Nanopore-HPV-Integrationsstelle der dritten Generation zur präzisen Vorhersage der Prognose von Gebärmutterhalskrebs

Gebärmutterhalskrebs ist der häufigste bösartige Tumor des Fortpflanzungstrakts und stellt eine ernsthafte Bedrohung für die Gesundheit von Frauen dar. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) gibt es jedes Jahr weltweit über 500.000 neue Fälle von Gebärmutterhalskrebs mit etwa 342.000 Todesfällen. In China gibt es jährlich etwa 107.000 neue Fälle, wobei etwa 51.000 Patienten an Gebärmutterhalskrebs sterben. Der Markt für Erkennung ist riesig und wächst weiter. Zu den wichtigsten Untersuchungsmethoden nach dem Screening und der Behandlung von Gebärmutterhalskrebs gehören HPV-Tests, zytologisches Screening, Kolposkopie und Gebärmutterhalsbiopsie. Alle auf dem Markt erhältlichen HPV-Tests sind qualitativ und halbquantitativ, und derzeit gibt es kein Produkt auf dem Markt, das bei Patienten mit anhaltender HPV-Positivität feststellen kann, ob HPV in das Genom integriert wird.

Unser Team hat in früheren Untersuchungen über 200 Gebärmutterhalszellproben aufgenommen, darunter solche von Patienten mit einer Hochrisiko-HPV-Infektion ohne intraepitheliale Neoplasie, zervikale intraepitheliale Neoplasie (CIN) I, CIN II, CIN III und Proben von zuvor lokal fortgeschrittenem Gebärmutterhalskrebs und nach Radiochemotherapie zu mehreren Zeitpunkten. Mithilfe der Nanoporentechnologie der dritten Generation haben wir Experimente und Analysen an 93 Gebärmutterhalszellproben durchgeführt. Basierend auf dem Sondenhybridisierungs-Capture-Prinzip haben wir die Integrationsstellen der HPV-Virus-DNA angereichert und sequenziert. Die vorläufigen Schlussfolgerungen lauten wie folgt:

1. Durch unser selbst entwickeltes experimentelles Technologieverfahren erreichten wir die Erfassung und Sequenzierung langer Virusfragmente (durchschnittliche Leselänge 2–5 kb), die Identifizierung von HPV-Insertionsstellen und eine präzisere genomische Lokalisierung. Darüber hinaus kann die Nanoporen-Langfragmentsequenzierung die vollständige Sequenz der viralen Insertionsstruktur Human-Virus-Human (H-V-H) erkennen.
2. Es gibt eine gewisse Überlappung zwischen den HPV-Insertionsgenen in der Entzündungsgruppe, den Gruppen CIN I, CIN II, CIN III und den HPV-Insertionsgenen bei Krebspatienten mit Rezidiven und Metastasen, was das Screening auf damit verbundene molekulare Marker weiter unterstützen kann zum Fortschreiten des Tumors und zu einer schlechten Prognose.
3. Der Anteil der HPV-Sequenzen und die Anzahl der inserierten Gene in Patientenproben vor und nach radikaler Radiochemotherapie können die Wirksamkeit der Behandlung und die Prognose weiter beurteilen und unterstützende Daten für Interventionen und Risikowarnungen vor der Behandlung liefern.

Ziel dieser Studie ist die Zusammenarbeit mit einer im Inland hergestellten Nanoporen-Sequenzierungsplattform und selbst entwickelten Sonden, die auf die Merkmale einer HPV-Infektion in der chinesischen Bevölkerung abzielen. Unser Ziel ist die Erkennung der Insertionsstelle bei Kohorten von Gebärmutterhalskrebs im Spätstadium (Stadium IIIB und darüber hinaus) sowie bei Patienten mit Rezidiven und Metastasen nach radikaler Radiochemotherapie bei Gebärmutterhalskrebs. Wir werden die Methode zur Anreicherung von Viren mit langen Fragmenten und den experimentellen Prozess zur Nanoporensequenzierung weiter etablieren und optimieren, um den gesamten Nachweisprozess innerhalb eines Arbeitstages (8 Stunden) abzuschließen. Dadurch wird auch die Anwendung der Technologie in der bettseitigen Diagnose und in dezentralen Richtungen erweitert.