人乳头状瘤病毒核酸检测用于宫颈癌筛查中国专家共识
HPV是一种嗜上皮组织的无包膜双链环状小DNA病毒,病毒基因组约8 kb,可分为3个区域:早期基因(包含开放阅读框E6、E7、E1、E8、E2、E4、E5)、晚期基因(包含开放阅读框L2和L1),以及非编码上游调节区(URR)又称为长控制区(LCR)(图1),各基因的功能和特点见表1。
图1 人乳头状瘤病毒基因组图谱
HPV基因组序列存在10%以上的不同,即为不同的基因型别。目前已发现并分离鉴定出200多种HPV型别,并按其诱发癌症的潜力,分为高危型与低危型。我国2015年发布的《人乳头瘤病毒(HPV)核酸检测及基因分型、试剂技术审查指导原则》中将HPV16、18、31、33、35、39、45、51、52、56、58、59、68等13种基因型列为高危型HPV(HR-HPV)。WHO在2021年发布的《预防宫颈癌:宫颈癌前病变筛查和治疗指南》中指出HR-HPV检测通常包括14种型别:HPV16、18、31、33、35、39、45、51、52、56、58、59、66、68型。HR-HPV持续感染过程中病毒的E6和E7基因可能与宿主DNA发生整合,导致宫颈上皮内瘤样病变(CIN)甚至宫颈癌。低危型HPV(LR-HPV)主要包括HPV6、11、42、43、44等,可能引起生殖器疣或其他良性病变。
女性生殖道HPV感染较常见,但70%~90%的感染无症状并可在1~2年内消失,5%~10%感染女性会发生持续性HPV感染,并有可能进一步进展为宫颈癌前病变甚至浸润癌。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。
(一)明确HR-HPV感染型别 进行风险分层管理
HR-HPV感染与宫颈癌发生密切相关,几乎所有宫颈癌中可检测到HR-HPV。加泰罗尼亚肿瘤研究所和国际癌症研究署(ICO/IARC)2021年发布的全球HPV和相关疾病报告显示,宫颈癌中最常见的HR-HPV型别为HPV16(55.2%)、18(14.2%)、45(5.0%)、33(4.2%)和58(3.9%),其中HPV16/18占比约70%。我国宫颈癌最常见HR-HPV型别为HPV16(59.5%)、18(9.6%)、58(8.2%)、52(6.5%)和33(3.5%),HPV16/18占比与全球类似,但HPV 52/58占比较高。
HR-HPV感染是宫颈高级别鳞状上皮内及以上病变(HSIL+)发生的必要条件。通常以发生HSIL+的风险作为衡量指标,遵循“同等风险,同等管理”的原则对HR-HPV感染者进行进一步的分流或随访管理。HPV16/18型别导致HSIL+的风险最高,对HPV16/18阳性感染者直接进行阴道镜转诊。除HPV16/18以外的其他12种HR-HPV型别发生HSIL+风险存在差异。HPV31、33、45、52、58与HPV18感染者发生CIN3的风险近似,但HPV18在浸润癌中占比更大而且致癌风险明显增加;而HPV35、39、51、56、59、66、68发生CIN3+的风险较低,考虑可采取不同于高致病风险HR-HPV感染人群的管理措施。而HR-HPV阴性者发生HSIL+的风险极低,通常只需定期随访即可。
HR-HPV单一型别与多重型别感染对致癌性的影响,尚未形成统一结论。几项大型宫颈癌筛查研究提示多重感染特别是HR-HPV多重感染可能与细胞学异常或HSIL+发生风险更密切相关,但也有筛查研究显示多重感染对宫颈病变发生风险没有累加或协同作用。因此,目前对于多重感染者仍采用与单一型别感染者相同的管理模式。
(二)明确是否存在HPV持续感染 采取更积极的管理措施
根据文献研究和临床经验,HPV持续感染可定义为:间隔6~12个月的相邻2次检测中,同一个体的宫颈检测样品显示为同种型别HPV阳性。HR-HPV持续感染是发生宫颈高级别病变和宫颈癌的主要原因。研究显示HR-HPV持续感染平均2~3年可发生宫颈癌前病变,平均10~12年可发展为宫颈癌,并且HR-HPV持续感染者相较于不同型别的反复感染者,宫颈癌发病风险高出约4倍。HR-HPV持续感染还可能影响宫颈病变治疗后女性的预后。如锥切术后发生与术前相同型别HPV持续感染者,其残留或复发的风险更高,需更密切地关注存在治疗失败的可能性,并进行更严格的管理。因此,HR-HPV分型检测可明确是否存在同一型别持续感染,有助于采取更积极的干预治疗措施和更严格的随访管理。
根据是否对目的基因进行扩增,HPV核酸检测方法可以分为扩增法和非扩增法。(1)核酸扩增法:根据扩增的目的基因片段不同,可分为DNA扩增和RNA扩增;根据扩增的方法不同,可分为聚合酶链反应(PCR)法和恒温扩增法等。(2)非扩增法:主要基于HPV全片段基因利用检测信号放大的原理进行检测,包括杂交捕获、酶切信号放大法等。
目前,我国HPV核酸检测常用技术多以核酸扩增法及其衍生技术为主,包括:恒温扩增法、荧光PCR(PCR-荧光探针法)、PCR-毛细管电泳法、PCR-微流控芯片法、PCR-熔解曲线法、PCR-反向点杂交/流式荧光杂交法等。总体而言,HPV核酸检测向着更多分型、更高灵敏度、更高特异度、更加自动化方向发展(常用方法学见表2)。
在加速消除宫颈癌全球战略背景下,我国宫颈癌初筛方法正在从以细胞学为主向以HPV核酸检测为首选转变。当前阶段需要通过认真梳理现有供给系统,建立完善的实验室运行机制和监督管理体系,开展基于HPV核酸检测筛查项目的同时建立高效的异常人群转诊路径,并为健康服务提供者提供规范化培训,为受众人群提供健康教育等,以建立HPV核酸检测所需的相关配套系统,加快HPV核酸检测作为我国宫颈癌初筛方法的推广使用。
(一)实验室质量保证
1. 基本要求:HPV检测实验室应当根据各自条件,制定环境、安全、人员、仪器设备及试剂耗材等方面相关文件及管理制度,应建立包含检测全过程的标准操作程序,包括但不限于样品采集、运送、保存、样品前处理、核酸提取、核酸检测、结果报告和解释、仪器设备维护、质量控制、复检流程及防污染措施等。
基于非基因扩增技术开展HPV核酸检测的医疗机构和第三方检测机构需依据《病原微生物实验室生物安全管理条例》(国务院令第424号)有关规定,具备经过卫生健康行政部门审核备案的生物安全二级及以上实验室条件。独立设置的医学检验实验室还应当符合《医学检验实验室基本标准(试行)》《医学检验实验室管理规范(试行)》等要求,在卫生行政部门进行相应技术审核和登记备案,才能开展检测。
基于基因扩增技术开展HPV核酸检测的医疗机构和第三方检测机构在满足如上要求的基础上,还需符合《医疗机构临床基因扩增实验室管理办法》(卫办医政发〔2010〕194号)的有关规定,具备临床基因扩增检验实验室条件。
2. 性能验证:HPV核酸检测实验室应建立标准操作流程,并在开展临床检测前及检测过程中发现与检测系统可能相关的影响检测结果的问题时,均应对检测系统进行性能验证。目前HPV检测性能验证按照定性检测项目的性能验证要求进行,包括测量精密度、符合率、检出下限、抗干扰能力、交叉反应等。建议针对中国人群常见型别进行性能验证,至少包括HPV16、18、52、58等。
3. 质量控制:基于基因扩增技术开展HPV核酸检测的实验室应按照《医疗机构临床基因扩增检验工作导则》建立质量控制程序。
(1)室内质控:每批检测至少应包含1份阴性质控品和1份阳性质控品。阳性质控应包含常见的HPV高危型别(如HPV16、18、52、58等)中的一种或多种。阴性和阳性质控均应参与从提取到扩增检测的全过程。
(2)室间质评:实验室应参加国家级或省市级临床检验中心组织的室间质评,每年至少2次。
(二)HPV核酸检测试剂/检测系统的选择
1. 分析性能:选择国家药品监督管理局(NMPA)批准的且通过实验室分析性能验证的试剂或检测系统,具体要求可参见《人乳头瘤病毒(HPV)核酸检测及基因分型、试剂技术审查指导原则》。
2. 临床性能:HPV核酸检测试剂或检测系统应用于临床宫颈癌筛查时需验证临床性能,评估临床灵敏度、特异度、阴性预测值、阳性预测值等指标是否满足临床预期用途(如,初筛、ASC-US人群分流、或与细胞学联合筛查等)。对于HPV检测来说,要求有高度的临床灵敏度和阴性预测值,并且在保证较高检出率的同时尽量降低假阳性率。假阳性的HPV检测结果,及对结果的误判和误导,都会引起公共卫生损害风险,导致治疗不当、频繁检查和侵袭性处置等过度诊断或治疗。而假阴性的结果又会导致漏诊的情况。HPV核酸检测对中度及以上宫颈上皮内瘤样病变和宫颈癌(CIN2+)及高度及以上宫颈上皮内瘤样病变和宫颈癌(CIN3+)诊断的灵敏度应≥90%。临床性能验证指标的具体要求可参见WHO筛查指南和我国《人乳头瘤病毒(HPV)核酸检测及基因分型、试剂技术审查指导原则》。
3. 其他:根据国家制定的宫颈癌防治策略、当地的卫生资源与条件、实验室要求、目标人群和可用资源等因素,考虑方法学、检测靶点和分型的不同、自动化程度以及可及性等问题,选择合适的HPV核酸检测试剂/检测系统。
(三)HPV核酸检测的相关支持要求
1. 构建完善的随访管理体系:(1)完善宫颈癌筛查与随访信息管理系统,建立信息管理制度,加强筛查数据的标准化和规范化,搭建宫颈癌防治信息共享服务平台,实现筛查、诊断、治疗各环节数据的互联互通。(2)建立个人健康档案,记录妇女基本信息及检查、诊断、治疗情况,实现对定期筛查及后续随访的动态管理。(3)加大筛查、诊断、治疗数据的数字化投入,降低信息系统对接及信息共享的差异化。(4)做好宫颈癌筛查数据信息上报、审核、汇总和数据分析与评价工作,逐步实现区域内宫颈癌筛查人群的社会人口学和行为学因素、疫苗接种史、筛查与早诊早治等内容的动态信息联接、共享和管理。
2. 公众教育:(1)开展宫颈癌防治的社会动员,加强大众健康教育,促进广大妇女正确理解和提高对宫颈癌筛查、随访以及癌前病变治疗的意识,主动自觉接受宫颈癌筛查和随访、治疗服务。(2)采用多层次、多途径和适宜的方法进行相关知识的宣传和教育,使妇女掌握正确的知识:首先了解定期开展宫颈癌筛查的重要性,但无需频繁进行HPV检测,其意义有限并造成医疗资源的浪费;降低妇女对HPV检测异常的恐慌,使其了解筛查检测结果为HR-HPV阳性仅提示高风险,只要进行及时有效的随访和必要治疗,即可预防宫颈癌。(3)向公众强调自我管理的重要性,需明确个人是自身健康的首要负责人,要坚持定期进行宫颈癌筛查和随访。(4)医疗机构和医务工作者应在筛查和诊疗的同时为妇女提供相应的健康教育,并与各地妇联加强合作,辅助基层医务人员进行宣传教育。
(一)HPV核酸检测在宫颈癌防治中的应用
1. HPV核酸检测用于宫颈癌初筛:中国在宫颈癌筛查策略方面与国际共识/指南的方向一致:推荐使用HR-HPV核酸检测作为宫颈癌的初筛方法。2021年发布的我国多中心大样本宫颈癌筛查随机对照临床研究和大规模真实世界研究均已证实HR-HPV DNA 检测用于宫颈癌初筛的有效性。同时模型研究进一步指出,采用基于“HPV疫苗接种+基于HPV核酸检测的宫颈癌筛查”的优化路径可加速我国实现消除宫颈癌目标。
HPV筛查的年龄和频次可参考WHO发布的《预防宫颈癌:宫颈癌前病变筛查和治疗指南》和我国《宫颈癌筛查工作方案》《中国子宫颈癌综合防控指南》。鉴于我国人口基数大、卫生资源分布不均、宫颈癌筛查覆盖率和疫苗接种率仍比较低等现实问题,考虑在借鉴国际指南的基础上,依据我国医疗资源配置现状及宫颈癌前病变筛查和治疗相关证据的更新,探索更符合中国国情的HPV筛查方案。
2. HPV核酸检测用于分流:ASC-US是最常见的细胞学异常类型。目前临床对ASC-US的分流建议首选HPV检测,HPV阳性建议转诊阴道镜检查,HPV阴性者建议复查,以减少不必要的阴道镜转诊。有研究显示,HPV分型检测可减少约40% HPV阳性ASC-US者的阴道镜转诊,且不会造成CIN3+病变的延迟诊断。
3. HPV核酸检测用于HSIL+[包括中度宫颈上皮内瘤样病变(CIN2)、高度宫颈上皮内瘤样病变(CIN3)、原位腺癌(AIS)及浸润癌]切除性治疗后的风险评估[29]:HPV核酸检测可明显提高在HSIL+子宫颈切除性治疗后人群中识别复发病变的敏感性,并可忽略HSIL者的切缘状况。对于全子宫切除的患者,若既往存在HSIL+,全子宫切除术后仍应定期进行细胞学联合HPV检测,可及时发现下生殖道其他部位的HPV相关病变。
4. HPV筛查流程图:对适龄女性采用HPV核酸检测进行初筛,阴性者间隔5年后再次进行检测。对HPV初筛阳性者采用HPV基因分型和细胞学检测联合分流方法:HPV16/18阳性者及HPV持续感染者直接转诊阴道镜,非HPV16/18阳性者采用细胞学检测进一步分流。细胞学阴性者12个月后再次进行HPV核酸检测,细胞学阳性者直接转诊阴道镜。对阴道镜检查结果为低度及以上病变者行病理检查,病理结果为宫颈正常或低级别鳞状上皮内病变者(≤LSIL)12个月后再次进行HPV核酸检测,病理结果为HSIL+者进行治疗,并在6~12个月后采用HPV核酸及细胞学联合检测进行随访,结果阳性者转诊阴道镜,阴性者每年进行1次随访,连续3年阴性则转为每3年1次随访,持续25年。流程见图2。
注:HPV为人乳头状瘤病毒;≤LSIL为宫颈正常或低级别鳞状上皮内病变;HSIL+为宫颈高级别鳞状上皮内或以上病变[包括中度宫颈上皮内瘤样病变(CIN2)、高度宫颈上皮内瘤样病变(CIN3)、宫颈原位腺癌(AIS)及浸润癌]
图2 HPV检测用于宫颈癌筛查流程图
5. 特殊人群的HPV检测:(1)预防性HPV疫苗接种人群:预防性HPV疫苗不能治疗已存在的HPV感染及相关疾病,不能预防所有HPV型别感染,也不能阻止HPV感染进展至疾病。因此,接种过疫苗的女性,仍应定期进行HPV检测,以预防宫颈癌的发生发展。目前对于接种过HPV疫苗人群仍建议采用与未接种HPV疫苗人群相同的筛查策略。
(2)免疫缺陷人群:免疫缺陷人群临床可包括:①免疫系统疾病:包括免疫缺陷性疾病、免疫增殖性疾病、自身免疫病3种类型的患者;②因各种疾病应用免疫抑制剂者(包括器官移植患者);③其他原因引起免疫缺陷的人群等。相较于免疫正常者,免疫缺陷人群发生HPV感染、宫颈癌及癌前病变治疗失败风险更高[69-72]。建议对免疫缺陷人群采用更早的起始筛查年龄,并缩短筛查间隔。目前针对免疫缺陷人群的筛查策略主要为人类免疫缺陷病毒(HIV)感染人群制定,其他类型免疫抑制人群则可遵循与HIV感染人群相同的筛查策略。
(3)备孕期及孕期女性:妊娠妇女筛查措施的选择与一般风险人群相同。针对筛查阳性的妊娠期妇女,美国ASCCP、加拿大和德国发布的指南均建议采用与未妊娠妇女相同的原则进行管理,但需注意:①不能行宫颈管检查或子宫内膜搔刮/活检;②只有在怀疑宫颈癌时才建议进行切除性检查;③若相关检查排除了HSIL+,建议推迟到产后进行复查;④若相关检测怀疑或诊断为CIN2或CIN3,建议持续监测并推迟到产后进行再评估或治疗。我国指南建议既往未规律筛查或从未筛查过的有妊娠意愿女性应在孕前检查或第一次产检时行宫颈癌筛查。
(4)≥65岁女性:既往未规律筛查,且近10年无3次连续常规细胞学筛查阴性或连续两次常规HPV核酸检测阴性史者建议继续进行筛查。
(二)HPV核酸检测的操作流程
HPV核酸检测可分为分析前、分析中以及分析后三个阶段,规范HPV核酸检测操作流程有助于提升检测的质量,保证诊断的准确性。
1. 检测分析前:(1)取样:①取样前患者须知:需避开月经期进行采样;检查前48 h内避免性生活、阴道冲洗和阴道内用药。②样品类型:宫颈脱落细胞、阴道脱落细胞(针对自采样)。③取样工具:宫颈刷。应获得NMPA医疗器械注册证,建议结合检测试剂,选择配套或试剂盒推荐的取样工具。④取样步骤:根据说明书进行取样。⑤对于难以到医疗机构取样的女性,可按照自采样说明书自行取样。
(2)样品的保存和运输:分析前样品应尽快送至实验室并以适当方式储存,以尽可能减少核酸降解。根据说明书要求进行样品保存。一般分析前样品在2~8 ℃条件下可保存7 d,≤-20 ℃条件下可长期保存,应避免反复冻融。超长期储存后的样品,使用前应再次评估样品的完整性。如需长时间、长距离运输样品,应采用冰壶加冰或泡沫盒加冰密封运输。
2. 检测分析中:(1)样品前处理:样品送到实验室接收时,需审核样品状态,核实申请项目内容与所送检样品要求是否一致,核实采集容器及样品外观状态等是否合格。
(2)样品检测过程:按照标准操作程序进行试剂准备、样品处理及检测。在PCR检测过程中,应注意核酸提取需在生物安全柜内进行,也可使用自动核酸提取设备提取核酸,并按照要求进行室内质控。
3. 检测分析后:(1)结果判读:检测结果判读前,应确保阴性和阳性质控均在控,样品内参应在说明书要求的检测范围内,HPV靶标基因检测信号应正常;结果判读应根据说明书要求进行。以定性检测结果为例,HPV靶标基因检测值介于阴性和阳性判定值之间时,建议进行复检,复检时应对样品重新提取及扩增,复检后检测值仍介于阴性和阳性判定值之间,检测信号正常,可判定为阳性;复检后检测值为阴性或无检测信号则判定为阴性。
(2)HPV核酸检测报告:检测报告的内容包括但不限于:①患者基本信息,包括姓名、性别、年龄/出生日期、临床诊断等;②样品信息,包括样品类型、编号、申请时间、采集时间、送检时间、检测时间、报告时间等;③检测信息,包括试剂和仪器来源、检测方法、检测靶点、参考范围、操作者、审核者、实验室电话/地址等;④结果报告,包括是否存在 HPV 感染(阴性或阳性;可报告CT值)、HPV基因型状态(是否感染)等;⑤结果解释,包括HR-HPV 感染的临床意义等;⑥备注信息,包括检测下限、检测靶点、检出HPV型别范围,或对检测局限性的说明、检测过程中异常情况的说明等。
(3)检测后样品保存:原始样品、核酸提取物/核酸扩增产物应规定保存期,便于复查。
对HPV筛查工作进行长期的监测和评估。(1)建立数据库和信息处理系统,完善长期监测,持续改进相应质量评估指标,如假阴性结果、假阳性结果、脱落病例比例等;(2)定期进行实验室质量管理体系的风险评估;(3)注重人员资质与能力建设,进行定期的培训、考核和记录,储备充足的人力资源,保障大规模开展宫颈癌筛查的能力;(4)定期对HPV感染率、宫颈癌前病变的检出率、宫颈癌的发病率和死亡率进行追踪和评估。
医疗卫生工作者可充分利用新型冠状病毒肺炎疫情期间我国积累的核酸检测硬件设施与软件能力,进一步推动HPV核酸检测的常规化、规范化和普及化。同时,为适应我国庞大人口基数、复杂社会经济情况,一方面需要开发更加自动化、智能化、标准化的核酸检测一体机,更好地满足宫颈癌国家筛查计划对于大批量样品检测的需求;另一方面需要开发操作更便捷、更低成本、更省时的便携式、小型化即时检测(POCT)系统,满足对结果的及时性需求。探索将HPV自采样方法应用于筛查实践的实施策略,以保障包括医疗资源相对不足地区在内的女性宫颈癌筛查的可及性。鼓励开展宫颈癌防控服务模式的实践应用与真实世界研究,应用模型预测宫颈癌防治效果和成本效益,为优化宫颈癌防控策略提供证据。
推动大数据、互联网等新一代信息技术与HPV核酸检测和宫颈癌筛查服务深度融合,推进电子病历、智慧服务、智慧管理的信息标准化建设。搭建宫颈癌防控信息共享服务平台,通过加强肿瘤登记系统、疫苗预防接种服务系统和癌症筛查管理服务系统等数据库的对接交换,不仅有助于开展HPV疫苗接种和宫颈癌筛查的实时动态监测,实现筛查、分流、治疗、随访的全程统一管理,避免重复筛查,而且通过监测HPV感染和宫颈癌负担的变化趋势,科学评估HPV疫苗接种和宫颈癌筛查的效果。
随着HPV疫苗接种的普及,我国将逐步进入后HPV疫苗时代,HPV疫苗覆盖型别感染及相关HSIL+发生率将下降,但是归因于非疫苗保护型别的宫颈病变问题将会日渐凸显,因此探索适合该阶段的基于HPV核酸检测的筛查策略成为亟待解决的问题。国家相关部门、企业以及医疗机构应注意监测中国人群HPV感染型别的变化趋势,因时制宜开展高质量的人群筛查研究,为更新相关风险分层和管理指南积累可靠证据。
除宫颈病变外,HR-HPV感染还与肛门、阴茎、头颈等部位的癌前病变和浸润性癌相关,LR-HPV感染可引起肛门-生殖器疣和复发性呼吸道乳头状瘤等疾病。HPV检测对于以上非宫颈部位的HPV相关疾病防控也具有重要意义。但对于相关人群如何选择采样方法、检测技术和试剂设备等问题,还需开展大规模人群研究获得更多高质量证据,以指导未来的临床实践。
引用:中华预防医学会肿瘤预防与控制专业委员会, 中国医师协会妇产科医师分会阴道镜与宫颈病变专业委员会, 中国优生科学协会阴道镜和子宫颈病理学分会, 等. 人乳头状瘤病毒核酸检测用于宫颈癌筛查中国专家共识(2022) [J] . 中华医学杂志, 2023, 103(16) : 1184-1195.
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