《Frontiers in Oncology》:Diagnostic utility and tissue localization of HPV16 and HPV18 E7 immunohistochemistry in cervical lesion progression: a comparative study with PCR
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背景:高危型人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)的持续感染,尤其是HPV16和HPV18,通过病毒E7癌蛋白的持续表达促进宫颈癌变。尽管HPV DNA聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)被广泛用
背景:高危型人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)的持续感染,尤其是HPV16和HPV18,通过病毒E7癌蛋白的持续表达促进宫颈癌变。尽管HPV DNA聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)被广泛用于病毒检测,但它并不直接反映组织内具有生物学活性的致癌转化。本研究评估了HPV16和HPV18 E7免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)在宫颈病变进展谱系中的诊断效用、临床病理学意义、组织定位以及与PCR结果的一致性。
方法:对109份福尔马林固定石蜡包埋(formalin-fixed paraffin-embedded,FFPE)宫颈组织标本进行回顾性研究,涵盖非肿瘤性、癌前病变和恶性病变。通过免疫组织化学评估HPV16和HPV18 E7蛋白表达,并与HPV DNA PCR结果进行比较。进行一致性分析、受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)分析和多变量逻辑回归以评估诊断性能和独立预测价值。
结果:HPV16和HPV18 E7表达随病变严重程度逐渐增加,在高度鳞状上皮内病变和浸润性癌中观察到最高免疫反应性。两种HPV类型的IHC与PCR结果之间观察到显著一致性。HPV16表现出更优的诊断性能,敏感性、特异性、准确性和曲线下面积(area under the curve,AUC)分别为92.3%、83.9%、89.9%和0.925,而HPV18分别为90.0%、79.3%、83.7%和0.894。多变量逻辑回归确定HPV16和HPV18 E7表达是疾病状态的显著独立预测因子。组织病理学评估显示进行性定位模式,从低级别病变中的局灶性基底/副基底染色过渡到高级别病变和浸润性癌中的弥漫性全层上皮和肿瘤相关表达。
结论:HPV16和HPV18 E7免疫组织化学与宫颈病变严重程度密切相关,并与PCR结果具有显著一致性,支持其作为宫颈病理学中补充性组织生物标志物的潜在用途。研究结果进一步提示,E7免疫组织化学可能提供关于生物学活性HPV驱动转化的临床相关信息,并改善诊断困难病例中的病变特征描述。
宫颈癌是全球女性癌症相关发病和死亡的重要原因,尤其在低和中等收入国家,由于筛查和分子诊断基础设施有限,疾病负担更为突出。高危型人乳头瘤病毒(high-risk human papillomavirus,HPV)的持续感染,特别是HPV16和HPV18,通过病毒癌蛋白E6和E7的持续表达驱动宫颈癌变。E7通过功能灭活视网膜母细胞瘤蛋白(retinoblastoma protein,pRb)促进细胞周期失调和基因组不稳定,是反映病毒致癌活性的关键靶点。然而,目前广泛使用的HPV DNA聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)仅能检测病毒核酸存在,不能区分一过性感染与具有生物学活性的致癌性转化;组织病理学在形态学模棱两可的病变中也可能存在判读困难;p16
INK4a免疫组织化学虽已应用,但属间接替代标志物。因此,直接检测病毒E7癌蛋白的免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)可能提供更直接的生物学信息,但其在宫颈病变进展中的诊断价值、组织定位模式及与PCR的一致性尚缺乏系统比较。研究人员Mohammad Aljebaly FS等在《Frontiers in Oncology》发表了一项回顾性研究,旨在评估HPV16和HPV18 E7 IHC在宫颈病变谱系中的诊断效用、临床病理学意义、组织定位及与HPV DNA PCR的一致性。研究纳入了109份存档的福尔马林固定石蜡包埋(formalin-fixed paraffin-embedded,FFPE)宫颈组织标本,涵盖非肿瘤性、癌前病变和恶性病变。结果显示E7蛋白表达随病变严重程度逐步增加,与PCR结果高度一致,HPV16的诊断性能优于HPV18,且E7 IHC可提供病毒蛋白在组织中的空间分布信息,支持其作为宫颈病理学中补充性组织生物标志物的价值。
在技术方法方面,该研究采用回顾性队列设计,标本来源于沙特阿拉伯Qassim大学医学院病理科2014至2024年间的存档FFPE组织。研究人员使用抗HPV16 E7(sc-6981)和抗HPV18 E7(sc-365035)抗体进行免疫组织化学染色,染色结果由三位观察者独立判读,并计算Fleiss' kappa评估观察者间一致性。HPV DNA PCR结果从实验室记录中回顾性获取,作为分子参考标准。通过一致性分析、受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析以及Firth's惩罚最大似然逻辑回归(用于减少稀疏数据偏倚),评估了诊断性能、独立预测价值和年龄等协变量的影响。
研究结果部分通过多个分析模块揭示了关键发现。**年龄在不同诊断类别中的分布**:年龄随病变严重程度增加呈上升趋势,NILM(negative for intraepithelial lesion or malignancy,无上皮内病变或恶性改变)和良性病变患者较年轻,而鳞状细胞癌(squamous cell carcinoma,SCC)和腺癌(adenocarcinoma,AC)患者集中于55至70岁年龄段。**观察者间一致性**:HPV16 E7 IHC的完全一致率为86.79%,Fleiss' kappa为0.880;HPV18 E7 IHC的完全一致率为92.66%,kappa为0.912,表明该评分方法具有高度可重复性。**HPV16/18 PCR状态与宫颈病变严重程度的关联**:随着病变级别升高,HPV16和HPV18 PCR阳性比例均逐渐增加,HPV16在低度鳞状上皮内病变(low-grade squamous intraepithelial lesion,LSIL)、高度鳞状上皮内病变(high-grade squamous intraepithelial lesion,HSIL)和浸润癌中阳性率更高,而NILM和良性病变以阴性为主;HPV18呈类似但相对较弱的趋势。Sankey路径分析进一步显示,高级别病变多过渡至中-强IHC表达并伴PCR阳性,而低级别或良性病变多呈阴性或弱表达。**HPV16和HPV18生物标志物相对于PCR的诊断性能**:与PCR相比,HPV16有72例一致阳性、26例一致阴性、11例不一致;HPV18有32例一致阳性、64例一致阴性、13例不一致。HPV16的敏感性、特异性、准确性和AUC分别为92.3%、83.9%、89.9%和0.925;HPV18分别为90.0%、79.3%、83.7%和0.894,表明两种标志物均具有良好的诊断能力,且HPV16更优。敏感性分析显示,若将阳性阈值限定为中-强度染色,特异性升至100.0%(HPV16)和98.6%(HPV18),但敏感性大幅下降,提示轻度染色对敏感性有重要贡献。**HPV16和HPV18模型的多变量逻辑回归分析**:经年龄校正后,HPV16 E7 IHC与HPV16 PCR阳性显著相关(比值比[odds ratio,OR]=51.34,95%置信区间[confidence interval,CI]:16.57–191.23,P<0.001),HPV18 E7 IHC与HPV18 PCR阳性亦显著相关(OR=45.34,95% CI:15.21–163.52,P<0.001),而年龄无独立关联。**免疫组织化学定位**:低级别病变中E7免疫反应性呈局灶性基底/副基底核染色,随病变进展逐渐扩展至中间层,HSIL和浸润癌则表现为弥漫性全层上皮和肿瘤巢内的强核染色,部分角化珠区域可见细胞质阳性。
在讨论部分,研究人员指出,E7表达随病变严重程度增加与高危HPV致癌的生物学机制一致,年龄增长趋势符合HPV持续感染后缓慢进展的自然史。HPV16较HPV18更优的诊断性能可能与HPV16在鳞状癌变中的优势分布有关,但也可能受两种抗体亲和力、表位识别等技术因素影响。E7 IHC与PCR的高度一致性表明其可作为补充性组织标志物,尤其在形态学可疑或难以诊断的病变中,能够提供病毒蛋白定位信息,弥补分子检测无法反映组织空间分布的不足。然而,E7 IHC不能替代现行HPV核酸筛查方法,其临床价值更多体现在特定组织学辅助诊断场景。研究局限性包括单中心回顾性设计、部分组织学亚组样本量较小、仅覆盖HPV16/18、以PCR而非临床终点作为参照标准、缺乏p16直接比较以及负性组织对照并非宫颈组织等。未来需要多中心前瞻性队列研究验证其临床和预后价值。
研究结论为:本研究表明,HPV16和HPV18 E7免疫组织化学表达随宫颈病变严重程度逐渐增加,并与HPV DNA PCR结果具有显著一致性。两种生物标志物均展现出良好的诊断性能,其中HPV16的判别能力相对更强。观察到的从低级别病变局灶性基底/副基底染色到高级别病变和浸润癌弥漫性全层上皮及肿瘤相关表达的转变,进一步支持HPV E7活性在宫颈癌变中的生物学相关性。总体而言,这些发现支持HPV16和HPV18 E7免疫组织化学作为宫颈病理学中补充性组织生物标志物的潜在作用。将E7免疫组织化学与常规组织病理学评估及分子HPV检测相结合,可能改善病变特征描述和诊断信心,尤其在形态学模棱两可或诊断困难的病例中。未来需要更大样本量、多中心且具有纵向随访的研究,以验证HPV E7免疫组织化学在HPV相关宫颈疾病中的诊断和潜在预后价值。