Early diagnosis of HPV-associated disease of the cervix uteri in women aged less than 30 years or older

Kogan E.A., Faizullina N.M., Li Ts., Demura T.A., Zharkov N.V., Kozachenko A.V., Chernova V.F., Bairamova G.R., Prilepskaya V.N.

1Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health of Russia, Moscow 117997, Ac. Oparina str. 4, Russia 2I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow 119991, Trubetskaya str. 8/2, Russia
Objective. To assess the diagnostic importance of HPV testing performed by RT-RCR, liquid-based cytology with the PAP test in HPV-associated cervical diseases in patients aged less than 30 years or older.
Subjects and methods. Cytological, biopsy, and cytological materials were examined in 91 patients, including 35 women aged less than 30 years and 56 patients over 30 years of age. The methods of RT-PCR, liquid-based cytology, histology, and p16INK4A/Ki-67 immunohistochemistry were used.
Results. The efficiency of detecting CIN2+ in the HPV DNA test in patients aged less than 30 years and in those older than 30 years of age was the following: a sensitivity of 81.8 and 90.5% and a specificity of 30.4 and 47.2%, respectively; that of the PAP test was as follows: a sensitivity of 45.5 and 71.4% and a specificity of 100.0 and 97.2%, respectively.
Conclusion. Early diagnosis of HPV-associated diseases of the cervix uteri should be based on a set of the cytological technique and HPV DNA testing irrespective of age.

Keywords

INK4A

Персистирующие цервикальные инфекции, вызванные высоко онкогенными типами вируса папилломы человека (ВПЧ), играют ключевую роль в развитии рака шейки матки (РШМ) и определяют важность их выявления для предотвращения заболевания [1]. Основным методом скрининга РШМ и диагностики патологии шейки матки является PАР-тест, который обладает хорошей специфичностью, но относительно низкой чувствительностью [2]. Чувствительность цитологического исследования для выявления цервикальной интраэпителиальной неоплазии (ЦИН)2+ составляет 55–79% [3].

Значимым дополнением к РАР-тесту по данным литературы являются молекулярные методы скрининга и диагностики РШМ [4]. Однако их недостатком является ограниченная специфичность, так как они выявляют как транзиторную, так и персистирующую формы папилломавирусной инфекции. Известно, что транзиторная инфекция чаще выявляется у молодых женщин до 30 лет, а персистирующая – у женщин старше 30 лет, и коррелирует с ЦИН. На этом основании предлагают молекулярный тест, выявляющий присутствие в клетках шейки матки ДНК высоко онкогенных типов ВПЧ как первый метод скрининга РШМ у женщин старше 30 лет. Это может привести к гипердиагностике, поскольку присутствие вирусной ДНК в клиническом образце не означает наличие ЦИН1 –ЦИН3 или РШМ. На данный момент четыре теста, одобренных FDA, используются для выявления высоко онкогенных типов ДНК ВПЧ: Hybrid Capture 2 (Digene, Gaithersburg,MD,USA), Cervista HPV HR (Hologic, Madison, WI , USA), Aptima HPV assay (Hologic, USA) and Cobas HPV test (Roche Molecular Systems, Pleasanton CA, USA).

Целью данной работы была оценка диагностической значимости ВПЧ-тестирования, проведенного методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (RT-PCR), жидкостной цитологии c РАР-тестом при ВПЧ-ассоциированной цервикальной патологии у женщин до 30 лет и старше.

Материал и методы исследования

В данное исследование включены женщины (n=91), которые были выбраны из 4672 (в возрасте от 17 до 56 лет), проходивших обследование и лечение в ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава РФ в 2013 году. Пациентки были разделены на две группы по возрастному критерию: первую группу составили женщины до 30 лет включительно (n=35), вторую – женщины старше 30 лет (n=56).

Использовали общепринятый протокол: клинический осмотр, взятие мазков в SurePath виалы (BD, США), приготовление цитологических препаратов, окрашенных по Папаниколау, с помощью TriPath процессора (BD, США), оценка мазков по системе «Bethesda» [5]. Помимо цитологического анализа провели молекулярно-биологическое исследование с целью выявления и генотипирования ДНК ВПЧ на приборе Cobas 4800 с автоматизированной пробоподготовкой. Cobas test позволяет получить результаты по трем отдельным каналам: индивидуально ДНК ВПЧ16, ДНК ВПЧ18 и общий пул ДНК других 12 высоко онкогенных генотипов ВПЧ (31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 66 и 68) [6]. Главными преимуществами данного типа ВПЧ-тестирования являются обнаружение высокой вирусной нагрузки, имеющей клиническое значение и генотипирование, позволяющие выявлять женщин группы высокого онкогенного риска с ДНК ВПЧ 16-го и 18-го типов.

Кроме того, выполняли кольпоскопию с прицельным взятием биопсии измененных или подозрительных участков цервикального канала для гистологического, иммуногистохимического (ИГХ) исследований. У пациенток с диагнозом ЦИН2+ проводили конизацию шейки матки. Гистологический диагноз рассматривали как «золотой стандарт» для оценки эффективности ВПЧ-тестирования, жидкостной цитологии. Биопсийный и хирургический материал использовали для постановки ИГХ реакций для выявления экспрессии белков р16 (INK4A) и Ki-67 по методике, разработанной производителем (CINtec PLUS, Roche, Швейцария) [7].

Обработку результатов проводили с помощью ROC (receiver operating characteristic)-анализа [8]. ROC-кривая представляет собой график, позволяющий оценить качество выбранного метода, отображающий соотношение между долей верных положительных значений от общего числа положительных значений (истинно положительное значение, называемое чувствительностью метода) с долей ошибочных положительных значений от общего числа отрицательных значений (ложно положительный результат (ЛПР), величина (1-ЛПР) называется специфичностью метода). Количественную интерпретацию ROC дает показатель AUC (area under ROC curve, площадь под ROC-кривой) — площадь, ограниченная ROC-кривой и осью доли ложных положительных значений. Чем выше показатель AUC, тем качественнее метод, при этом значение 0,5 демонстрирует непригодность выбранного метода.

Результаты исследования и обсуждение

После проведения цитологического исследования мазков из цервикального канала H-SIL выявлен у 21 пациентки (5 женщин до 30 лет и 16 – после 30 лет), L-SIL – у 23 (10 и 13 соответственно), ASC-US – у 15 (7 и 8 соответственно) и NILM – у 32 (13 и 19 соответственно).

На следующем этапе провели выявление ДНК ВПЧ в цитологическом материале с помощью Сobas теста и сравнили полученные результаты с гистологическим заключением. Результаты ВПЧ-тестирования приведены в табл. 1.

В результате проведенных исследований ДНК ВПЧ обнаружили у 63 женщин из 91 (69,2%), а именно: у 25 из 35 женщин моложе 30 лет (71,4%) и у 38 из 56 пациенток старше 30 лет (67,9%). Полученные результаты подтверждают данные других исследователей [9] о том, что ВПЧ чаще встречается у молодых женщин.

В материале с диагнозом NILM выявили ДНК ВПЧ в 15 образцах из 32 (46,9%): в 9 образцах из 13 – в группе пациенток 30 лет и моложе, и в 6 образцах из 19 (31,6%) – в группе пациенток старше 30 лет.

В образцах с ASC-US положительный результат получили в 10 из 15 случаев: в 4 образцах из 7 в группе пациенток 30 лет и моложе и в 6 из 8 – в группе пациенток старше 30 лет. По сравнению с NILM (46,9%) в мазках с ASC-US ДНК ВПЧ выявляется чаще (66,7%), что согласуется с вкладом данного инфекционного агента в развитие ЦИН.

В образцах с диагнозом L-SIL ВПЧ тест был положительным в 19 случаях из 23 (82,6%): в 8 образцах из 10 (80,0%) в группе пациенток 30 лет и моложе и в 11 из 13 (84,6%) – в группе пациенток старше 30 лет. В мазках с H-SIL ДНК ВПЧ обнаружили в 19 образцах из 21 (90,5%): в 4 образцах из 5 (80,0%) в группе пациенток 30 лет и моложе и в 15 из 16 (93,8%) в группе пациенток старше 30 лет. Полученные результаты делают очевидным тот факт, что после 30 лет частота выявления ДНК ВПЧ коррелирует с увеличением тяжести ЦИН и цитологическим диагнозом (рис. 1).

Из рис. 1 видно, что при отсутствии атипичных клеток в исследуемых образцах шейки матки (NILM) в группе женщин до 30 лет ДНК ВПЧ выявляется чаще, чем у более взрослых женщин, что можно объяснить временным присутствием вируса в организме, то есть его транзиторным характером, и требует от врача только наблюдения и противовирусной терапии.

Частота развития ЦИН зависит и от типа вируса, что подтверждают данные литературы [10]. Результаты нашего исследования вклада различных высоко онкогенных типов ВПЧ в развитие ЦИН представлены на рисунках 2,3. В развитие патологии шейки матки высокой степени выраженности (H-SIL) весомый вклад вносит ВПЧ 16 типа (рис. 2). Этот тип ВПЧ обнаружили у 9 из 15 (60,0%) пациенток старше 30 лет. У женщин моложе 30 лет с H-SIL одинаково часто – 2 из 4 (50,%) выявляли суммарный пул двенадцати высоко онкогенных типов ВПЧ и ВПЧ 16-го типа. У женщин с L-SIL моложе 30 лет чаще – 5 из 8 (62,5%) выявляли двенадцать других высоко онкогенных типов ВПЧ. У пациенток старше 30 лет одинаково часто – 5 из 11 (45,5%) выявляли суммарный пул двенадцати высоко онкогенных типов ВПЧ и ВПЧ 16-го типа.

У всех 4 женщин моложе 30 лет с ASC-US обнаружили суммарный пул 12 типов ВПЧ; у более старших пациенток выявили с одинаковой частотой – 3 из 6 (50,0%) ДНК ВПЧ 16 и суммарный пул двенадцати высоко онкогенных типов ВПЧ. У всех женщин с NILM чаще выявляли двенадцать высоко онкогенных типов ВПЧ: в 5 из 9 случаев у молодых пациенток и в 4 из 6 случаев у женщин старше 30 лет.

При проведении исследования у женщин моложе 30 лет выявили вирусную ДНК 16-го типа, в том числе при отсутствии в цитологическом мазке атипичных клеток (NILM), что еще раз подтверждает необходимость проведения цитологического анализа наряду с молекулярным тестом (рис. 3А см. на вклейке).

У женщин старше 30 лет ДНК ВПЧ 16 обнаружили в мазках с различным цитологическим заключением, но с неодинаковой частотой; чаще ВПЧ 16-го типа встречался у женщин с H-SIL (рис. 3Б см. на вклейке). ДНК ВПЧ 18 выявили только у женщин старше 30 лет с L-SIL и H-SIL. Наличие данного молекулярного маркера патологии шейки матки у женщин позволяет отнести их в группу риска развития ЦИН.

Двенадцать других высоко онкогенных типов ВПЧ (31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 66 и 68) выявили у женщин моложе 30 лет с NILM (5 случаев), ASC-US (4 случая), L-SIL (5 случаев) и H-SIL (2 случая). У женщин старше 30 лет суммарный пул ДНК ВПЧ зарегистрировали у пациенток с NILM (4 случая), ASC-US (3 случая), L-SIL (5 случаев) и H-SIL (5 случаев). Сочетание ВПЧ 16 с другими двенадцатью высоко онкогенными типами ВПЧ у женщин моложе 30 лет наблюдали при NILM, L-SIL и H-SIL – по 1 случаю, у женщин старше 30 лет при NILM, ASC-US, L-SIL и H-SIL – по 1 случаю (табл. 2, рис. 3Б см. на вклейке).

Присутствие ВПЧ является основным, но не единственным фактором возникновения и развития ЦИН. Свой вклад в развитие заболевания вносят курение, раннее начало половой жизни, присутствие воспалительных процессов, вызванных различными инфекциями [11]. В связи с этим необходимо учитывать и морфологические изменения в шейке матки при ВПЧ-инфекции. Для определения чувствительности и специфичности ВПЧ-тестирования и морфологического метода у женщин до 30 лет и старше при выявлении цервикальной патологии ЦИН2+ использовали гистологическое и ИГХ заключения.

Хронический цервицит выявили в 36 образцах из 91 (39,6%). Он характеризовался лимфомакрофагальной инфильтрацией стромы ткани, часто с примесью плазматических клеток. В эпителии встречали признаки акантоза, гиперкератоза, клеточного полиморфизма. В 24 образцах (26,4%) обнаружили патологию шейки матки менее ЦИН2 со слабо выраженными изменениями строения эпителия при умеренной пролиферации базальных клеток. Морфологические признаки папилломавирусной инфекции характеризовались паракератозом, койлоцитозом, явлениями дискариоза и фигурами митозов. В 31 случае (34,1%) выявили ЦИН2+ с выраженными морфологическими изменениями шейки матки, которые охватывали свыше двух третей эпителия и характеризовались появлением патологических митозов, наличием многократно увеличенных (гиперхромных) ядер клеток. ИГХ исследование ЦИН2+ образцов показало повышенную экспрессию белка р16(INK4A) по всей глубине эпителиального слоя, а Ki67 – от 60 до 100% эпителиальных клеток шейки матки. При расчете чувствительности и специфичности методов диагностики при выявлении патологии шейки матки ЦИН2+ цитологические заключения NILM, ASC-US и L-SIL рассматривали как негативные результаты, а случаи с H-SIL – позитивные. Гистологический материал с ЦИН2 + оценивали как положительный, а с хроническим цервицитом и ЦИН1 рассматривали как отрицательный. Cobas тест считали положительным в случае обнаружения одного или более типов ДНК ВПЧ. Обработку результатов проводили с помощью ROC-анализа и полученные данные представили в табл. 2 и рис. 4А и 4Б.

Из табл. 2 видно, что представленные методы выявления патологии шейки матки имеют значения, превышающие 0,5, и, следовательно, пригодны для решения поставленной задачи. При этом, значение AUC для цитологии (0,727 и 0,843) выше, чем для Cobas теста (0,561 и 0,688). Чувствительность цитологического метода исследования составила 45,5% у женщин моложе 30 лет и 71,1% у пациенток старше 30 лет. Чувствительность Сobas теста выше чувствительности цитологического анализа и составила 81,8% у женщин моложе 30 лет и 90,5% у пациенток старше 30 лет. Выявление ДНК ВПЧ может быть первым методом скрининга РШМ, так как метод имеет более высокую чувствительность, чем цитологический анализ и дает возможность выявить патологию шейки матки на ранних этапах, что защищает женщин от развития цервикального рака [12–15]. Однако выявление вирусной ДНК у пациентки не означает наличие заболевания. Это подтверждает специфичность молекулярных методов выявления патологии шейки матки, которая составляет 30,4% у женщин моложе 30 лет и 47,2% у более взрослых пациенток и ниже специфичности цитологического анализа – 100,0 и 97,2%.

Эффективность метода выявления патологии – это совокупность чувствительности и специфичности. Наше исследование показало, что для молодых женщин до 30 лет цитологический метод исследования более специфичен, чем ВПЧ-тестирование, но из-за низкой чувствительности иногда выдает ложноотрицательные результаты. Этого можно избежать, если использовать комплекс данных методов [16]. В последнее время в мире практикуют пересмотр цитологических препаратов после положительного ВПЧ-теста, что позволяет значительно повысить эффективность выявления цервикальной патологии [17]. Появился новый термин «информированная» цитология — проведение цитологического исследования после ВПЧ-тестирования, что также повышает эффективность диагностики патологии шейки матки [18].

Заключение

Ранняя диагностика патологии шейки матки, ассоциированная с ВПЧ, должна базироваться на комплексе цитологического метода с ИГХ исследованием экспрессии белков р16(INK4A)/Ki67 и ДНК ВПЧ-тестировании независимо от возраста пациентки. Особенно важно при обследовании женщин моложе 30 лет проводить ДНК ВПЧ тестирование вместе с РАР-тестом для исключения транзиторной формы папилломавирусной инфекции.

References

  1. Castle P.E., Fetterman B., Thomas Cox J., Shaber R., Poitras N., Lorey T., Kinney W. The age-specific relationships of abnormal cytology and human papillomavirus DNA results to the risk of cervical precancer and cancer. Obstet. Gynecol. 2010; 116(1): 76-84.
  2. Whitlock E.P., Vesco K.K., Eder M., Lin J.S., Senger C.A., Burda B.U. Liquid-based cytology and human papillomavirus testing to screen for cervical cancer: a systematic review for the U.S. Preventive services task force. Ann. Intern. Med. 2011; 155(10): 687-97. W214-5.
  3. Confortini M., Bergeron C., Desai M., Negri G., Dalla Palma P., Montanari G. et al. Accuracy of liquid based cytology: comparison of the results obtained within a randomized controlled trial (the New Technologies for Cervical Cancer Screening Study) and an external group of experts. Cancer Cytopathol. 2010; 118(4): 203-8.
  4. Kocken M., Uijterwaal M.H., de Vries A.L., Berkhof J., Ket J.C., Helmerhorst T.J., Meijer C.J. High-risk human papillomavirus testing versus cytology in predicting post-treatment disease in women treated for high-grade cervical disease: a systematic review and meta-analysis. Gynecol. Oncol. 2012; 125(2): 500-7.
  5. Solomon D., Davey D., Kurman R., Moriarty A., O’Connor D., Prey M. et al. The 2001 Bethesda System: terminology for reporting results of cervical cytology. JAMA. 2002; 287(16): 2114-9.
  6. Castle P.E., Sadorra M., Lau T., Aldrich C., Garcia F.A., Kornegay J. Evaluation of a prototype real-time PCR assay for carcinogenic human papillomavirus (HPV) detection and simultaneous HPV genotype 16 (HPV16) and HPV18 genotyping. J. Clin. Microbiol. 2009; 47(10): 3344-7.
  7. Petry K.U., Schmidt D., Scherbring S., Luyten A., Reinecke-Lüthge A., Bergeron C. et al. Triaging Pap cytology negative, HPV positive cervical cancer screening results with p16/Ki-67 Dual-stained cytology. Gynecol. Oncol. 2011; 121(3): 505-9.
  8. Fawcett T. An introduction to ROC analysis. Pattern Recognition Letters. 2006; 27: 861-74.
  9. Kim M.-J., Kim J.J., Kim S. Type-specific prevalence of high-risk human papillomavirus by cervical cytology and age: Data from the health check-ups of 7,014 Korean women. Obstet. Gynecol. Sci. 2013; 56(2): 110-20.
  10. Mesher D., Cuschieri K., Hibbitts S., Jamison J., Sargent A., Pollock K.G. et al. Type-specific HPV prevalence in invasive cervical cancer in the UK prior to national HPV immunisation programme: baseline for monitoring the effects of immunisation. J. Clin. Pathol. 2015; 68(2): 135-40.
  11. Tungsrithong N., Kasinpila C., Maneenin C. Lack of significant effects of Chlamydia trachomatis infection on cervical cancer risk in a nested case-control study in North-East Thailand. Asian Pac. J. Cancer Prev. 2014; 15(3): 1497-500.
  12. Rijkaart D.C., Berkhof J., Rozendaal L., van Kemenade F.J., Bulkmans N.W., Heideman D.A. et al. Human papillomavirus testing for the detection of high-grade cervical intraepithelial neoplasia and cancer: final results of the POBASCAM randomised controlled trial. Lancet Oncol. 2012; 13(1):78-88.
  13. Kurian E.M., Caporelli M.L., Baker S., Woda B., Cosar E.F., Hutchinson L. Cervista HR and HPV 16/18 assays vs hybrid capture 2 assay: outcome comparison in women with negative cervical cytology. Am. J. Clin. Pathol. 2011; 136(5): 808-16.
  14. Arbyn M., Roelens J., Cuschieri K., Cuzick J., Szarewski A., Ratnam S. et al. The APTIMA HPV assay versus the Hybrid Capture 2 test in triage of women with ASC-US or LSIL cervical cytology: a meta-analysis of the diagnostic accuracy. Int. J. Cancer. 2013; 132(1): 101-8.
  15. Ratnam S., Coutlee F., Fontaine D., Bentley J., Escott N., Ghatage P. et al. APTIMA HPV E6/E7 mRNA test is as sensitive as Hybrid Capture 2 Assay but more specific at detecting cervical precancer and cancer. J. Clin. Microbiol. 2011; 49(2): 557-64.
  16. Kogan E.A., Faizullina N.M., Li Ts., Demura T.A., Kozachenko A.V. Efficiency of cervical intraepithelial neoplasia diagnosis using a set of methods: liquid-based cytology, p16/Ki-67 dual immunostaining and HPV testing. Akusherstvo i ginekologiya/Obstetrics and Gynecology. 2014; 7: 43-7. (in Russian)
  17. Arbyn M., Roelens J., Buntinx F. Human papillomavirus testing versus repeat cytology for triage of minor cytological cervical lesions. Cochrane Database Syst. Rev. 2013; (3): CD008054.
  18. Bergeron C., Giorgi-Rossi P., Cas F., Schiboni M.L., Ghiringhello B., Dalla Palma P. et al. Informed cytology for triaging HPV-positive women: substudy nested in the NTCC randomized controlled trial. J. Natl. Cancer Inst. 2015; 107(2). pii: dju423.

About the Authors

About the authors:
Evgeniya Altarovna Kogan, MD, PhD Professor, Head of the Pathology Department, Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology,
Ministry of Health of Russia. 117997, Russia, Moscow, Ac. Oparina str. 4. Tel.: +79265331271. E-mail: koganevg@gmail.com
Nafisa Mynavarovna Fayzullina, PhD, senior research associate of the Pathology Department, Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology,
Ministry of Health of Russia. 117997, Russia, Moscow, Ac. Oparina str. 4. Tel.: +79164534087. E-mail: nafisa05@inbox.ru
Jiajing Li, postgraduate student of anatomic pathology department of I.M. Sechenov First Moscow State Medical University.
119991, Russia, Moscow, Trubetskaya str. 8/2. Tel.: +79258433955. E-mail: greenjing@qq.com
Tatiana Alexandrovna Demura, MD, PhD, senior research associate of the Pathology Department, Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology,
Ministry of Health of Russia. 117997, Russia, Moscow, Ac. Oparina str. 4. Tel.: +79263429197. E-mail: uursula90@gmail.com
Zharkov Nikolay Vladimirovich, PhD, researcher, of the Pathology Department, Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Ministry of Health of Russia. 117997, Russia, Moscow, Ac. Oparina str. 4. Tel.: +79653368683. E-mail: nickzharkov@mail.ru
Andrey Vladimirovich Kozachenko, MD, PhD, leading research associate of the Gynecological Department, Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Ministry of Health of Russia. 117997, Russia, Moscow, Ac. Oparina str. 4. Tel.: +74954387783. E-mail: a_kozachenko@oparina4.ru
Victoria Fedorovna Chernova, postgraduate student of Polyclinic Department, Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology,
Ministry of Health of Russia. 117997, Russia, Moscow, Ac. Oparina str. 4. Tel.: +74954381866. E-mail: v_chernova@oparina4.ru
Gyuldana Raufovna Bayramova, MD, PhD, Head of the Polyclinic Department on clinical work, Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology,
Ministry of Health of Russia. 117997, Russia, Moscow, Ac. Oparina str. 4. Tel.: +74954381866. E-mail: g_bairamova@oparina4.ru
Prilepskaya Vera Nikolaevna, MD, PhD, Head of the Polyclinic Department, Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology,
Ministry of Health of Russia. 117997, Russia, Moscow, Ac. Oparina str. 4. Tel.: +74954386934. E-mail: v_prilepskaya@oparina4.ru

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.