宫颈癌筛查技术的新进展

三个水

本帖最后由 冰心玉壶 于 2023-3-31 11:36 编辑
宫颈癌是目前全球女性第四大常见恶性肿瘤，2020 年全球约 604 000 新发病例，约 342 000 例女性死于宫颈癌 [1]。据 HPV Information Centre 统计，2021 年中国宫颈癌新发病例 109 741 例 , 死亡 59 060 例，目前宫颈癌仍是中国女性第6 大高发肿瘤，死亡率位于女性恶性肿瘤的第 8 位。随着近年来科学技术的发展和临床实践的积累及探索，宫颈癌筛查技术不断革新，本文对近年来该领域的新方法、新技术进行归纳整理，包括人工智能（artifificial intelligence, AI）、HPV（human papillomavirus）自取样、DNA 倍体分析、甲基化检测、免疫组化双重染色等，以期临床工作者能更全面地了解该领域的新进展。
一、细胞学检测新进展

1. AI 病理阅片：传统的宫颈细胞学检查包括巴氏涂片和液基薄层细胞学检测（thinprep cytology test, TCT），均需专业医师阅片，所需人力成本高，效率低，有一定的漏诊率和误诊率，由此 AI 阅片应运而生。AI 基于机器学习算法或深度神经网络算法，对电子细胞图像进行预处理、分割、特征提取和分类，自主获取诊断。目前常利用人 - 机交互模式进行宫颈癌筛查，研究表明 AI 辅助筛查可降低假阳性，避免假阴性，在 AI 辅助下，细胞学家诊断准确率可达 99.8%，灵敏度可达 100%，筛查效率可提高 4 倍以上 [2]。但该技术尚有不足，如电子细胞学图像缺乏质量控制、不同数字病理扫描仪可造成系统偏倚、缺乏供 AI 学习的训练集等。因此，AI 阅片暂时还不能完全替代人工，但其可自动定位病变区域，协助细胞学专家集中精力诊断细胞，显著提高工作效率。
2. 细胞分子生物学技术
（1）DNA 倍体分析：早在 20 世纪 80 年代，DNA 异倍体就被认为是细胞癌变的特征性表现，是评价肿瘤预后的一个独立危险因素。在宫颈癌的发生发展中，DNA 含量的改变早于细胞形态。李丽莉等 [3] 发现 DNA 倍体分析的敏感性、特异性、阳性预测值及阴性预测值均高于 TCT。DNA 倍体分析可实现自动化、不受主观因素影响、可重复性好，值得临床推广，但目前缺乏统一的阳性标准，需进一步探索。
（2）甲基化检测：甲基化是表观基因学修饰的一种类型，Kong 等 [4] 发现检测 EPB41L3 和 JAM3 的甲基化可准确筛查出宫颈上皮内瘤变（cervical intraepithelial neoplasia,CIN）2 级及以上的病例；何路路等 [5] 发现 FAM19A4 的甲基化水平与病变严重程度正相关；PAX1 的甲基化检测与TCT 具有相似的准确度、敏感性和特异性，在高危型 HPV阳性的患者中，若 PAX1m 阳性则其进展为 CIN3+ 的概率升高 [6]。甲基化联合 HPV 检测可显著提高筛查的特异性和灵敏性，有效地区分低危和高危患者，但其费用高，鉴于卫生经济学原因在临床广泛开展受限，主要用于筛查阳性者的分流。
（3）p16/Ki-67 双重染色：Ki-67 是细胞增殖标志物，而 p16 是细胞增殖的负调控因子，如果同时检测到两者表达则表示细胞周期失控和病变。Jiang 等 [7] 发现 p16/Ki-67阳性者比阴性者有更高的 CIN2+ 患病率，利用 HPV16/18 分型结合 p16/Ki-67 染色对 HPV 感染者进行危险度分层可显著降低阴 道镜随访率及活检率。p16/Ki-67 双重染色对诊断HSIL 具有较高的灵敏度和特异度，对预测 LSIL 的转归具有一定的意义，但费用较高，目前主要用于 HPV16/18 阳性患者的分流。
二、HPV 检测的新进展

1. HPV E6/E7-mRNA 检测：HPV 感染大多数是一过性的，有时需对 HPV DNA 阳性患者进行再次筛查或阴 道镜活检，这不仅导致了医疗资源的浪费，而且还加重了患者的精神及经济负担。因此，研究者们开始尝试利用 HPV E6/E7-mRNA 检测来替代 HPV DNA 检测。一项 Meta 分析表明HPV E6/E7-mRNA 与 HPV DNA 相比，对 HSIL 的诊断敏感性相当，但特异性更高 [8]。Aptima HPV Assay 可检测 14 种高危型 HPV E6/E7-mRNA，在 HPV FOCAL Trial 这项研究中表现出了与 HC2 相当的 HSIL 检出率 [9]，且该项技术尤其是 16/18/45 分型检测对于 HSIL 的检出率优于 TCT[10]。检测HPV E6/E7-mRNA 的水平能更准确评估病变风险，提高筛查的特异性，降低误诊率，具有社会经济学效益，值得在临床推广。
2. HPV 自取样技术：对于偏远山区、就诊不易的患者及部分注重隐私的患者，HPV 自取样技术是提高此类人群筛查率的有效措施。不少公司开发出了适用于自取样的设备，其中 HerSwabTM 及 cobas OR PCR Female swab 在检测 HPV 方 面与医取样有较好的一致性，在检测 HSIL 方面也有足够的表现力 [11]。自取样标本可采取固体转运卡或液体保存管储存，其中固体转运卡的病毒载量更高，且其体积小、转运方便、不易污染，适用于大量自取样本的储存、运输 [12]。HPV 自取样有较好的应用前景，可替代医生取样，值得大力推广。
3. 尿液 HPV 检测：宫颈癌常规的筛查技术均需要通过阴 道操作，部分女性因其造成的不适感而迟迟不肯接受筛查，为了提高此类人群的筛查率，有不少学者开始对尿液HPV 检测进行研究。最新的一项 Meta 分析表明 [13]，若使用基于 PCR 的 HPV 检测技术，如 GP5+/6+、SPF10 等，尿液样本检测 HPV 的敏感性和特异性与宫颈样本几乎没有差别，甚至可检测出≥79% 的 CIN2+ 病变。但其准确性易受外界环境干扰，目前尚缺乏大样本的临床随机对照试验，故仍需进一步的研究。该技术可作为某些不愿宫颈取样的女性的替代选择，但其不能取代宫颈取样。
三、阴 道镜检查的新进展

传统的阴 道镜检查是在白光照明和放大系统下使用化学试剂处理宫颈后观察、识别及鉴定转化区正常和异常的区域。虽然其可实时定位病变组织并进行活检，但对阴 道镜医生的专业技能要求较高，且主观性较强，常导致漏取样、过取样。尽管如此，阴 道镜检查仍不可或缺，因此有不少研究对其进行创新和改革。
1. 多光谱成像：组织发生病变时，细胞内化学物质会发生显著变化，光学病理诊断利用光谱分析和光学成像技术对目标物质进行检测，可获取大量的特征光谱信息及空间位置信息，具有分辨率高、特异性高、无创、快速的特点。Orfanoudaki 等 [14] 发现应用多光谱阴 道镜筛查宫颈癌前病变时的误诊率为 1.7%，远低于常规阴 道镜检查 22% 的误诊率。该技术可在分子水平上筛查早期病变，但目前仍处于临床试验阶段，还需要大样本多中心的研究证实其可行性。
2. AI 电子阴 道镜辅助诊断系统：AI 电子阴 道镜辅助诊断系统通过对阴 道镜图像和病理诊断学习，增强病变区域，模糊非目标区域，协助医生确定活检部位，避免漏诊和误诊。目前已在国内外取得一定的进展，Miyagi 等 [15] 使用卷积神经网络对 310 张阴 道镜图像进行学习和验证，发现其检出 CIN2+ 的准确度可达 82.3%，敏感性为 80%，特异性为 88.2%；Hu 等 [16] 使用更快的基于区域的卷积神经网络对9 406 张阴 道镜图像进行学习和验证，发现其识别 CIN2+ 的ROC 曲线下面积为 0.91。这些研究结果均支持了该项技术的临床可行性，但目前仍存在一定的局限性，如：宫颈上皮对化学试剂的反应是一个动态过程，而 AI 只能对静态的宫颈图像进行识别；AI 对某些复杂或非典型病变的识别不够灵敏；相关研究均为回顾性，缺乏外源性验证，缺乏人群大样本数据及前瞻性研究试验。因此，AI 电子阴 道镜辅助诊断系统暂时还不能完全替代人工。
3. 基于光电感应器的宫颈癌筛查系统（TruScree, TS）：当宫颈病变时，其细胞核和细胞质都会有所改变，这些改变会影响光在组织中的传输、反射和折射，也会影响组织电容。TS 通过光电感应器对宫颈组织进行光学和电学分析，当探头与宫颈接触时可发出一系列低强度的电脉冲及不同波长的可见光，并将测量结果与数据库进行对比分析可即时得到结果。研究表明 TS 对于 CIN2+ 检出的敏感性为 83.78%，特异性为 78.86%，显著高于 HPV 检测和 TCT（P ＜0.001）[17]。TS 具有客观、操作简单、无创的优点，且其结果立等可取，避免患者反复就医，减轻了医疗负担，值得在临床推广，尤其是作为 HPV 阳性患者的分流技术。但这项技术目前仍处于临床研究阶段，尚需对 TS 在人群筛查中的应用价值开展卫生经济学评价研究。
四、结论
宫颈癌筛查在中国已开展多年，但是中国宫颈癌的发病率和死亡率仍呈现增高和年轻化趋势，为实现消除宫颈癌的战略目标，在宫颈癌三阶梯初筛模式的基础上开展了许多新兴技术。分子生物学技术如 DNA 倍体分析、甲基化检测、p16/Ki-67 双重染色等，可在形态学发生改变前即发现异常，有助于提高筛查的敏感性，但是鉴于卫生经济学因素，目前只作为 HPV 阳性患者的分流技术；HPV E6/E7-mRNA 已经在临床上被大力推广，其可取代 HC2；AI 病理阅片和 AI 电子阴 道镜辅助诊断系统目前尚不能完全替代人工，但可通过人 - 机交互筛查模式减轻医生的工作负担并减少漏诊率和误诊率；多光谱成像和 TS 通过组织物理特性的改变对病变进行识别和定位，具有无创、可重复性好、即时性等优点，有望成为医疗资源匮乏地区的宫颈癌筛查项目；HPV 自取样技术在国外已广泛开展，因其便利性及接受性强，可作为提高宫颈癌筛查率的重要武器；尿液 HPV检测目前仍处于初步研究阶段，其虽不能取代宫颈 HPV 检测，但可作为拒绝阴 道 / 宫颈取样的女性的替代选择。
参考文献略
作者：朱毅、 王悦
文章来源：中国妇产科临床杂志 2023 年 1月 第 24 卷 第 1 期
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