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DNA甲基化检测在宫颈癌筛查中的应用进展

发表时间:2026年08月04日阅读量:39次下载量:8次下载手机版

作者: 易思宇 1 王芬 1

作者单位: 1.南昌大学第一附属医院妇产科(南昌 330006)

关键词: 宫颈癌 DNA甲基化 人乳头瘤病毒筛查 风险分层 宫颈上皮内瘤变

DOI: 10.12173/j.issn.1004-5511.202605051

基金项目: 基金项目: 江西省重点研发计划项目(20243BBI91025)

引用格式:易思宇, 王芬. DNA甲基化检测在宫颈癌筛查中的应用进展[J]. 医学新知, 2026, 36(7): 821-826. DOI: 10.12173/j.issn.1004-5511.202605051.

Citation:Yi SY, Wang F. The application progress of DNA methylation detection in cervical cancer screening[J].Yixue Xinzhi Zazhi, 2026, 36(7): 821-826. DOI:10.12173/j.issn.1004-5511.202605051.[Article in Chinese]

摘要|Abstract

宫颈癌为女性常见恶性肿瘤,早期筛查干预可显著降低发病与死亡风险,但现有基于人乳头瘤病毒(HPV)DNA检测和细胞学检查的筛查体系存在灵敏度与特异度难以兼顾、分流精准性不足、宫颈上皮内瘤变Ⅱ级(CIN2)诊疗缺乏明确依据等问题。DNA甲基化异常会随宫颈病变进展逐步累积,基于甲基化的检测技术可用于HPV阳性人群分层分流、预测CIN2病变的进展或消退,同时对非典型鳞状细胞、低级别鳞状上皮内病变人群实现二次精准分流,能够有效降低阴道镜转诊率,为CIN2患者精准诊疗提供可靠参考。此外,DNA甲基化检测具备结果稳定、可重复性高、判读标准客观、支持患者自采样等突出优势,有望弥补现有筛查体系短板,成为优化宫颈癌筛查流程的新型有效技术手段。本文系统综述DNA甲基化检测在宫颈癌筛查中的研究进展,阐明其临床应用优势,为改进现有宫颈癌筛查策略、实现宫颈病变精准分流诊疗提供理论支撑。

全文|Full-text

宫颈癌是妇科常见恶性肿瘤之一,GLOBOCAN 2022数据显示,全球宫颈癌年新发病例和死亡病例分别为66.1万和34.8万例,其中80%以上新发病例和死亡病例集中于中低收入国家[1]。我国宫颈癌每年约15.1万例新发病例和5.6万例死亡病例,总体发病率呈缓慢上升趋势,给国家医疗资源和经济造成沉重的负担[2]。宫颈癌通常因人乳头瘤病毒(human papilloma virus,HPV)持续感染引起,其中16和18型高危HPV(high-risk HPV,HR-HPV)与癌变密切相关[3-4]。HPV可经黏膜破损处侵入宫颈基底细胞,约10%人群发展为持续性感染,长期病毒定植将诱发宫颈上皮内瘤变(cervical intraepithelial neoplasia,CIN),最终进展为宫颈癌。根据异常细胞在宫颈上皮内的占比,将CIN分为三级:CIN1局限于上皮下1/3,自然消退率高;CIN2累及上皮下2/3,处于进展为高级别鳞状上皮内病变(high-grade squamous intraepithelial lesion,HSIL)的临界阶段;CIN3累及超过上皮2/3,若未及时治疗,进展为浸润癌的风险可达31%[5]

宫颈癌被认为是可依靠公共卫生干预实现消除的恶性肿瘤,核心防控策略主要涵盖推广HPV疫苗接种、普及人群宫颈癌筛查及早期规范化治疗[6]。然而,现阶段临床筛查工作存在诸多难题,严重阻碍宫颈癌消除目标推进。基于此,本研究总结DNA甲基化检测在宫颈癌筛查中的价值及应用前景,为改进现有宫颈癌筛查策略提供理论支撑。

1 宫颈癌筛查面临的问题

当前宫颈癌筛查虽已实现一定程度普及,但受现有检测技术局限与HPV致癌生物学特征影响,临床筛查工作仍存在多重现实难题。首先,初筛检测存在灵敏度与特异度难以兼顾的矛盾。国内临床主流初筛方案为HPV DNA检测与宫颈细胞学检查,HPV DNA检测灵敏度显著高于细胞学检查(96.1% vs. 53.0%),但特异度相对较低(90.7% vs. 96.3%)[7]。人群HPV感染十分常见,约90%感染者可在2年内依靠自身免疫实现病毒清除[8]。HPV DNA检测无法鉴别一过性感染与持续致癌性感染,而细胞学检测灵敏度偏低,易出现病变漏诊。现行初筛体系易将大量一过性HPV感染判定为阳性结果,不仅造成阴道镜过度转诊、长期随访等医疗资源浪费,还会加重受检人群的心理焦虑。其次,阳性人群分流手段精准度不足。世界卫生组织倡导“筛查-分流-治疗”一体化防控模式,针对HPV DNA阳性人群,可采用细胞学检测、HPV16/18分型、p16/Ki-67免疫组化双染实施分流,分流结果异常者再转诊阴道镜活检明确诊断[9]。结合国内临床实际,《中国子宫颈癌筛查指南》[10-11]建议女性25岁起开展宫颈癌筛查,可选择HPV DNA检测单独筛查,HPV阳性者再通过细胞学分流(5年间隔),或单独选择细胞学筛查(3年间隔),细胞学异常者转诊阴道镜检查。但细胞学分流技术存在固有缺陷:诊断结果依赖病理医师经验,我国基层医疗机构专业人员相对匮乏;另一方面细胞学转诊指征单一,难以有效区分低级别与高级别CIN。研究显示,≥ 30岁HR-HPV阳性女性中,约21%基线结果为无明确诊断意义的不典型鳞状细胞(atypical squamous cells of undetermined significance,ASC-US)或低级别鳞状上皮内病变(low-grade squamous intraepithelial lesion,LSIL),其中半数患者为CIN1或轻微病变[12],提示有大量无临床相关病变的筛查者被转诊并接受不必要的检查。最后,CIN2的临床处理缺乏可靠判断依据。CIN2是宫颈病变进展过程中的关键阶段,相关随访数据表明,约24%的CIN2患者36个月内进展为CIN3及以上高级别病变,而12个月、24个月病变自然消退率分别为42%、50%[13]。多数CIN2病变可自行逆转,但现有筛查技术无法预判CIN2病变转归趋势,采取积极手术治疗易造成过度医疗,损伤育龄女性生殖功能;若选择保守定期随访,易存在病变持续进展、恶变的潜在风险。

因此,临床亟需稳定客观、可精准评估病变风险的生物标志物,实现人群精准分层并预测CIN2病变转归。

2 DNA甲基化分子分层基础

DNA甲基化在HPV感染致宫颈癌变过程中发挥重要作用。HR-HPV持续感染可上调细胞内DNA甲基转移酶表达,导致宿主细胞DNA甲基化水平增加,提高抑癌基因启动子区域的甲基化水平,抑制其表达从而促进细胞癌变[14-15]。同时,HPV病毒自身基因组亦存在显著甲基化现象,病毒L1/L2编码区与长调控区高度甲基化会解除E2调节蛋白对E6/E7癌基因的转录抑制,造成E6、E7蛋白异常高表达,加速细胞恶性表型形成[14]。DNA甲基化异常修饰会在CIN向宫颈癌进展过程中持续累积[16-17]。临床标本检测结果显示,HR-HPV感染时长 ≥ 5年的CIN2/3病灶甲基化程度显著高于短期感染病变,宫颈癌组织甲基化阳性率可达98%[18-19]。上述系列证据充分说明,DNA甲基化水平与宫颈病变的发生与进展高度关联。

3 DNA甲基化检测在宫颈癌筛查中的价值

3.1 对HPV阳性人群的精准分层

HPV DNA检测仅可判定病毒感染状态,无法区分一过性感染与致癌性持续感染,而DNA甲基化异常随宫颈病变进展逐步累积,在CIN1及更轻微病变中DNA甲基化改变并不显著,可实现不同级别CIN病变。多项循证医学研究证实甲基化检测具备可靠诊断效能:一项Meta分析显示,甲基化检测识别CIN2+、CIN3+病变的灵敏度分别为0.68、0.78,特异度依次为0.75、0.74[19]。另一项纳入43项研究、累计16 000余例样本的Meta分析提示,在ASC-US+病灶中,甲基化检测的特异度高于细胞学,敏感度高于HPV16/18分型,CIN2+阳性预测值为53%,CIN3+为35%[20]。瑞典一项基于28 017例 ≥ 30岁女性的队列研究,对比WID-qCIN甲基化联合HPV16/18分型与传统细胞学用于HPV阳性人群分流的临床价值,结果显示,该联合方案可检出93.4%的CIN3病变与全部浸润性宫颈癌,能够预测69.4%的新发CIN2+病例;平均仅需2.4次阴道镜转诊即可检出1例CIN2+,显著优于细胞学的4.1次[21]。国内基于PCDHGB7甲基化的CerMe检测在分流HR-HPV阳性女性中的表现亦优于细胞学,其鉴别CIN2+的灵敏度和特异度分别为82.4%和91.1%,显著优于细胞学(敏感度65.9%,特异度77.9%);在HPV16/18阳性女性中,CerMe敏感度(80.8% vs. 61.5%)和特异度(88.9% vs. 75.3%)同样优于细胞学[22]。荷兰POBASCAM研究结果表明,HR-HPV阳性人群FAM19A4/miR124-2甲基化阴性者14年宫颈癌累计发病率仅1.7%,显著低于细胞学阴性人群的2.4%[23],进一步印证DNA甲基化检测在远期风险预判中的独特优势。该结果为延长甲基化阴性人群筛查间隔提供了充分依据。

综上,DNA甲基化检测可对HPV阳性人群完成精细化风险分层,减少无病变人群阴道镜转诊。

3.2 辅助CIN2病例的临床决策

DNA甲基化标志物可客观预判CIN2病变的转归走向,区分病变进展和自然消退。前瞻性CIN2研究显示,S5分类器模型预测CIN2患者2年内进展为CIN3+的灵敏度达83.6%,显著高于细胞学的62.3%;若联合S5、HPV16/18分型及HSIL细胞学3项指标,可进一步提升风险预测准确度;3项结果均阳性者病变进展风险超50%,全部阴性者进展风险不足10%[24]。另一项前瞻性观察研究CONCERVE发现,基线FAM19A4/miR124-2甲基化阴性的CIN2病变,2年自然消退率可达74.7%,远高于甲基化阳性病例的51.4%;联合细胞学与HPV分型后,低危人群消退率分别升至88.4%、85.1%[25]。基于上述证据可建立清晰的分层管理标准:①低危人群:S5或FAM19A4/miR124-2甲基化、HPV16/18分型和HSIL细胞学3项指标均阴性的患者,2年内进展为CIN3+风险 < 10%,临床消退率 > 85%;该类人群可采取保守随访方案,每6~12个月复查一次;对于有生育需求的年轻女性,可暂缓手术干预,不影响远期预后。②高危人群:S5、HPV16/18分型和HSIL细胞学3项指标均阳性或FAM19A4/miR124-2甲基化检测阳性,2年内进展风险 > 50%,消退率仅51%,应积极行消融或手术切除治疗。介于2类分层之间的患者,需结合年龄、生育诉求及阴道镜镜下表现制定个体化诊疗方案。

世界卫生组织现行指南推荐对CIN2病变实施消融或切除治疗[9],但手术切除会提升早产、胎膜早破等产科不良结局风险,尤其在宫颈组织切除范围较大的情况下[26]。借助DNA甲基化检测筛选低进展风险人群,能够为保守随访提供客观依据,避免过度手术损伤育龄女性生育功能。国内相关研究还证实,ASCL1/LHX8FAM19A4/miR124-2甲基化检测可用于CIN2/3术后复发监测,复发患者甲基化阳性率显著高于未复发人群[27]。鉴于25~29岁女性CIN2 检出峰值可达10%[28],该甲基化风险分层策略对保护育龄女性生殖健康具备重要临床意义。

3.3 对ASC-US/LSIL人群的二次分流

HR-HPV阳性合并ASC-US、LSIL细胞学异常人群的规范化管理长期存在临床难点,ASC-US、LSIL人群CIN2+病变检出率分别为20%和27%[29]。若对该人群转诊阴道镜,将产生大量非必要侵入性检查,造成医疗资源浪费,DNA甲基化检测可为此类人群提供高效二次分流方案。欧洲多中心VALID-screen研究证实,采用FAM19A4/miR124-2甲基化检测开展二次分流,在保留70%以上CIN3+病变检出能力的前提下,可减少34%的阴道镜转诊需求[30]PCDHGB7甲基化检测可分别减少62.2%的ASC-US人群、26.0%的LSIL人群阴道镜转诊[22];另有研究显示,联合PAX1/EPB41L3/FAM19A4甲基化检测,可使低危ASC-US人群阴道镜转诊率下降96.43%[31]。此外,国内临床验证表明,PAX1甲基化联合p16/Ki-67免疫组化双染用于ASC-US人群分流效果优于单一检测,联合方案灵敏度91.25%、特异度97.72%[32]。综上,DNA甲基化检测能对ASC-US/LSIL人群进行更精准的二次分流,从而减少不必要的阴道镜检查并优化医疗资源配置。

3.4 自采样样本的甲基化检测

DNA甲基化检测可依托受试者自采样标本完成检测,有助于拓宽宫颈癌筛查覆盖范围。目前主流自采样方式包含宫颈阴道拭子与尿液采样两类,前者通过植绒拭子自行采集宫颈脱落细胞,后者利用首段尿液间接捕获宫颈病变相关分子信号。2种采样方式均无需医护操作,可突破地域、医疗资源不足的限制,兼顾受试者隐私保护,提升筛查参与依从性[33]

多项研究证实自采样标本具备可靠检测效能,ASCL1/LHX8双基因甲基化检测自采样拭子识别CIN3+的敏感度达73.3%,特异度61.1%,联合HPV16/18分型后敏感度提升至88.9%[34]。De Waard等[35]开发的ITGA4/ASCL1/FAM19A4三基因甲基化检测分类器在自采样拭子中检测CIN3+的敏感度和特异度分别达到84.0%和70.0%,其表现优于细胞学检测。尿液采集操作更为简便,且受试者接受度较高。尿液样本中ASCL1/LHX8甲基化检测CIN3+的曲线下面积(area under curve,AUC)为0.84,与宫颈阴道拭子样本的检测性能相当[36]。Meta分析结果显示,自采样标本与临床医护采集标本的甲基化水平呈中度至高度相关(r=0.42~0.72)[33]。得益于自采样方式的便利性和良好的检测性能,截至2020年已有17个国家已将基于自采样的DNA甲基化检测纳入宫颈癌筛查策略[37]

4 DNA甲基化检测的应用前景与局限

4.1 应用前景

当前我国宫颈癌筛查模式以机会性筛查为主,各区域在筛查覆盖比例、细胞学诊断能力、病变随访管理体系上存在明显不均衡问题。相较于传统筛查手段,DNA甲基化检测具备多重适配国内基层筛查现状的突出优势[38]:①检测判读客观,可有效降低病理医师主观判读带来的结果偏差;②检测重复性佳,便于开展批量集中检测与标准化质量管控;③对高资质病理专业人员依赖程度低,适配医疗资源薄弱的基层医疗机构;④可配套患者自采样模式,有效提升筛查可及性,扩大人群覆盖范围。依托上述临床应用优势,国内多家企业已布局宫颈癌甲基化检测试剂研发,现阶段国家药品监督管理局共有5款相关试剂盒获批上市。但针对我国人群的大样本、多中心前瞻性人群筛查研究较为匮乏,甲基化标志物对宫颈病变远期进展风险的预测价值有待进一步佐证。

4.2 DNA甲基化检测的局限性与挑战

DNA 甲基化检测虽在宫颈病变分层分流领域具备独特应用价值,但全面普及至常规临床筛查前,仍存在一定局限性[39]。首先,检测诊断效能存在人群与病变阶段局限。现有临床研究多聚焦HPV16、18型阳性人群,其余HR-HPV亚型感染者的检测表现尚缺乏充足循证依据。甲基化异常仅大量累积于高级别宫颈病变,对于无明显甲基化修饰改变的早期HPV感染、一过性感染易出现阴性结果。因此该技术现阶段仅可作为HPV阳性人群的辅助分流工具,暂无法替代HPV DNA检测作为一线初筛方案。在ASC-US、LSIL人群二次分流场景中,存在一定假阳性可能。其次,缺乏统一标准化技术规范。不同试剂盒选用的靶基因组合差异较大,致使其对ASC-US、LSIL人群的分流效能参差不齐。目前全球尚未形成统一公认的结果判读阈值,各医疗机构实验操作流程、质控标准不统一,不同研究数据难以横向对比。针对自采样标本,从样本采集、保存转运至上机检测全流程均无统一规范,进一步限制结果可比性。基于以上现状,DNA甲基化检测仅适用于人群初筛分层,尚不能替代医护标准采样用于病变确诊。第三,检测经济成本偏高,大规模推广性价比不足。相较于传统巴氏涂片、单一HPV DNA检测,DNA甲基化检测需经过亚硫酸氢盐转化、多重荧光定量PCR等多步操作,配套试剂与仪器设备成本更高。在医疗资源有限的欠发达地区,将其纳入大范围人群一线初筛的经济可行性,仍需卫生经济学研究进一步论证。

5 总结与展望

宫颈癌筛查是实现宫颈癌消除的重要公共卫生措施之一,以HPV DNA检测和细胞学为基础的筛查策略在宫颈癌防控中已取得了显著成效,但实际筛查过程中仍面临筛查方法灵敏度与特异度不足、分流精准性低、CIN2病变临床决策困难等问题。在目前的筛查策略中加入DNA甲基化检测能从HPV阳性人群中识别低级别病变者、预测CIN2病变的进展或消退、对ASC-US/LSIL人群再次分流,从而减少不必要的阴道镜检查,并为CIN2患者的临床治疗提供依据。未来需依靠多中心、大样本临床研究,统一诊断临界值,建立标本处理、实验检测、结果分析的全流程质控体系,提升检测结果的稳定性与临床适用性。同时可通过整合宿主DNA甲基化水平、HPV分型、细胞学等多维度指标,结合人工智能构建风险模型,提升CIN2病变转归预判能力。其次,提高尿液、阴道自采样等无创检测技术,规范无创筛查流程,提升无创样本检测的稳定性与普及性。此外,还需持续迭代国产检测技术,研发低成本、自动化检测方案,推动国内甲基化检测规范化,完善宫颈癌精准防控体系。

伦理声明:不适用

作者贡献:文献查阅与论文撰写:易思宇、王芬;论文修改、审阅 和经费支持:王芬

数据获取:不适用

利益冲突声明:

致谢:不适用

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