靶向长读长测序技术精准解析HPV阳性宫颈癌中病毒-宿主基因组整合事件及其临床意义

为解决HPV整合位点检测成本高、数据量大等问题，研究人员开发了基于单引物延伸的靶向纳米孔测序技术，在HeLa/SiHa细胞系和4例宫颈癌患者中精准定位HPV16/18整合位点，证实其可破坏拓扑关联域(TAD)并导致ZFP36L1、CPA3等癌相关基因异常表达，成本降低90%，为HPV致癌机制研究和临床监测提供新工具。

　　

宫颈癌作为全球女性第四大恶性肿瘤，其发生与高危型人乳头瘤病毒（HPV）持续感染密切相关。HPV通过将自身基因组整合至宿主染色体，破坏抑癌基因功能并导致基因组不稳定，其中HPV16/18型导致70%的病例。尽管全基因组测序（WGS）能检测整合事件，但其高昂成本和数据分析复杂性限制了临床转化。

印度曼尼帕尔高等教育学院（Manipal Academy of Higher Education）的研究团队创新性地开发了单引物延伸结合纳米孔测序的靶向检测技术。该研究通过设计覆盖HPV全基因组的特异性引物，在已知整合位点的HeLa（HPV18+）和SiHa（HPV16+）细胞系中验证技术可靠性后，应用于4例宫颈癌患者样本。结果显示该方法不仅与WGS结果高度一致，还发现整合事件通过破坏拓扑关联域（Topologically Associating Domains, TAD）结构，导致邻近癌相关基因如DNA修复基因RAD51B、肿瘤抑制因子ZFP36L1及促癌因子CPA3/CXCL8的异常表达。相关成果发表于《Tumour Virus Research》。

关键技术包括：1）单引物延伸法扩增HPV-人类嵌合序列；2）纳米孔长读长测序结合NGMLR/Sniffles2算法定位整合位点；3）基于患者队列的TAD边界分析与qPCR验证基因表达；4）成本效益分析显示较WGS节省90%费用。

研究结果方面：
3.1 细胞系验证
在HeLa细胞中精准检出chr8q24.21区HPV18整合（与DIPS-PCR结果一致），SiHa细胞中定位chr13的KLF5-LINC00392间区HPV16整合，支持率达100 reads以上。

3.2 患者样本分析
病例P1发现RAD51B基因内整合导致同TAD内ZFP36L1表达下调；P2中LINC02046 lncRNA区整合使邻近CPA3/CPB1上调；P3的chr4整合激活CXCL8（促血管生成因子）；P4的chr2整合位于非编码区未影响基因表达。

3.3 成本效益
单样本检测成本降至54.6美元（WGS为598.74美元），数据量减少且支持10样本/流程的并行检测。

结论指出，该技术首次实现HPV整合位点的低成本、高特异性检测，其创新性在于：1）通过TAD结构解析揭示HPV整合致染色质三维结构重塑的分子机制；2）锁定ZFP36L1等可作为潜在治疗靶点；3）为临床监测HPV相关肿瘤进展提供可行方案。未来可扩展至其他病毒整合研究及融合基因检测领域，但需在癌前病变中进一步验证预警价值。