与人乳头瘤病毒(HPV)相关的肿瘤是检测ctDNA的理想模型，其大多数癌都发生在子宫颈或肛管，且与特定的HPV基因型相关。HPV病毒基因组可以在宿主体内被识别，每个细胞的拷贝数从几到几千不等，这意味着从肿瘤细胞血液中释放的HPV DNA，比罕见的带有突变的循环基因组DNA片段更容易被检测到。此外，循环HPV DNA只能在浸润性HPV相关癌患者中被检测到，表明ctHPV DNA是构成ctDNA的特定形式，可以作为改善诊断、预后和治疗监测的肿瘤标志物。

根据已有研究，我们已经了解到基于NGS的CaptHPV方法，可以捕获并广泛表征从肿瘤组织DNA中提取的所有HPV DNA序列。为了进一步研究这种方法能否同样检测和表征ctHPV DNA，来自塞内加尔达喀尔癌症研究所的研究团队设计了一项实验研究，结果显示任何与HPV基因型相关的癌症患者，都可以通过分析标准血液样本获得完整的病毒基因组特征。近日，研究团队将研究结果发表在Clinical Cancer Research上，文章题为“A NGS-based Blood Test For the Diagnosis of Invasive HPV-associated Carcinomas with Extensive Viral Genomic Characterization”。

为评估CaptHPV方法检测不同类型HPV肿瘤患者的ctHPV DNA的敏感性，研究团队对134例浸润性癌症患者的可用血浆进行了分析。血浆的病毒分析显示，临床分期与试验敏感性呈正相关（表1）；在80例HPV阳性肿瘤患者中，有77例患者血浆也呈阳性（敏感性为95.0%）;在54例HPV阴性肿瘤患者中，只有一例患者血浆呈阳性（特异性为98.1%）。

表1.根据肿瘤的定位和临床阶段，CaptHPV血液检测的敏感性和特异性。来源：Clinical Cancer Research

为证明基于NGS的CaptHPV方法能够检测所有与HPV基因型相关的ct-HPV DNA，并提供循环病毒DNA的完整特征。研究团队对34例HPV阳性患者的肿瘤、血浆HPV状态进行了比较，发现20例患者的肿瘤和血浆整合位点相同（图1B）；14例患者在匹配的标本中仅检测到病毒基因组的外显体形式（图1C）。上述研究结果表明，CaptHPV方法进一步提供了病毒DNA的完整特征，可以识别特定的肿瘤标记物，包括通过病毒DNA插入靶向的细胞基因。

接下来，研究团队在肿瘤/血浆样品140个不同的染色体位点鉴定了HPV DNA的插入情况（图2），结果显示在CASC21，INPP4B，MAPK10，VMP1，NFIA和PIBF1-KLF1-KLF12附近都出现了反复性整合。更有趣的是，在CASC21区域内进行病毒整合的两例样本都是与HPV18相关的子宫颈小细胞癌，这是一种非常罕见的组织学类型。此外，在HPV整合靶向的其他基因中，迄今为止尚未报道过的包括TEX41，RBM47，IGF1，RAD51L3，RPTOR，IL1RAPL1。

HPV整合能否通过改变细胞基因导致癌症目前仍有争议，但病毒突变插入在肿瘤发生过程中的作用已经在其他模型中得到了证明。最近有研究发现，HTLV-1/BLV原病毒的插入通过驱动基因的顺式扰动在白血病早期发挥作用，HTLV1整合的三个驱动基因CDX1, KLF12, KMT2C，同样也是此次研究中HPV插入的目标基因，研究团队也在患者血液中发现了相应的杂交基因。由此可见，基于NGS的HPV DNA分析对ctHPV DNA的表征不仅有诊断价值，而且有助于识别指向失调通路的特异性肿瘤标记物，对构成潜在治疗靶点的病毒序列进行表征。

最后，研究团队发现ct-HPV DNA检测和HPV相关侵袭性癌的病毒模式特征可以通过分析标准血液样本来实现，无论肿瘤类型和病毒基因型如何，都具有高水平的敏感性和特异性。研究团队设计的CaptHPV方法可以通过与完整病毒序列特征相同的基本程序进行扩展，以捕获和表征与肿瘤发生相关的其他病毒DNA/RNA序列，如MCPyV、EBV和HTLV1等，为HPV的诊断和治疗开辟了一种新的提供各种病毒相关恶性肿瘤筛查的系统方法。

综上所述，研究团队提出了基于NGS的CaptHPV方法，该方法用于捕获和广泛表征从肿瘤组织提取的DNA中识别的所有HPV DNA序列。此外，研究团队还发现在与任何HPV基因型相关的癌症患者中，都可以通过分析标准血液样本获得完整的病毒基因组特征。CaptHPV方法的出现有利于无创诊断测试的发展，为肿瘤标记物的识别提供了新方向。