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腫瘤的早篩蘊藏著千億的市場。子宮內(nèi)膜癌居女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤的第二位,部分發(fā)達城市的發(fā)病率已達婦科腫瘤第一位。子宮內(nèi)膜癌現(xiàn)有篩查方法的敏感性和特異性均有限,檢查失敗率高,有大量不必要的、有創(chuàng)的子宮內(nèi)膜活檢轉(zhuǎn)診,急需開發(fā)適合中國人群的精準(zhǔn)篩查方法。
子宮內(nèi)膜癌的傳統(tǒng)篩查方法
子宮腫瘤是全球女性新發(fā)病例數(shù)排名第六的癌種,2022年發(fā)生42萬例,占女性惡性腫瘤的4.3%,居女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤的第二位。根據(jù)國家癌癥中心統(tǒng)計數(shù)據(jù),2022年我國子宮腫瘤新發(fā)7.77萬例,在女性新發(fā)腫瘤中排名第八,且呈上升趨勢。子宮腫瘤中絕大多數(shù)為子宮內(nèi)膜癌(EC),子宮肉瘤僅占3%。I/II期EC患者的5年生存率為74%~91%,III期為57~66%,IV期為20~26%。因此,早期發(fā)現(xiàn)可以提高生存率。
根據(jù)現(xiàn)行的EC篩查規(guī)范,普通人群不推薦常規(guī)篩查。風(fēng)險增加人群(1、BMI≥30 kg/m2;2、多囊卵巢綜合征;3、無孕激素拮抗的雌激素使用史;4、>55歲絕經(jīng);5、終身未育或原發(fā)不孕;6、他莫昔芬長期治療;7、年齡≥45歲,且合并有糖尿病)建議每年行陰道超聲檢查(TVS),有高危因素進行篩查。高風(fēng)險人群(林奇綜合征患者和家屬、EC或結(jié)直腸癌家族史)30~35歲后需每年篩查。傳統(tǒng)的篩查方法及其優(yōu)劣勢見下表?,F(xiàn)行EC診斷路徑,轉(zhuǎn)診內(nèi)膜活檢的假陽性率高達90%以上,造成不必要的并發(fā)癥及醫(yī)療資源浪費。
傳統(tǒng)篩查方法的不足需要生物標(biāo)志物的補充。與子宮內(nèi)膜癌有關(guān)的血清學(xué)標(biāo)志物有CA125、HE4等。但使用CA125作為指標(biāo)的準(zhǔn)確性很容易被良性疾病如子宮腺肌病、子宮肌瘤、子宮內(nèi)膜異位癥,以及良性卵巢疾病所混淆。CA125是非特異性的腹膜疾病的標(biāo)志物,因此,CA125不推薦用于子宮內(nèi)膜癌篩查。
建立子宮內(nèi)膜癌早期篩查、精準(zhǔn)診治體系對女性健康有重要的意義。國家衛(wèi)生健康委醫(yī)藥衛(wèi)生科技發(fā)展研究中心設(shè)立的2022年度“生育健康及婦女兒童健康保障”重點專項中建議“通過DNA高通量測序,建立子宮內(nèi)膜癌早期篩查新體系,并通過前瞻性隊列研究驗證其效率”,“建立適合中國人群的子宮內(nèi)膜癌精準(zhǔn)篩查體系”。
子宮內(nèi)膜癌的突變檢測
談到基因測序,首先想到的就是基因突變檢測。GRAIL公司的PapSEEK結(jié)合了基因突變和非整倍體的檢測方法,檢測宮頸刷、宮腔刷和ctDNA三種樣本,評估EC和卵巢癌的檢測性能。在382例EC患者的宮頸刷中,81%檢測到突變,包括78%的早期患者(I/II期)和89%的晚期患者(III/IV期)。在382例EC患者中,38%的宮頸刷樣本檢測到非整倍體(CNV),其中早期和晚期患者分別為34%和51%。含有突變或CNV的樣本為陽性,81%的宮頸刷樣本為PapSEEK陽性,包括78%的早期患者和92%的晚期患者。714例未患癌癥的女性中,只有1.4%的宮頸刷樣本呈陽性(特異性約為99%)。使用宮腔刷取樣比用宮頸刷能提高惡性腫瘤的檢出率:123例EC患者中有93%呈陽性(早期90%),而125例未患癌癥的女性中沒有一例陽性(特異性100%)。兩種取樣方式常見的突變基因相似。值得注意的是,Chiara Herzog等人質(zhì)疑本研究特異性如此之高是因為研究組和對照組患者的年齡差別較大(62 vs 34歲),而年齡對體細(xì)胞突變的數(shù)量影響很大。
PapSEEK的研究方案和結(jié)果
在子宮內(nèi)膜異位癥等病變中亦可發(fā)現(xiàn)EC的常見基因突變。通過全外顯子測序(WES,n=24)或靶向測序(n=3)分析了27例深浸潤性子宮內(nèi)膜異位癥病變。WES顯示24例患者中有19例(79%)發(fā)生體細(xì)胞突變。5例患者在ARID1A、PIK3CA、KRAS或PPP2R1A中存在已知的癌癥驅(qū)動突變,這些突變靶向測序或免疫組化分析得到驗證。驅(qū)動基因純偶然突變的可能性極低(P=0.001)。靶向測序和數(shù)字PCR分別在2/3例患者和3/12例患者的上皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)KRAS突變。26%(10/39)深浸潤患者中發(fā)現(xiàn)體細(xì)胞突變,這些病變都局限于上皮,幾乎沒有惡性轉(zhuǎn)化的風(fēng)險。
5例內(nèi)異癥患者檢出驅(qū)動突變
此外,其他一些研究亦證實了突變檢測性能的不如人意。WID-qEC研究對五個基因(PTEN,TP53,PIK3CA,ARID1A和CTNNB1)進行了DNA突變分析,其AUC僅為0.83,甚至低于超聲的0.86。臺灣的一項研究發(fā)現(xiàn),PTEN/TP53突變組合的靈敏度為91.3%,但特異性僅為42.0%。PTEN和TP53突變常見于正常宮頸拭子(分別為25%和33.3%)和良性病變(BE,分別為10%和50%)。在甲基化的基礎(chǔ)上增加PTEN/TP53突變檢測并沒有提高EC的檢出率。
PTEN/TP53突變檢測性能
子宮內(nèi)膜癌的甲基化檢測
基于突變檢測的缺陷,目前各廠家采用的主流方法均為甲基化檢測。WID-qEC歐洲多隊列研究選擇了GYPC和ZSCAN12基因的共三個DNA甲基化區(qū)域。其中三個隊列檢測性能相近。與其他隊列相比,林奇隊列WID-qEC的敏感性較低,但未檢出的兩例樣本在采樣時組織學(xué)也是陰性。Karolinska隊列中一年以內(nèi)樣本的檢出率為90.9%,一年以上的檢出率僅為20%。絕經(jīng)狀態(tài)、年齡、分期、分級、種族和組織學(xué)差異不影響檢測性能。WID-qEC性能(AUC=0.94)優(yōu)于超聲或DNA突變分析。
WID-qEC研究方案
WID-qEC檢測性能對比(WID-qEC vs DNA mut vs 超聲)
WID-qEC在英國的EPI-SURE前瞻性研究入組≥45歲、異常子宮出血患者;排除妊娠期和有子宮切除史患者。收集宮頸脫離細(xì)胞進行ZSCAN12和GYPC甲基化檢測,同時進行超聲檢測子宮內(nèi)膜厚度,根據(jù)病情對內(nèi)膜及病變進行活檢、切除或診斷性刮宮。共有399例患者納入最終研究,12例癌癥患者,375例未患癌,12例臨床結(jié)果不確定?;谧訉m內(nèi)膜厚度檢測的AUC為87.2%,WID-qEC的AUC為94.3%。超聲采用4.5 mm閾值時的敏感性為90.9%,特異性為79.1%,PPV為11.8%,NPV為99.6%。WID-qEC敏感性為90.9%,特異性為92.1%,PPV為25.6%,NPV為99.7%。當(dāng)采用更高閾值(≥0·3 ΣPMR)時,特異性增加到97.3%,而敏感性沒有變化。
EPI-SURE研究檢測性能對比(WID-qEC vs 子宮內(nèi)膜厚度)
還有多個研究報道了其他一些甲基化標(biāo)志物。MPap值由兩個基因(BHLHE22、CDO1)的甲基化狀態(tài)確定,并結(jié)合其他兩個臨床變量(年齡,BMI),檢測EC的敏感性和NPV優(yōu)于經(jīng)陰道超聲。將MPap分流算法應(yīng)用于臺灣醫(yī)保數(shù)據(jù)庫時,可以減少69~73%的侵入性手術(shù)。CDO1和ZNF454聯(lián)合檢測的訓(xùn)練集中,與正常組織和BE患者相比,EC和非典型增生(AH)患者的組織學(xué)標(biāo)本中CDO1和ZNF454高甲基化(P<0.001)。訓(xùn)練集的AUC為0.911,測試集的AUC為0.931。CDO1/CELF4雙基因甲基化試驗對AH和EC的敏感性和特異性分別達到84.9%和86.6%。子宮內(nèi)膜厚度聯(lián)合DNA甲基化檢測進一步將特異性提高到94.9%。此外,有一些泛癌種甲基化標(biāo)志物應(yīng)用于EC。SIX6在EC和BE中的甲基化水平具有顯著性差異(p<0.0001)。SIX6基因高甲基化診斷EC的AUC為0.94。PCDHGB7檢測模型的靈敏度為98.61%,特異度為60.53%,PPV為82.56%,NPV為95.83%。
EC甲基化檢測可能的應(yīng)用場景
檢測樣本的選擇
45項共涉及6599例EC患者的meta分析提示,在EC診斷或手術(shù)前,45%的患者巴氏試驗結(jié)果異常。因此腫瘤DNA甲基化標(biāo)志物檢測及臨床應(yīng)用專家共識(2024版)認(rèn)為使用宮頸脫落細(xì)胞進行內(nèi)膜癌甲基化早期診斷具臨床可行性。但需注意的是,多項研究提示采用宮腔脫落細(xì)胞的檢測性能優(yōu)于宮頸脫落細(xì)胞。PapSEEK研究對比宮腔和宮頸脫落細(xì)胞檢測性能,總體陽性率93% vs 81%,早期陽性率90% vs 78%,特異性100% vs 99%。同濟醫(yī)院的研究者也發(fā)現(xiàn)宮腔脫落細(xì)胞的甲基化檢測性能優(yōu)于宮頸脫落細(xì)胞,靈敏度96.03% vs 75.45%,特異度91.89% vs 76.58%,AUC 0.968 vs 0.813,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.0001)。
宮腔和宮頸脫落細(xì)胞檢測性能對比
還有一些其他關(guān)于檢測樣本選擇的研究。WID-qEC可用于自采樣樣本,但敏感性略低(75% vs 醫(yī)師采樣92.9%)。一項研究對比了陰道衛(wèi)生棉條樣本和宮腔脫落細(xì)胞樣本,通過衛(wèi)生棉條收集的DNA總量的中位數(shù)為4.7 μg,從宮腔刷收集的為33 μg。兩種采樣方法都得到了足夠焦磷酸測序的DNA。瓊脂糖凝膠電泳和GAPDH基因的PCR檢測證實了來自衛(wèi)生棉條和宮腔刷樣本的高質(zhì)量DNA。與衛(wèi)生棉條樣本相比,宮腔刷樣本甲基化水平更高。然而,在衛(wèi)生棉條和宮腔刷樣品中,EC和BE之間的甲基化水平差異相似。因此專家共識認(rèn)為:衛(wèi)生棉條收集陰道樣本與醫(yī)師采樣可達到一致的DNA甲基化檢測水平。
衛(wèi)生棉條和宮腔刷樣品甲基化水平對比
此外,還有大家非常關(guān)注的cfDNA的檢測。含四個基因突變檢測的panel僅能在18%的早期患者血漿中檢測到突變。GRAIL的CCGA研究(NCT02889978)利用cfDNA測序結(jié)合機器學(xué)習(xí)的方法進行基于血液的泛癌早篩,并預(yù)測癌癥起源。其檢測子宮腫瘤和I期子宮腫瘤的靈敏度分別為僅為28%和16.7%。子宮腫瘤預(yù)測真陽性的總體準(zhǔn)確率為72.7%,其中13例預(yù)測為子宮腫瘤,實際為卵巢癌。目前國內(nèi)外均有一些友商致力于泛癌早篩,有公布的對I期EC的檢測敏感度達到96.4%。但從成本角度考慮,泛癌早篩還是高于基于脫落細(xì)胞的甲基化檢測。
CCGA研究的檢測性能
總結(jié)
目前有多種方法可用于子宮內(nèi)膜癌的早期篩查。驅(qū)動基因突變檢測的特異性較低,良性病變中亦常見突變,且受到患者年齡的影響。甲基化特異性PCR檢測是目前較為可行、性價比較高的篩查方法,可以減少侵入性手術(shù)量。樣本類型最優(yōu)為宮腔脫落細(xì)胞,宮頸脫落細(xì)胞、陰道衛(wèi)生棉條也是可以接受的替代樣本。基于cfDNA的檢測也是研究的熱點,但距臨床應(yīng)用還有距離。飛朔致力于為腫瘤個體化精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)檢測提供最具創(chuàng)新性的產(chǎn)品和服務(wù),并持續(xù)更新現(xiàn)有產(chǎn)品。
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