《Cancers》：Clinical Impact of HPV Self-Sampling and Molecular Biomarkers on Cervical Cancer Screening and Triage: “The Times They Are A-Changin’”—A Comprehensive Review and Future Perspectives
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人乳头瘤病毒(HPV)感染是宫颈癌(CC)的必要但非充分原因，反映了由免疫控制、病毒持续存在和潜伏形成的长期宿主-病毒平衡。从基于细胞学的筛查向原发性高危型HPV(hrHPV)检测的转变，显著改善了宫颈癌前病变的早期检测，但也引入了与检测结果波动、过度诊断、过
人乳头瘤病毒(HPV)感染是宫颈癌(CC)的必要但非充分原因，反映了由免疫控制、病毒持续存在和潜伏形成的长期宿主-病毒平衡。从基于细胞学的筛查向原发性高危型HPV(hrHPV)检测的转变，显著改善了宫颈癌前病变的早期检测，但也引入了与检测结果波动、过度诊断、过度治疗和患者焦虑相关的新的临床挑战，其严重程度可能因各国筛查组织和预防服务获取途径的不同而有所差异。本叙述性综述在HPV自然史、持续存在和免疫相互作用等知识不断演变的背景下，提供了基于HPV的CC筛查的临床导向概述，并讨论了对检测结果解释和风险分层的影响。包括分子生物标志物、基于外泌体的生物标志物和人工智能支持的风险评估在内的新兴筛查和分流方法，通过更精确地识别有临床显著疾病风险的女性，正在重塑CC预防策略。这些工具可能在基于自采样的筛查路径中尤为重要，在这些路径中，分子分流策略可以减少对额外临床医生采集样本的需求，并改善对HPV阳性女性的管理。同时，对病毒潜伏和宿主相关的进展决定因素的深入理解，支持从二元检测结果解释向纵向和个体化风险评估的转变。将生物学洞察与技术创新相结合，可能有助于促进个性化筛查策略，在保持高敏感性的同时减少不必要的干预。采用基于进化和风险适应的方法来管理HPV相关疾病，对于优化预防结果和保持基于人群的筛查计划的益处至关重要。
1. 引言
人乳头瘤病毒(HPV)是古老的病毒实体，与人类共同进化了数十万年。系统发育分析表明，高危型HPV(hrHPV)如HPV16在智人出现之前就已分化。这种进化视角将HPV重新定义为人类病毒组的稳定组成部分，而非现代病原体。从肿瘤学角度看，hrHPV类型的深度进化根植性解释了其逃避免疫监视、建立持续感染的能力。鉴于HPV的进化持续性和广泛流行率，根除HPV在生物学上是不现实的，公共卫生应优先考虑通过疫苗接种和筛查降低致癌风险。同时，基于HPV的筛查正逐步整合分子工具。HPV自采样在检测hrHPV方面显示出与医生采集样本相当的诊断准确性，正被作为筛查替代方案。由于hrHPV阳性对临床相关疾病的特异性有限，需要与自采样兼容的分流策略。宿主和病毒DNA甲基化标志物及外泌体液体活检作为新兴分子工具，有助于区分短暂感染与有进展风险的病变。
2. 材料与方法
本叙述性综述基于在PubMed/MEDLINE、Scopus和Web of Science中进行的结构化文献检索，检索词结合了“人乳头瘤病毒”、“宫颈癌筛查”、“自采样”、“DNA甲基化”、“分子分流”、“外泌体”、“人工智能”和“风险分层”等。优先考虑随机试验、基于人群的队列、系统评价和指南文件。由于本工作的叙述性特点，未应用正式的系统评价方案。
3. HPV与癌症负担
高危型HPV(尤其是HPV16、18、31、33、45、52和58)导致全球90%以上的宫颈癌(CC)，其致癌机制由病毒癌蛋白E6和E7驱动，它们使p53和pRb失活，导致基因组不稳定。近年来，由于筛查和预防性HPV疫苗接种的引入，CC发病率有所下降，疫苗对高级别宫颈上皮内瘤变(CIN2/3)和宫颈原位腺癌(AIS)具有高效保护力。ESCUDDO试验表明，单剂双价或九价HPV疫苗在预防感染方面不劣于两剂，支持了世界卫生组织(WHO)的单剂接种替代建议。此外，HPV相关的口咽鳞状细胞(OPSCC)已在多个西方国家成为男性中最常见的HPV相关恶性肿瘤。
4. HPV16/18与宫颈癌的关联
12种HPV基因型被列为1组致癌物，但其致癌负担明显不对称。HPV16和HPV18共导致全球77.0%的CC。在组织学上，HPV16在鳞状细胞癌中占主导，而HPV18在腺癌中更为流行。由于腺癌前体发生于宫颈管内且细胞学检测效果较差，HPV18阳性的解释权重不能被主要源自鳞状细胞终点的CIN3+风险估计所完全涵盖。在分子层面，病毒DNA整合通常会破坏E1/E2，导致E6/E7的组成性表达，这是p16
INK4a过表达的基础。扩展基因分型可在不额外采样的情况下提供独立于形态学的风险分层；由于进展是由调节异常的E6/E7表达和表观遗传重塑驱动的，读取转化状态的标志物在概念上比单独的基因型检测更符合临床需求。
5. 基于HPV的筛查与风险分层
从细胞学筛查向hrHPV DNA检测的转变提高了检测癌前病变的敏感性。风险分层依赖于HPV基因型(如HPV16/18风险最高)、持续感染(进展为CIN2+的最强预测因子)以及宿主免疫状态。由于大多数HPV感染可自发消退，临床策略应重视宿主免疫力和局部微环境(如阴道乳酸杆菌主导的微生物群)。免疫导向的框架对临床管理有多重影响：对于低级别病变(CIN1或ASC-US、LSIL)，干预措施如戒烟或局部免疫调节剂可能促进病毒清除；对于高级别病变(CIN2/3)，切除治疗仍是标准，研究性治疗性HPV疫苗可能增强疗效；治疗后监测需考虑免疫环境。目前的国际指南已根据这些风险因素调整了筛查策略。
6. HPV检测结果与病毒潜伏的解释
HPV检测结果的解释与感染的自然史密切相关。大多数感染是短暂的并在1-2年内消退，但证据表明“消退”并不等于完全根除。HPV可进入病毒潜伏状态，病毒基因组可能以低于检测限的水平持续存在于基底上皮细胞中。纵向研究表明，在免疫衰老或免疫抑制状态下，相同基因型的再检出更可能是潜伏病毒的重激活而非再感染。因此，HPV阴性并不完全等同于风险低，且既往暴露与长期CIN2+风险增加相关。当前的随访应考虑纵向病毒史和宿主相关风险因素，而非仅依赖二元结果。
7. 管理波动的HPV结果与避免伤害
随着广泛的HPV筛查，临床医生常遇到检测结果随时间波动的情况。作为性传播感染检测结果，HPV常引发焦虑和病耻感。过度反应可能导致过度检测、过度诊断(如检出可能自发消退的LSIL或CIN1)和过度治疗，从而造成医源性伤害。基于指南的管理是必要的，强调需加强患者教育，明确短暂HPV阳性的良性本质。未来，个性化的生物标志物筛查策略可减少对僵化算法的依赖。
8. 宫颈外HPV感染与咨询
HPV相关的肛门癌和口咽癌发病率上升。尽管如此，目前尚无针对非宫颈部位的验证性基于人群的筛查程序。对口腔或肛门样本进行不必要的HPV检测可能会引起心理困扰。国际HPV知晓日的设立对全球教育至关重要。咨询策略应采用积极表述，使HPV暴露正常化，强调在免疫力正常的个体中其自然史通常是良性的，避免引起恐慌的信息。
9. HPV阳性检测结果的分流
9.1. 分流挑战
由于HPV检测对高级别疾病的特异性有限，有效的分流对于识别真正处于风险中的女性并最小化不必要的阴道镜检查至关重要。
9.2. 细胞学与自采样不匹配
传统细胞学作为阳性后分流面临挑战。自采集阴道样本对HPV检测有效，但不能充分采样宫颈转化区，因此阳性女性需重新采集医生样本。IMPROVE试验表明，基于PCR的自采样检测CIN2+的非劣效性，但不同采样设备和技术的变异性使得临床医生采集的样本仍为首选，自采样被定位为可接受的替代方案。
9.3. 扩展HPV基因分型
可对自采集样本的同一核酸提取物进行扩展HPV基因分型，通过区分HPV16/18和其他高危型，允许在不依赖形态学评估的情况下进行风险适应性的转诊。
9.4. p16/Ki-67双重免疫染色
p16/Ki-67双重染色提供独立于形态学的分流选项。研究表明其敏感性低于HPV检测但特异性更高。然而它是基于细胞的检测，需要来自转化区的足量细胞，这限制了其在自采样中的应用。
9.5. DNA甲基化标志物
DNA甲基化分析是最适合自采集样本的选项，可检测与CIN2+和浸润癌相关的表观遗传变化(如CADM1、EPB41L3、FAM19A4、miR-124等)。VALID-SCREEN研究证明甲基化检测对宫颈癌的敏感性达95%，且在HPV阳性且甲基化阴性的女性中具有高阴性预测值。荟萃分析显示其在HPV阳性女性中的敏感性高于HPV16/18基因分型。
9.6. 针对自采集样本的两步分子策略
两步策略可优化自采样：首先对自采集样本进行HPV检测，对hrHPV阳性病例进行反射性甲基化检测。甲基化阴性女性回归常规筛查，阳性者直接转诊阴道镜。这避免了额外的临床采样，支持建立完全分子化、去中心化的筛查模型。
10. 新兴方向
10.1. 外泌体作为新兴生物标志物和治疗工具
外泌体(直径30-200 nm的细胞外囊泡亚类)是细胞间通讯的关键介质。其分子货物可反映亲本细胞的病毒活性和致瘤状态。在HPV相关疾病中，分析阴道分泌物中的外泌体可作为非侵入性方法辅助分流。尽管临床应用仍处于早期阶段，面临分离标准化等挑战，但外泌体作为诊断和治疗的双重工具前景广阔。
10.2. 人工智能(AI)在HPV筛查和分流中的应用
人工智能(AI)通过深度学习分析宫颈图像(如PAVE方法)识别高级别病变，支持“筛查-分流-治疗”策略。AI还可通过整合HPV结果、生物标志物和临床史实现个性化风险预测。然而，目前AI辅助分流仍处于验证阶段，尚未成为常规筛查实践的一部分，其实际应用取决于在组织化筛查项目中的前瞻性评估。
11. 结论
根除HPV在生物学上是不现实的，预防应集中于风险控制。自采集样本在使用经验证的PCR检测时具有相当性能，但其主要局限在于下游依赖于细胞学的分流。分子分流特别是DNA甲基化检测可直接在自采集样本上进行，识别转化性感染。HPV结果的二元解释已不再充分，需结合纵向病毒史和宿主免疫风险进行管理。未来的研究应优先验证针对自采集样本的整合分子分流策略，并在保持筛查计划益处的同时减少不必要的干预。
