자궁경부의 인유두종 바이러스 감염의 분자유전학적 진단

Abstract

자궁경부암은 여성 암 중에서 발병율 6위에 해당하는 주요 암으로, 자궁경부의 인유두종 바이러스의 지속적인 감염이 원인이다. 자궁경부암 선별검사에서 암을 유발할 가능성이 높은 고위험군 인유두종 바이러스 검사는 자궁경부암 또는 전암 병변을 조기에 진단하는데 중요한 과정이 되었다. 고위험군 인유두종 바이러스의 검사법 중에서 국내에서 보편적으로 사용되는 Hybrid Capture II, HPV DNA Chip 검사법과 새롭게 개발된 RealTime High-risk HPV검사법에 대해 임상적 유용성과 정확도를 평가하고 분석하였다. 2009년 12월 30일부터 2010년 9월 15일까지 서울대병원 진단검사의학과에 Hybrid Capture II 검사를 의뢰한 환자787명과 HPV DNA chip 검사를 의뢰한 환자 204명을 대상으로 각각의 검사와 함께 RealTime High-risk HPV 검사와 중합효소연쇄반응 및 직접염기서열 검사를 시행하여 유전형을 분석하였다. 검출 한계 평가는 CaSki cell-line과 HeLa cell-line을 사용하였고, 환자의 자궁경부 세포진 검사 결과와 생검 검사 결과는 의무기록을 조회하여 조사하였다. 자궁경부 세포진 검사 결과를 정상과 비정상 환자군으로 구분하여 분석했을 때 Hybrid Capture II의 임상민감도는 72.9%, RealTime High-risk HPV는 62.9%, HPV DNA Chip은 68.2% 였고, 경증과 중증 환자군으로 구분하여 분석했을 때 Hybrid Capture II의 임상민감도는 77.3%, RealTime High-risk HPV는 81.8%, HPV DNA Chip은 66.7%였다. 자궁경부 생검 검사 결과를 정상과 비정상 환자군으로 구분하여 분석했을 때 Hybrid Capture II의 임상민감도는 81.8%, RealTime High-risk HPV는 75.0%, HPV DNA Chip은 61.5% 였고, 경증과 중증 환자군으로 구분하여 분석했을 때 Hybrid Capture II의 임상민감도는 91.7%, RealTime High-risk HPV는 87.5%, HPV DNA Chip은 73.3%였다. PGMY primer를 이용한 중합효소연쇄반응 및 직접염기서열 검사로 분석한 결과 고위험군 인유두종 바이러스 검출에 대한 분석민감도는 Hybrid Capture II는 91.9%, %, RealTime High-risk HPV는 87.8%, HPV DNA Chip은 71.4%였다. 직접염기서열 검사로 밝힌 HPV 유전형과 HPV DNA Chip의 유전형 결과에서 일치율은 57.1%였다. RealTime High-risk HPV는 양성 기준이 되는 cycle threshold를 32 cycle에서 38 cycle로 변경했을 때 임상민감도와 분석민감도가 향상되어 Hybrid Capture II에 준하는 결과를 보였다. Hybrid Capture II는 임상민감도와 분석민감도에서 전체적으로 고른 결과를 보이며 우수한 성능을 보였다. 그러나 내부 대조군을 포함하고 있지 않아 검체의 적절성을 평가할 수 없었다. HPV DNA Chip은 임상민감도와 분석민감도가 가장 낮았으며, 유전형의 정확도가 낮아 개선이 필요한 것으로 판단된다. RealTime High-risk HPV는 임상민감도와 분석민감도가 우수하였고 내부 대조군을 포함하고 있으며, 감염 빈도가 높고 발암성이 높은 인유두종 바이러스 16과 18 유전형을 구분하여 검출할 수 있는 장점이 있어 기존의 인유두종 바이러스 검사를 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

Cervical cancer, as the sixth common cancer in Korean women, is mainly caused by persistent Human papillomavirus (HPV) infection in uterine cervix. The high-risk HPV test in cervical cancer screening has become important for early diagnosis of cervical cancer or pre-cancerous lesion, which indicates a higher probability of cervical cancer. Among high-risk HPV tests, Hybrid Capture II and HPV DNA Chip tests, which are widely used in Korea, as well as newly developed RealTime High-risk HPV test, were evaluated and analyzed in clinical and analytical performance. With the subjects of 787 patients, who requested a Hybrid Capture II test, and 204 who requested a HPV DNA chip test, Between Dec 30, 2009 and Sep 15, 2010, to the Department of Laboratory Medicine, RealTime High-risk HPV test and genotype analysis were performed, as well as the relevant test for them each. For an evaluation of limit of detection, CaSki cell-line and HeLa cell-line were applied. Medical informations for cervical cytologic and histologic examination were collected with reviewing of their electronic medical records. According to analysis of cervical cytology for the normal and the abnormal patient groups each, the Hybrid Capture II test showed 72.9% of clinical sensitivity, the RealTime High-risk HPV test, 62.9% and the HPV DNA Chip test, 68.2%. For the normal or mild, and the severe patient groups each, the Hybrid Capture II test showed 77.3% of clinical sensitivity, the RealTime High-risk HPV test, 81.8%, and the HPV DNA Chip test, 66.7%. In cervical histology for the normal and the abnormal patient groups each, the Hybrid Capture II showed 81.8% of clinical sensitivity, the RealTime High-risk HPV test, 75.0%, and the HPV DNA Chip test, 61.5%, For the normal or mild, and the severe histology patient groups each, the Hybrid Capture II showed 91.7% of clinical sensitivity, the RealTime High-risk HPV test, 87.5%, and the HPV DNA Chip test, 73.3%. According to analysis of the conventional PCR and direct sequencing using PGMY primer, the Hybrid Capture II test showed 91.9% of analytical sensitivity for high-risk HPV detection, the RealTime High-risk HPV test, 87.8%, and the HPV DNA Chip test, 71.4%. The concurrence rate between HPV genotyping results from direct sequencing and genotyping results from the HPV DNA Chip test was 57.1%. The RealTime High-risk HPV showed an increase in clinical and analytical sensitivity, which corresponded to the Hybrid Capture II test, when the cycle threshold considered positive was adjusted from 32 to 38 cycles. The Hybrid Capture II test showed regular and excellent efficiency in clinical and analytical sensitivity on the whole. However, the improvement is needed, in view of inadequacy of evaluation of the relevance of specimen without internal control. The HPV DNA Chip test showed the lowest clinical and analytical sensitivity, and low genotyping accuracy, so its improvement is needed. The RealTime High-risk HPV test showed excellent clinical and analytical sensitivity and included internal control, as well as separate detection of HPV 16 and 18 with higher infection frequency and carcinogenicity. Accordingly, it is expected to be replaced with the conventional HPV test.