瘤进展过程中表现为病毒的“丢失[22-24]”。
有证据表明,E6/E7致癌基因启动致癌过程,随着时间的推移和突变的积累,病毒基因的转录不再是必要条件[23]。有研究提出,“打击和病毒逃逸”致癌理论也可通过表观遗传失调产生永久性改变。致癌基因整合、染色质重塑进而影响转录调节、DNA修复和感染细胞的永久性表观遗传学改变,如E7 HR-HPV肿瘤蛋白激活DNA甲基转移酶1(Dnmt1)的活性改变[25]。在“打击和病毒逃逸”的过程中,病毒基因组在肿瘤浸润前期短暂存在,浸润前期病变HPV的持续感染可能是HPV非相关性子宫颈癌在病毒“逃逸(Run)”之前所必须的“打击(Hit)”过程[25]。最近有研究对3个HPV非相关性子宫颈癌浸润前病灶进行分析,发现其中2个样本显示弥漫性p16ink4a阳性,提示其与HPV相关性病变的模式相似,标本中未检测到RB基因或编码p16ink4a蛋白的CDKN2A基因的体系或胚系突变,该研究结果进一步支持“打击和病毒逃逸”理论[26]。
4HPV非相关性子宫颈癌的前驱病变
子宫颈鳞状上皮内病变(SIL)与子宫颈鳞状细胞癌密切相关,其中高级别鳞状上皮内病变(HSIL)为子宫颈鳞癌的癌前病变。2020年版《WHO女性生殖器肿瘤分类》将子宫颈鳞癌/腺癌分为HPV相关性和HPV非相关性,但并未将癌前病变予以区分。HPV非相关性子宫颈癌是否与HPV相关性子宫颈癌一样,存在前驱病变?有研究对474例子宫颈锥切标本进行分析,发现有3例子宫颈上皮内病变标本、6例子宫颈鳞癌标本的32种HPV DNA及14种HR-HPV mRNA检测结果均为阴性。该研究认为,HPV非相关性子宫颈癌的癌前病变为高度分化的角化上皮内增殖(类似于高分化的外阴上皮内瘤变)、未分化的基底样上皮内病变(偶有p16ink4a块状染色,类似于HSIL)[27]。鉴于目前相关的研究报道较少,HPV非相关性子宫颈癌的癌前病变仍有待进一步研究。
5HPV非相关性子宫颈癌的常见病理类型
5.1 HPV非相关性子宫颈鳞癌 约有5%~7%的子宫颈鳞癌为HPV阴性,临床表现、组织病理特征难以与HPV相关性子宫颈鳞癌鉴别[16]。大体病理可表现为息肉样或浸润性,组织病理包括角化型、非角化型、乳头状型、基底型和疣状型。免疫组化p16阴性是诊断的必要条件,推荐采用不同检测原理的HPV分子检测方法进行检测。目前对HPV非相关性子宫颈鳞癌的遗传学研究较少。
5.2 子宫颈胃型腺癌 有研究对胃型腺癌进行基于PCR原理的HPV检测,结果均为阴性[28]。胃型腺癌是第二位次常见的子宫颈腺癌,约占子宫颈腺癌的10%[29]。症状多为大量阴道水样分泌物,由于肿瘤的高度浸润性生长,最明显的体征为子宫颈增大但无明确肿块。子宫颈腺体小叶状增生(LEGH)和胃型原位腺癌是子宫颈胃型腺癌的前驱病变。胃型腺癌的预后较差,5年生存率为30%~43%[30]。
5.3 子宫颈透明细胞癌 仅有25%~40.4%的子宫颈透明细胞与HPV感染相关[11]。子宫颈透明细胞癌的常见症状为异常阴道流血。非DES暴露相关的子宫颈透明细胞癌的发病机制尚不明确,有观点认为可能源于子宫颈的子宫内膜异位症[31];管状内膜化生认为是DES暴露相关透明细胞癌的前驱病变[32]。有报道认为,DES暴露相关子宫颈透明细胞癌的预后好于非DES暴露患者,FIGOⅠ/Ⅱ期患者的5年生存率为81.5%,10年生存率达57%[33]。
5.4 子宫颈中肾管腺癌 子宫颈中肾管腺癌罕见,具有高侵袭性,早期即可转移,总体预后较差。有研究对子宫颈中肾管腺癌进行了HPV基因分型,发现7例患者均为HPV阴性[34]。子宫颈中肾管腺癌起源于正常或增生的中肾管残迹,通常发生于子宫颈的外侧至后部,可为浸润性或膨胀型外生性生长,一般很少累及整个子宫颈,大约70%的患者诊断时为ⅠB期,复发率为32%,平均复发间隔为24个月,平均生存时间为50个月[35-36]。
5.5 子宫颈子宫内膜样腺癌(ENAC) 仅有0~27%的ENAC中可以检测到HPV,起源于鳞柱状交界的ENAC中均检测到HPV [37]。子宫颈上段内膜和子宫下段来源的ENAC为HPV阴性[38-39]。一项对409例子宫颈腺癌的研究显示,依据2014年WHO诊断标准,41%的患者诊断为ENAC,当采用国际子宫颈腺癌分类标准(International Endocervical Adenocarcinoma Criteria and Classification ,IECC)对同一批患者进行诊断,则仅有1.1%的确诊率[29]。有学者认为ENAC可能是由子宫颈的内膜异位症恶变而来[40]。
6HPV非相关子宫颈癌的临床转归
早期子宫颈癌(伴有淋巴脉管间隙浸润的ⅠA1期至ⅠB2期、ⅡA1期)的一线治疗是根治性子宫切除术和盆腔淋巴结切除术,根据最终病理结果是否存在中高危因素确定后续补充治疗;局部晚期子宫颈癌(ⅠB3期、ⅡA2~ⅣA期)的标准治疗是同步放化疗。晚期子宫颈癌(ⅣB期)则以铂类为基础化疗的姑息治疗。由此可见,子宫颈癌的初始治疗基于临床、影像和病理结果,而非组织学类型、基因组改变或HPV相关与否。目前,HPV非相关性子宫颈癌的治疗依据多参考HPV相关性子宫颈癌的临床证据。部分研究结果表明,HPV非相关性肿瘤的预后较HPV相关性肿瘤更差[41],但迄今尚无前瞻性证据评估HPV非相关性子宫颈癌患者的临床转归,是否需要对HPV非相关性子宫颈癌选择独立的治疗策略仍需进一步探讨。
一项纳入136例子宫颈癌(包含鳞癌和腺癌)的回顾性队列研究显示,14例HC2阴性患者,通过PCR复测后显示8例为HPV非相关性子宫颈癌,结果提示HPV非相关子宫颈癌的无病生存期更短;多变量分析结果显示,HPV状态是子宫颈癌患者的预后因素;HPV非相关性子宫颈癌多见于腺癌,部分非角化型鳞状细胞癌也为HPV阴性[42]。
另有回顾性研究分析了HPV阴性与肿瘤结局之间的关系。在一项包括248例患者(手术治疗108例,放化疗140例)的研究中,18.5%为HPV非相关性子宫颈癌;多变量分析显示,与HPV相关性子宫颈癌相比,HPV非相关性子宫颈癌的无病生存率更差[43]。一项研究对214例子宫颈癌(包括鳞癌、腺癌、腺鳞癌或神经内分泌癌等病理类型)进行回顾性分析,应用反向杂交法进行HPV基因分型和p16免疫染色,结果发现HPV非相关性肿瘤占10%;与HPV相关肿瘤相比,HPV非相关肿瘤患者淋巴结转移率更高,无病生存期和总生存期更差;多变量分析表明,FIGO分期和淋巴结转移与肿瘤的不良预后相关[16]。
最近,一项基于预后生物标志物的多中心回顾性研究,依据国际子宫颈腺癌标准和分类系统(IECC),对464例ⅠB期子宫颈腺癌进行分析,多变量分析显示,HPV阴性与较差的无复发生存率有关;与预后相关的其他相关因素包括淋巴脉管间隙浸润和淋巴结转移[44]。
有研究对37例HPV阴性、FIGOⅠ~Ⅳ期初诊子宫颈癌样本(包括鳞癌和腺癌)再次检测发现,只有半数病例确认为HPV非相关性,患者的5年肿瘤特异性生存率较差[45]。一项系统回顾和荟萃分析对2838例子宫颈癌患者进行二次分析,结果显示,与HPV非相关肿瘤患者相比,HPV相关性肿瘤患者的总生存率和无病生存率更高[46]。该研究的局限性在于异质性较高,不同研究的HPV检测方法和组织来源不同[46]。
目前的研究结果多显示,HPV非相关性子宫颈癌的预后更差。但相关证据等级不高,多为回顾性研究,样本数量较少,且HPV非相关子宫颈癌的诊断标准尚未统一。不可否认的是,初始治疗前确定HPV状态对预后判定具有指导意义,有助于个性化治疗和随访监测,但针对于HPV非相关性子宫颈癌的具体治疗策略目前仍无统一的意见。
7未来研究方向
随着HPV检测技术的发展,HPV阴性子宫颈癌患者有逐渐下降趋势,但即使是通过不同的检测方法(包括深度测序),仍存在HPV非相关性子宫颈癌的研究报道。HPV非相关子宫颈癌可能为独立的生物学亚群,表现为FIGO分期较晚、预后较差。HPV非相关性子宫颈癌的无进展生存期和总生存期较低,推测目前的“标准治疗”未必适宜于这一特殊群体,寻求新的治疗手段是未来需要关注的重点。
HPV非相关性子宫颈癌具有独特的分子特征,不同于HPV相关性肿瘤生物学行为,信号通路的改变独立于病毒感染,主要表现为PTEN、KRAS、p53、CTNNB1、ARID1A和ARID5B的改变,期待进一步评估这些蛋白是否可作为HPV非相关性子宫颈癌的肿瘤标志物,为靶向治疗提供借鉴。Banister等[47]提出,基于HPV非相关性肿瘤的体系突变,PI3K/mTOR抑制剂和酪氨酸激酶抑制剂可能有助于提高治疗的应答率。HPV非相关性子宫颈癌对免疫检查点抑制剂(如PD1/PD-L1抑制剂)的反应率可能较差。KEYNOTE-028试验和CHECK MATE-358试验表明,TCD8+浸润性淋巴细胞(TILS)和PD-L1高表达型HPV相关性宫颈鳞癌,能够获益于免疫检查点抑制剂治疗[48]。不过Chen等[49]的研究发现,PD-L1在HPV相关性和非相关性子宫颈腺癌中的表达无显著差异。
8结语
不同于HPV相关性子宫颈癌,HPV非相关性子宫颈癌可能是一种独立分子特征的肿瘤类型,以p16缺失及p53、KRAS、ARID1A和PTEN等基因突变为特征。WHO建议通过HPV检测和p16免疫染色将子宫颈癌分为HPV相关性和HPV非相关性,但具体的诊断标准仍不明确,如何排除“假阴性”是诊断的难点,寻求新的标志物是未来的研究方向。HPV非相关性子宫颈癌病理学亚型为腺癌、鳞腺癌及少部分鳞癌,早期即出现淋巴结受累,转移范围更广泛,肿瘤学结局更差,需探讨新的治疗策略以面对HPV非相关性子宫颈癌的较差预后。目前尚无前瞻性研究评估基于HPV状态的不同干预措施对临床预后的影响,也没有基于HPV状态的特殊治疗手段。未来需要更多的相关研究用以支持HPV非相关性子宫颈癌的临床结局,评估相关治疗的总体应答率,探索新的生物标志物,以期寻找到更为准确的预后评价体系。
参考文献略。
来源:张师前,王星语.人乳头瘤病毒非相关性子宫颈癌的有关问题[J].中国实用妇科与产科杂志,2023,39(7):728-732.
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