HPV相关癌症诊断前抗体谱系比较：来自HPV癌症队列联盟的多癌种前瞻性研究

《International Journal of Cancer》：Comparison of HPV Antibodies Measured Prior to Diagnosis of Anal, Cervical, Oropharyngeal, Penile and Vaginal Cancers in the HPV Cancer Cohort Consortium

专业摘要翻译 本研究描述了在HPV相关癌症诊断前，针对致癌HPV类型蛋白的抗体的流行情况。研究人员分析了来自欧洲、北美和澳大利亚九个前瞻性队列的HPV癌症队列联盟(HPVC3)中，1700例新发HPV相关癌症患者（肛门癌=387、宫颈癌=274、口咽癌=788、阴茎癌=168、阴道癌=83）和6221例对照者的诊断前血液样本。研究人员测量了针对6种HPV类型的E6、E7和L1蛋白的抗体，并额外测量了针对HPV16和HPV18的E1、E2、E4、E6、E7和L1蛋白的抗体。研究人员按从采血到癌症诊断的前置时间（范围：0-43年）描述了血清阳性率。研究发现，在口咽癌中，随着诊断临近，HPV16 E1、E2、E4、E6、E7、L1以及HPV18 E1、E2、L1的血清阳性率增加（HPV16-E6：从>20年的10.4%增至0-5年的35.8%，而对照组为0.3%）。肛门癌在HPV16 E1、E2、E4、E6和L1以及HPV18 E2方面表现出相似模式（HPV16-E6：从>20年的3.8%增至0-5年的29.8%）。宫颈癌、阴茎癌或阴道癌未观察到趋势。在病例组的多变量模型中，HPV16-E6血清阳性率在前置时间较短和更近的日历时期更高，在美国非西班牙裔黑人中较低，并且因癌症类型而异（口咽癌最高，其次是肛门癌、阴道癌、阴茎癌和宫颈癌）（所有p<0.03）。总之，诊断前的HPV抗体反应因癌症类型而异，其中6-9种HPV蛋白的血清阳性率在口咽癌和肛门癌诊断前升高，但在宫颈癌、阴茎癌或阴道癌中则不然。

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一、研究背景与目的

人乳头瘤病毒（HPV）感染是全球癌症负担的重要组成部分，国际癌症研究机构（IARC）已将12种高危型HPV归类为致癌物，其中HPV16和HPV18最为重要。2018年，全球约3.8%（69万例）的新发癌症病例归因于HPV感染。不同解剖部位的HPV归因比例差异显著：几乎所有宫颈癌和肛门鳞状细胞癌、78%的阴道癌、51%的阴茎癌以及地理分布各异的口咽癌均可归因于HPV。

HPV基因组包含早期（E）区蛋白（E1、E2、E4、E5、E6和E7）和晚期（L）区蛋白（L1-L2）。E6和E7作为主要的癌蛋白，通过与细胞肿瘤抑制通路相互作用在致癌过程中发挥关键作用。因此，针对E6和E7的抗体已被视为早期癌症检测的有前景的生物标志物，而L1抗体通常被视为既往HPV暴露或疫苗接种的通用指标。

尽管这些癌症具有共同的病因学基础，但不同类型的HPV相关癌症表现出截然不同的临床行为和发展模式。此前已有研究表明，HPV蛋白抗体常在口咽癌诊断前数月甚至数年出现，但跨多个癌种的比较数据十分有限。系统地比较这些解剖部位各异的癌症的抗体模式，可能揭示位点特异性的免疫反应和时间关系，从而增进对HPV致癌机制的理解并为潜在筛查策略提供依据。为此，研究人员旨在全面比较肛门癌、宫颈癌、口咽癌、阴茎癌和阴道癌诊断前，针对HPV16和HPV18多种蛋白（E1、E2、E4、E6、E7和L1）抗体的流行率、出现时机和模式特征。

二、研究方法

这是一项嵌套于前瞻性队列中的病例对照研究。研究人员分析了HPV癌症队列联盟（HPVC₃）的数据，该研究人群涵盖1972年至2009年间从欧洲、北美和澳大利亚九个前瞻性队列招募的近130万名参与者。对于除宫颈癌和外阴癌以外的HPV相关癌症，研究人员选取了后续发展为相应癌症的患者，并按队列、研究中心、性别、采血日期和出生日期匹配了2至4名对照。宫颈癌病例则从EPIC队列中纳入此前已鉴定并进行血清学检测的病例。

血清学分析在德国癌症研究中心（DKFZ）进行，实验室人员对病例-对照状态不知情。研究人员采用多重血清学检测技术评估抗体反应，检测了针对HPV16或HPV18的六种蛋白（E1、E2、E4、E6、E7和L1）以及HPV31/33/35/45/52/58的三种蛋白（E6、E7和L1）的抗体。结果根据预先建立的界值，基于每种抗体的中位荧光强度（MFI）判定为阳性或阴性。统计分析中，研究人员按解剖部位分层，计算了四种前置时间类别（0-5年、>5-10年、>10-20年和>20年）下每种抗体的血清阳性率，并使用逻辑回归模型评估血清阳性率是否随前置时间变化。此外，研究人员还拟合了多变量逻辑回归模型，分析影响E6抗体血清阳性的独立因素，并评估了不同E6阳性定义用于未来癌症诊断的敏感性和特异性。

三、研究结果

1. HPV16抗体在不同癌种和前置时间下的表现

口咽癌展现出最一致的时间趋势，所有六种HPV16抗体（E1、E2、E4、E6、E7和L1）的血清阳性率均随前置时间缩短而升高。增幅最显著的是HPV16-E6（从>20年前的10.4%升至0-5年内的35.8%；对照组为0.3%）和HPV16-E2（从1.8%升至31.6%；对照组为3.8%）。类似地，肛门癌在五种抗体（HPV16-E1、E2、E4、E6和L1）上也显示出时间趋势。宫颈癌的HPV16-E2血清阳性率总体最高（24%），但无时间趋势，HPV16-E6仅在诊断前0-5年的样本中检出（3.7%）。阴茎癌和阴道癌未显示任何HPV16抗体的时间趋势证据，尽管其HPV16-E6血清阳性率总体高于对照组。

2. HPV18抗体在不同癌种和前置时间下的表现

口咽癌中，HPV18-E1血清阳性率从0.6%（>20年前）升至6.3%（0-5年内），HPV18-E2从1.8%升至14.7%，HPV18-L1从6.7%升至18.9%。肛门癌中，仅HPV18-E2血清阳性率从3.8%升至15.5%。其他癌种未观察到HPV18抗体的时间趋势。

3. 几何均值分析

几何均值分析结果与二元血清阳性率结果一致。例如，在肛门癌患者中，HPV16-E2的几何均值从>20年前置时间的25.3 MFI升至0-5年组的91.8 MFI；口咽癌患者中，HPV16-E2从29.4 MFI升至107.0 MFI。

4. HPV E6和E7抗体共阳性模式

研究人员发现HPV33和58的E6抗体共阳性最强（25.6%），HPV16与HPV33的E6共阳性次之（15.7%）。这提示系统发育相关的HPV类型之间存在潜在的血清学交叉反应性。

5. 影响HPV E6抗体血清阳性的因素

在多变量逻辑回归模型中，前置时间越短，HPV16-E6血清阳性的几率越高（0-5年组比值比OR=4.20，趋势p<0.001）。癌症类型也显著影响血清阳性率：口咽癌关联最强（与肛门癌相比OR=1.83），而宫颈癌（OR=0.10）、阴茎癌（OR=0.16）和阴道癌（OR=0.35）的阳性率更低。美国黑人个体的E6血清阳性率显著低于其他族裔（OR=0.30）。采血年份越晚，阳性率越高（2000-2009年组OR=3.39）。

6. 未来癌症诊断的敏感性和特异性

当限定于诊断前5年内采血的病例时，HPV16-E6抗体单独检测的特异性最高（约99%），但敏感性最低（20%）。将范围扩大至HPV16或18 E6，敏感性略有提高（21%），特异性降至98%。考虑任何高危型HPV E6时，敏感性提升至27%，但特异性大幅下降至93%。

四、讨论与结论

本研究表明，HPV抗体反应在HPV相关癌症诊断前呈现异质性模式，不同癌种和HPV蛋白间存在显著差异。口咽癌和肛门癌在诊断前表现出6-9种HPV蛋白抗体血清阳性率的升高，而宫颈癌、阴茎癌和阴道癌则未观察到此类趋势。这些发现揭示了不同癌种独特的致癌过程，并凸显了特定抗体作为早期生物标志物的潜力。

讨论部分指出，口咽癌和肛门癌中HPV16-E6水平在诊断前逐渐升高的模式，与近期荟萃分析结果一致。这种一致性在HIV阴性和HIV阳性人群中均存在，表明该渐进性抗体模式反映了HPV在这些解剖部位致病的固有特征，而非特定免疫能力的后果。对于口咽癌和肛门癌，多种HPV早期蛋白（E1、E2、E4、E6、E7）和晚期蛋白（L1）抗体的共同升高，提示完整的病毒生命周期进程（包括生产性复制阶段）可能在这些部位的HPV驱动性致癌过程中发挥重要作用。

研究人员还观察到种族/族裔差异和年代趋势。美国黑人个体E6抗体血清阳性率显著较低，这与既往观察一致——黑人患者尽管头颈部癌症总发病率更高，但HPV驱动性疾病的比例却较低。采血年份越晚，E6血清阳性率越高，这反映了HPV相关口咽癌的流行病学增长趋势，可能与数十年间性行为和HPV传播动态的变化有关。

研究结论强调：这项研究揭示了HPV相关癌症诊断前抗体反应的异质性模式，口咽癌和肛门癌诊断前多种HPV蛋白抗体血清阳性率升高，而宫颈癌、阴茎癌和阴道癌则未见此趋势。这些结果为理解不同癌种的独特致癌过程提供了见解，并指出了特定抗体作为早期生物标志物的潜在应用价值。