自1998年来，国际防癌组织（POI）一直处于研究人HPV自取样的前沿，并在过去的25年进行了多项临床试验。2004-2006年，POI提出自取样本同宫颈管取样具有同样的效果。随后，2010年一项包含 10,000名患者的大型随机试验进一步证实，使用高敏感度的PCR技术为基础的高危型HPV（hrHPV）的自取阴道标本可有效替代医生宫颈取样，敏感度高，特异性略有下降。多年来，POI的研究涵盖了几个关键主题，包括患者接受度、开发新的具有成本效益的、更简单、更快速的检测方法，探索不同的采样设备，设计高效的样本运输方法，以及实施基于人群的筛查系统。研究结果支持将自取样本方法纳入全球宫颈癌防控计划，尤其是在医疗服务不足的地区。医疗服务不足的地区。来自美国克利夫兰医学中心的Jerome L. Belinson 教授近期发表在Gynecology and Obstetrics Clinical Medicine的一篇关于Preventive Oncology International: A brief history of HPV self-collected vaginal specimens for cervical cancer screening的社论，系统回顾了过去20多年来在中国开展宫颈癌筛查的情况，探索了自取阴道样本的优势。随着 HPV自取样本技术的不断发展，正在进行的研究和创新将有望在实现全球消除宫颈癌的使命中发挥关键作用。
01引言
随着人乳头瘤病毒（HPV）自取样本作为宫颈癌初筛受到越来越多的关注，Belinson 教授团队受到启发，回顾团队的历程以及该领域“发现时间线”和“认知”。二十五年前，在人道主义关怀与科学研究相结合的共同愿景推动下，总部在美国以消除宫颈癌为使命的非盈利性组织国际防癌组织（POI）开始与中国学术机构合作。该团队的合作始于中国医学科学院肿瘤医院流行病学研究室。从2008年起，与北京大学深圳医院妇产科密切合作。这两个重大合作使得自取样逐步进入中国，如山西或贵州农村，这两个地区人口多，宫颈癌患病率高。初期研究纳入的宫颈癌筛查方法为液基细胞学和HPV检测。
02筛查及结果
2.1 SPOCCS
1998年研究团队在山西省开展了第一项探索性研究，随后于2001年开始山西省宫颈癌筛查研究（SPOCCS）。这项研究包括1997名来自35-45岁未筛查人群的参与者，这些人群中有4.4%的宫颈上皮内瘤变2（CIN 2），CIN 3和宫颈癌，为团队对各种筛查与诊断技术提供了宝贵的认识。SPOCCS的筛查检验包括自取样本进行高危型人乳头瘤病毒（hrHPV）检测，液基宫颈细胞学检查，医生宫颈取样(医取)检测hrHPV，涂5%醋酸后的宫颈肉眼检查（VIA），荧光光谱检查，筛查异常进行阴道镜检查。在SPOCCS中，hrHPV检测采用第2代杂交捕获技术（HCⅡ），自取样本采用阴道涤纶拭子从阴道上部采集。1997名参与的受试者均接受了至少四次宫颈活检和一次颈管搔刮（按照方案进行活检）。研究结果显示自取样本对CIN2+的敏感性（(82.6%, 71/86）略低于的医生取样（95.4%, 82/86, p <0 .001）。然而，自取样本（85.6%, 1642/1911）与医取（85.2%, 1629/1,911, p <0.056）的特异性相似。
2.2 SPOCCS II
为了进一步探讨自取阴道样本和医取样本之间的差异，该团队在2003 年对 8497 名女性进行了一个相似的横断面试验（山西省宫颈癌筛查研究II，[SPOCCS II]）。与最初的 SPOCCS 一样，SPOCCS II 采用 HC II 作为 hrHPV 检测方法。SPOCC II 与 SPOCCS 的不同之处在于，阴道镜检查及活检仅限或自取阴道样本中 hrHPV 呈阳性的女性，或宫颈细胞学检查结果为未明确诊断意义的不典型鳞状上皮细胞或更差（ASC-US+）的女性；随后，462名医取和自取样本中 hrHPV 检测均为阴性，细胞学检查为 ASC-US 的女性也未接受阴道镜检查。由于阴道镜检查并活检仅限于部分受检者，因此漏诊了少数 CIN 2+ 的病例，因为在 SPOCCS 中，98.8%（83/84）的 CIN 2+ 女性的 hrHPV 检测呈阳性，或宫颈细胞学检查为低级别鳞状上皮内病变或更严重（LSIL+），只有 1/225 名细胞学检查为 ASC-US 且医取hrHPV 阴性的女性被发现 CIN 2+。为提高 SPOCCS II 中自取阴道样本的敏感性，阴道样本用锥形刷而非阴道拭子采集。与 SPOCCS 一样，在 SPOCCS II 中，自取的阴道样本对 CIN 2+ 进行 hrHPV 检测的敏感性（87.5%，328/375）低于相似检测的医取样本（96.8%，363/375，p < 0.001）。相比之下，在 SPOCCS II 中，自取阴道样本对 CIN 2+ 的特异性（77.2%，6272/8122）也低于相似检测的医取样本（79.7%，6470/8122，P < 0.001）。阴道样本采集方法的改变（从 SPOCCS 中的阴道涤纶拭子改为 SPOCCS II 中的锥形刷）无益处， SPOCCS II 中自取样本对 CIN 2+ 的敏感性（85.5%，328/375）与 SPOCCS 相似（82.6%，71/83，p = 0.23）。在 SPOCCS II 中，以 ASC-US 为截点的宫颈细胞学检查对 CIN 2+ 的敏感性（88.3%，331/375）低于检测 hrHPV 的医取样本（96.8%，363/375，p < 0.001），但与检测 hrHPV 的自取样本（87.5%，328/375，p = 0.82）相当。为了实现消除宫颈癌的目标，要在医疗服务不足的社区为数亿女性实施传统的巴氏细胞学检查是不可能的。因此，该团队探讨了对自取样本进行 hrHPV 分子检测作为宫颈癌筛查替代方法的可能性。
2.3 SPOCCS III
为了进一步了解用 HC II 检测 hrHPV 的自取样本对 CIN 2+ 的敏感性和特异性低于医取样本的原因，并探讨阴道和宫颈内的病毒载量，2006-2007 年，研究团队开展了山西省宫颈癌筛查研究 III（SPOCCS III）。SPOCCS III 是一项横断面宫颈癌筛查研究，共有 2625 名受试者参与。每名女性都采集了五份样本，包括颈管、阴道上下部、会阴部和自取样本。用 HC II 对所有五份样本进行 hrHPV 检测。对用 HC II 检测颈管或自取样本中 hrHPV 结果呈阳性的 397 名女性，用Linear Array (一种基于 PCR 的 HPV 基因分型检测）对所有 5 个肛门生殖器样本都进行了 hrHPV 检测，检测结果均为阳性。与之前 SPOCCS 和 SPOCCS II 的研究结果一致，在 SPOCCS III 中，HC II 检测 CIN 2+ 的自取样本对 hrHPV 的敏感性（80.9%，38/47）低于颈管样本（97.9%，46/47，p = 0.008）。然而，用Linear Array检测 CIN 2+ 的自取样本对 hrHPV 的敏感性（95.7%，45/47）与用Linear Array检测颈管医取样本的敏感性（100.0%，47/47，p = 1.0）相当。在 SPOCCS III 中，使用 HC II 分析了不同解剖部位 hrHPV 检测的平均信号强度。在 34 名经 HC II 检测为 hrHPV 阳性的女性中，颈管的平均信号强度（688.2 RLU/CO）高于自取样本（273.5 RLU/CO，p = 0.004）。同样，在这些女性中，阴道上部的平均信号强度（110.0 RLU/CO）高于阴道下部（51.0 RLU/CO，p =0.015）。用Linear Array检测颈管样本和自取样本中 hrHPV 均呈阳性的 165 名女性的平均信号强度为（329.1 RLU/CO）。这超过了仅在自取样本中采用Linear Array检测 hrHPV 呈阳性的 55 名女性的平均信号强度（21.1 RLU/CO）（p < 0.001）。根据 SPOCCS III 的研究结果得出结论，自取样本的敏感性较低是由于阴道中的 hrHPV 病毒载量较低。为了提高自取阴道样本的敏感性，该团队提出了两种方法。首先，使用分析灵敏度更高的 hrHPV 检测方法，如Linear Array——与 HC II（阳性临界点约为 5000 拷贝）相比，它可以检测到更低拷贝的病毒 DNA（10-100 拷贝）。其次，考虑使用能获得较大样本的采样装置，来提高获得足够的 hrHPV DNA 以准确检测的机会。自测的特异性较低与阴道中 hrHPV 阳性、颈管 hrHPV 阴性的样本有关；这些阴道样本的病毒载量很低，表明这些感染很可能是近期获得的。然而，Linear Array HPV PCR 检测方法可能不适合大规模临床实验室使用。
2.4 SHENCCAST II
2012 年在深圳开展的宫颈癌筛查试验 II（SHENCCAST II）表明，无论使用何种采样装置，只要使用适当的检测方法，自取样本检测 CIN 3+ 的灵敏度都可提高至与颈管医取样本的灵敏度相当。SHENCCAST II 是一项横断面宫颈癌筛查研究，这项研究中8556 名女性通过 HC II、Cervista（一种检测 hrHPV 的信号扩增方法，其检测 CIN 3+的表现与 HC II 几乎相同）和 MALDI-TOF（一种基于 PCR 的基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱方法）对颈管样本进行了 hrHPV 检测；并通过 Cervista 和 MALDI-TOF 检测 hrHPV 的自取样本。参加 SHENCCAST II 的女性被随机分配到使用植绒尼龙头采样器或锥形刷采集自取阴道样本。在用 Cervista 进行检测时，植绒尼龙头并没有提高自取样本的灵敏度。使用植绒尼龙头自取样本检测 CIN 3+ 的灵敏度（71.6%，58/81）与使用锥形刷自取阴道样本的灵敏度（76.6%，46/60，p = 0.92）相似。用 Cervista 检测 hrHPV ，自取样本对 CIN 3+ 的敏感性（70.9%，100/141）低于颈管样本（95.0%，134/141，p < 0.001）。用 MALDI-TOF 检测 hrHPV ，自取样本对 CIN 3+ 的敏感性（94.3%，133/141）与颈管样本（94.3%，133/141，p = 1.0）相似。通过 MALDI-TOF 检测 hrHPV 的自取阴道样本对 CIN 3+ 的特异性（87.5%，7370/8415）低于相似检测的颈管样本（89.4%，7526/8415，p < 0.001）。从SHENCCAST II得出的结论是，用分析灵敏度高的PCR检测方法（如MALDI-TOF）检测hrHPV，自取样本可被用于替代颈管医取样本，而不会降低灵敏度，特异性略有下降。
在 SHENCCAST II 中，研究团队还引入了基于 PCR 的 MALDI-TOF 快速处理技术。这项技术的使用是团队开发自取模型的愿景的一部分，与目前实验室检测所能处理的数量相比，它能显著增加筛查人数。2011 年，研究团队与 BGI（中国深圳 BGI）合作开发并测试了 SEQHPV，这是首个利用二代基因组测序技术的基于 PCR 的检测方法。SEQHPV被证明一项突破性的发展，因为它在保持极高的灵敏度和特异性的同时，还能以较低的成本提供极高通量。多年来，该研究团队一直专注于寻找或开发与自取样本相配套的技术，以增强可适应大规模筛查计划的集中实验室概念。为此，该团队就患者对自取样本的接受程度进行了多项研究，并开发了非常简单的取样工具包。随后将重点放在样本运输上，以避免含酒精运输液带来的成本和复杂性。团队成员首先研究并开发了价格低廉的固体培养基运输卡。这种卡片既轻便又小巧，而且因样本置于卡片上时颜色的变化给患者带来积极反馈而非常吸引人。随着研究的深入，该团队发现并测试了自打孔系统，进而开发出简化实验室处理固体培养基运输卡的新模型。最近，为了进一步降低成本并简化取样和运输，团队探索了不使用任何运输介质的在试管中刷状样本运输（"干式运输"）。此外，还进行了模拟远程筛查和运输场景的研究，以确保在两周的处理等待期后仍能保持样本完整性。
必须认识到，有效的筛查系统应解决人口水平的挑战，而非仅关注孤立的技术。这就要求启动对医疗保健服务系统的研究，使改良技术能够惠及最需要的人群。因此该团队利用 "基于社区的参与式模型 "设计并开展了一系列试验：首先在秘鲁（PERCAPS），然后在中国（CHICAPS），所有试验均在深圳BGI集中处理。随后，在中国的同事，特别是渠新风博士，将社区自取模型改进为基于互联网的系统。几年前，在使用该系统的首次大型试验中，包括 33 名社区工作者和 22 名当地医生在内的 11 个团队在 29 天内对中国新乡市区和农村地区的 187970 名女性进行了筛查，不可纠正错误率仅为 0.05%。一天最多筛查了 14 890 人。由于 BGI 对其二代检测（SEQHPV）具有独特的处理能力，大规模扩展这项工作变得容易，但许多重要的障碍也变得清晰可见。对大量 hrHPV 检测呈阳性的女性进行评估和治疗非常困难。例如，在 SHENCCAST II 中，通过 MALDI-TOF 检测 hrHPV 时，13.8%（1178/8556）的女性自取样本中 hrHPV 呈阳性，11.9%（1022/8556）的女性颈管样本中 hrHPV 呈阳性。虽然灵敏度问题已经解决，但主要障碍是特异性。虽然已对包括宫颈细胞学、hrHPV 基因分型、病毒载量、p16/Ki67 双染色、甲基化（宿主和病毒）和自动视觉评估在内的辅助筛查检测进行了研究，但还没有一项检测是有效、可负担，并适用于医疗基础设施不够先进的人群。
03 未来方向
那么这一切将我们引向何方？有些国家可能会制定全国性的政策和任务。通过集中处理实施大规模的筛查计划，然后根据地区人力和财力资源情况，决定诊断和基于风险的管理程序的应用。然而，在当今世界需求最大的地区，我们很难复制像 BGI 这样的大型机构在 "内部 "所做的工作。
对医疗服务者而言，我们将遵循复杂的程序，然后采用最新、最先进的技术，为患者提供最好的服务。然而，这种方法对全球宫颈癌控制的影响有限。对于数百万得不到治疗的女性来说，我们需要成千上万的医疗服务提供者/项目，获得廉价的样本自取和快速处理的结果，所有这些都要以简单的基于风险的诊断程序和廉价、易于运输的治疗技术为基础。最近，NIH与Atila生物系统公司合作，将基于 PCR 的低成本检测方法 "AmpFire HPV"（16、18/45 和 12 型）更新为 ScreenFire RS。ScreenFire 检测根据 HPV 基因分型在四个基于风险的通道中报告阳性结果，从而为临床医疗提供更精确的指导。总之，我们现在有了自取样本技术、快速简便且具有风险分层功能的医疗点检测、基于风险的诊断程序及可动的、安全的治疗方案。我们面临的挑战是如何将这些不同的组分整合成一个具有凝聚力的系统，从而有效地解决宫颈癌问题。作为研究人员，我们的责任是设计、研究和实施这样一个系统，在全球范围内对宫颈癌的防治工作产生有意义的影响。
当然，HPV 疫苗接种能够并最终将产生巨大的影响。这在世界上疫苗普及率较高的地区已变得明显。然而，要达到真正消除宫颈癌这一重大公共卫生问题所需的疫苗覆盖率，还需要数十年的时间。
进一步推测，我们的特异性目标是否合理和/或必要？有没有办法降低筛查特异性的重要性？如果有一些风险不大的有效的治疗方法会如何？是否可以有新的靶向治疗方式。目前正处于二期临床试验阶段的外用青蒿琥酯（Frantz Viral Therapeutics，Cleveland, Ohio）就有可能属于这一类。
我们中的许多人和国际防癌组织一样，都密切参与或关注宫颈癌防控相关的最新研究。相信我们的共同努力有望挽救全球数百万人的生命。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667164623000623?ref=pdf_download&fr=RR-2&rr=7fe8dc5909d68b75
本文内容来自Elsevier合作期刊Gynecology and Obstetrics Clinical Medicine(GOCM)第三卷第三期发表的Preventive Oncology International: A brief history of HPV self-collected vaginal specimens for cervical cancer screening.
DOI:https://doi.org/10.1016/j.gocm.2023.07.005
引用格式: Belinson JL. Pretorius RG. Wu R, et al. Preventive Oncology International: A brief history of HPV self-collected vaginal specimens for cervical cancer screening.Gynecol Obstet Clin Med.2023;3(3).144-148.
