《Nature》子刊：HPV-cfDNA 用于宫颈癌早期检测及预后

宫颈癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，一直位居妇科恶性肿瘤的前列，并且有90%以上宫颈癌是因为HPV感染引起的。

持续高危HPV感染会使宫颈粘膜细胞突变成癌细胞，形成宫颈癌。宫颈癌一旦扩散，只有20%的女性存活期能够超过5年。全球范围内，针对高危HPV感染的病毒清除，在很长的一段时间内，并没有好的解决方案，并且预后很差。

就目前而言，HPV防控主要还是靠检测筛查，按照宫颈癌的筛查策略，有很大机会在还没有发展到宫颈癌的时候，在癌前病变时就发现问题，然后尽早解决。通过筛查早期宫颈癌前病变，其治愈率为100％。

所以，早期诊断有利于提高患者的生存率。现有的宫颈癌筛查方法的检出率不是很稳定，也尚无可靠的无创性指标来预测宫颈癌的复发，转移及预后。

研究人员发现：循环游离DNA（cfDNA）是肿瘤生物标记物的潜在丰富来源，特别是在宫颈癌的早期诊断、预后具有独到的特异性及巨大的潜在价值。

该研究发表在《Nature》子刊上，原文题目为“Clinical applications and utility of cell-free DNA-based liquid biopsy analyses in cervical cancer and its precursor lesions”。

众所周知，人乳头瘤病毒（human papilloma virus，HPV）感染是宫颈癌的主要致病因素，但HPV感染仅仅作为一个致病因素，宫颈癌的发生发展是一个多阶段多步骤的过程。

因此，寻找能够早期反映宫颈癌变基因组全貌、简单、经济、便捷的生物标志物至关重要。

而cfDNA含量降低是一个潜在的生物标志物，有助于早期诊断及改善疗效和预后，而治疗后cfDNA回升或持续提示癌症复发。

cfDNA的甲基化信号已经被证明可以检测癌症，并将癌症区分为具有不同生存结局的高危和低危组。

在血浆中，cfDNA作为源自不同来源（包括病毒 DNA）的短 DNA 片段，肿瘤会将 DNA 片段扩散到血液中，可以对其进行特异性检测和分析。

研究团队发现基于血液的液体活检 cfDNA可以在宫颈瘤形成中发现人类和病毒来源的标志物。

图1：基于血液的液体活检 cfDNA

随后研究团队对 6689 名参与者的 cfDNA 中 >100000 个甲基化靶标进行了靶向测序，并且可以在所有阶段以 >99% 的高特异性和 43.9-54.9% 的灵敏度检测 >50 种癌症。

已知宫颈癌的癌前病变可以分为不同的等级。这些宫颈上皮内病变 (CIN) 可以从低级别 (LSIL/CIN1) 演变为高级别鳞状上皮内病变 (HSIL/CIN2/CIN3)。它们在几个月内从 HPV 阳性细胞发展而来，并在 30% 的持续 HPV 感染患者中转化为浸润性宫颈癌。

结果发现：69% 的局部晚期宫颈癌患者在放化疗前可以检测到 HPV-cfDNA 。

接下来，研究团队分析了 120 名被诊断患有低度或癌前宫颈病变的女性的血浆，通过使用实时定量 TaqMan PCR 分析检测七种不同的 HPV 亚型。在 41 名患者 (34.2%) 中，可以在血浆样本中检测和量化 HPV-ctDNA。

这些结果表明在病毒相关癌症中检测血浆和某些情况下唾液中的cfDNA 已显示出高度特异性，甚至具有早期筛查的潜力。

研究团队为了探讨了HPV相关的cfDNA作为宫颈癌复发的指标可行性。

于是，研究纳入了115例HPV相关的宫颈癌患者，所有患者均接受治疗性放化疗（CRT），患者接受3个月的治疗性放化疗后PET-CT，在之后的1~2年中，每2~4个月进行临床评估，在3~5年期间每6个月进行一次评估。每6~9个月收集一次患者血液样本，使用多重分析数字化PCR分析血浆中的HPV相关cfDNA，所有患者的中位随访时间为23个月。

结果发现，15名患者出现疾病复发，87例患者在治疗后各个时间点均没有检测到HPV相关cfDNA阳性，这些患者也均未出现复发，28名患者在治疗后监测中出现cfDNA阳性，其中15人复发，而16名患者连续2次血液检测呈现阳性，复发的15名患者均在其中。

发现仍然有10%~25%的患者会在治疗后出现疾病复发，cfDNA水平的动态变化与肿瘤的转移或者患者的治疗反应相关。

这项研究证实，有10%~25%的患者会在治疗后出现疾病复发，cfDNA水平的动态变化与肿瘤的转移或者患者的治疗反应相关，基于HPV相关的cfDNA检测用于HPV相关肿瘤复发的监测是可行的。

然而结果也存在一定的局限性：

当下的cfDNA检测多采用定量PCR（qPCR）和数字化PCR（dPCR），存在精度不够的问题，当DNA的拷贝数小于1时，采用这些方法检测会有一些困难，如何提高检测的敏感性，是科学家一直关注的问题。

总之，本研究提出的cfDNA方法可以迅速发现患者早期诊断以及是否有肿瘤复发的倾向，更早地采取行动，对于提高患者预后具有重要意义。

同时，该方法也可以用于其他由特定病原体引起的癌症的检测和治疗，造福更多肿瘤患者。