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腫瘤的早篩蘊藏著(zhù)千億的市場(chǎng)。子宮內膜癌居女性生殖系統惡性腫瘤的第二位,部分發(fā)達城市的發(fā)病率已達婦科腫瘤第一位。子宮內膜癌現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 )的子宮內膜活檢轉診,急需開(kāi)發(fā)適合中國人群的精準篩查方法。
子宮內膜癌的傳統篩查方法
子宮腫瘤是全球女性新發(fā)病例數排名第六的癌種,2022年發(fā)生42萬(wàn)例,占女性惡性腫瘤的4.3%,居女性生殖系統惡性腫瘤的第二位。根據國家癌癥中心統計數據,2022年我國子宮腫瘤新發(fā)7.77萬(wàn)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為子宮內膜癌(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)現可以提高生存率。
根據現行的EC篩查規范,普通人群不推薦常規篩查。風(fēng)險增加人群(1、BMI≥30 kg/m2;2、多囊卵巢綜合征;3、無(wú)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(cháng)期治療;7、年齡≥45歲,且合并有糖尿?。┙ㄗh每年行陰道超聲檢查(TVS),有高危因素進(jìn)行篩查。高風(fēng)險人群(林奇綜合征患者和家屬、EC或結直腸癌家族史)30~35歲后需每年篩查。傳統的篩查方法及其優(yōu)劣勢見(jiàn)下表?,F行EC診斷路徑,轉診內膜活檢的假陽(yáng)性率高達90%以上,造成不必要的并發(fā)癥及醫療資源浪費。
傳統篩查方法的不足需要生物標志物的補充。與子宮內膜癌有關(guān)的血清學(xué)標志物有CA125、HE4等。但使用CA125作為指標的準確性很容易被良性疾病如子宮腺肌病、子宮肌瘤、子宮內膜異位癥,以及良性卵巢疾病所混淆。CA125是非特異性的腹膜疾病的標志物,因此,CA125不推薦用于子宮內膜癌篩查。
建立子宮內膜癌早期篩查、精準診治體系對女性健康有重要的意義。國家衛生健康委醫藥衛生科技發(fā)展研究中心設立的2022年度“生育健康及婦女兒童健康保障”重點(diǎn)專(zhuān)項中建議“通過(guò)DNA高通量測序,建立子宮內膜癌早期篩查新體系,并通過(guò)前瞻性隊列研究驗證其效率”,“建立適合中國人群的子宮內膜癌精準篩查體系”。
子宮內膜癌的突變檢測
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(yáng)性,81%的宮頸刷樣本為PapSEEK陽(yáng)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(yáng)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(yáng)性(早期90%),而125例未患癌癥的女性中沒(méi)有一例陽(yáng)性(特異性100%)。兩種取樣方式常見(jiàn)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),而年齡對體細胞突變的數量影響很大。
PapSEEK的研究方案和結果
在子宮內膜異位癥等病變中亦可發(fā)現EC的常見(jiàn)基因突變。通過(guò)全外顯子測序(WES,n=24)或靶向測序(n=3)分析了27例深浸潤性子宮內膜異位癥病變。WES顯示24例患者中有19例(79%)發(fā)生體細胞突變。5例患者在A(yíng)RID1A、PIK3CA、KRAS或PPP2R1A中存在已知的癌癥驅動(dòng)突變,這些突變靶向測序或免疫組化分析得到驗證。驅動(dòng)基因純偶然突變的可能性極低(P=0.001)。靶向測序和數字PCR分別在2/3例患者和3/12例患者的上皮細胞中發(fā)現KRAS突變。26%(10/39)深浸潤患者中發(fā)現體細胞突變,這些病變都局限于上皮,幾乎沒(méi)有惡性轉化的風(fēng)險。
5例內異癥患者檢出驅動(dòng)突變
此外,其他一些研究亦證實(shí)了突變檢測性能的不如人意。WID-qEC研究對五個(gè)基因(PTEN,TP53,PIK3CA,ARID1A和CTNNB1)進(jìn)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,PTEN/TP53突變組合的靈敏度為91.3%,但特異性?xún)H為42.0%。PTEN和TP53突變常見(jiàn)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%)。在甲基化的基礎上增加PTEN/TP53突變檢測并沒(méi)有提高EC的檢出率。
PTEN/TP53突變檢測性能
子宮內膜癌的甲基化檢測
基于突變檢測的缺陷,目前各廠(chǎng)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(gè)DNA甲基化區域。其中三個(gè)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(shí)組織學(xué)也是陰性。Karolinska隊列中一年以?xún)葮颖镜臋z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。收集宮頸脫離細胞進(jìn)行ZSCAN12和GYPC甲基化檢測,同時(shí)進(jìn)行超聲檢測子宮內膜厚度,根據病情對內膜及病變進(jìn)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例臨床結果不確定?;谧訉m內膜厚度檢測的AUC為87.2%,WID-qEC的AUC為94.3%。超聲采用4.5 mm閾值時(shí)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%。當采用更高閾值(≥0·3 ΣPMR)時(shí),特異性增加到97.3%,而敏感性沒(méi)有變化。
EPI-SURE研究檢測性能對比(WID-qEC vs 子宮內膜厚度)
還有多個(gè)研究報道了其他一些甲基化標志物。MPap值由兩個(gè)基因(BHLHE22、CDO1)的甲基化狀態(tài)確定,并結合其他兩個(gè)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分流算法應用于臺灣醫保數據庫時(shí),可以減少69~73%的侵入性手術(shù)。CDO1和ZNF454聯(lián)合檢測的訓練集中,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)標本中CDO1和ZNF454高甲基化(P<0.001)。訓練集的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%。子宮內膜厚度聯(lián)合DNA甲基化檢測進(jìn)一步將特異性提高到94.9%。此外,有一些泛癌種甲基化標志物應用于EC。SIX6在EC和BE中的甲基化水平具有顯著(zhù)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用場(chǎng)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%的患者巴氏試驗結果異常。因此腫瘤DNA甲基化標志物檢測及臨床應用專(zhuān)家共識(2024版)認為使用宮頸脫落細胞進(jìn)行內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胞的檢測性能優(yōu)于宮頸脫落細胞。PapSEEK研究對比宮腔和宮頸脫落細胞檢測性能,總體陽(yáng)性率93% vs 81%,早期陽(yáng)性率90% vs 78%,特異性100% vs 99%。同濟醫院的研究者也發(fā)現宮腔脫落細胞的甲基化檢測性能優(yōu)于宮頸脫落細胞,靈敏度96.03% vs 75.45%,特異度91.89% vs 76.58%,AUC 0.968 vs 0.813,差異有統計學(xué)意義(P<0.0001)。
宮腔和宮頸脫落細胞檢測性能對比
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 醫師采樣92.9%)。一項研究對比了陰道衛生棉條樣本和宮腔脫落細胞樣本,通過(guò)衛生棉條收集的DNA總量的中位數為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(shí)了來(lái)自衛生棉條和宮腔刷樣本的高質(zhì)量DNA。與衛生棉條樣本相比,宮腔刷樣本甲基化水平更高。然而,在衛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(zhuān)家共識認為:衛生棉條收集陰道樣本與醫師采樣可達到一致的DNA甲基化檢測水平。
衛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(gè)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測序結合機器學(xué)習的方法進(jìn)行基于血液的泛癌早篩,并預測癌癥起源。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%。子宮腫瘤預測真陽(yáng)性的總體準確率為72.7%,其中13例預測為子宮腫瘤,實(shí)際為卵巢癌。目前國內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胞的甲基化檢測。
CCGA研究的檢測性能
總結
目前有多種方法可用于子宮內膜癌的早期篩查。驅動(dòng)基因突變檢測的特異性較低,良性病變中亦常見(jiàn)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?xún)r(jià)比較高的篩查方法,可以減少侵入性手術(shù)量。樣本類(lèi)型最優(yōu)為宮腔脫落細胞,宮頸脫落細胞、陰道衛生棉條也是可以接受的替代樣本?;赾fDNA的檢測也是研究的熱點(diǎn),但距臨床應用還有距離。飛朔致力于為腫瘤個(gè)體化精準醫學(xué)檢測提供最具創(chuàng )新性的產(chǎn)品和服務(wù),并持續更新現有產(chǎn)品。
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