Feasibility of HPV-based cervical cancer screening in rural areas of developing countries with the example of the North Tongu District, Ghana

Abstract

Cervical cancer gains increasing recognition as a preventable threat to women’s health, as expressed by WHO Director General Dr. Ghebreyesus in his recent call for its elimination. Developing countries carry the global burden and despite existing recommendations for secondary prevention screening programs their implementation remains a barrier. This doctoral thesis aims to evaluate the feasibility of an HPV-based cervical cancer screening approach in the North Tongu District, Ghana. Methods This work studied (i) the methodological validity of self-sampling specimens from cervical cancer patients for HPV oncoprotein testing before its use in a screening population, (ii) the HPV prevalence among 2002 women, 18-65 years of age, in the general population of the North Tongu Disctrict, Ghana, through a cross-sectional population-based study with self-sampling collection in rural communities, and (iii) the natural history of HPV infection by longitudinal comparison of HPV type-specific persistence and clearance for 104 women over a four years’ time period. Results Using self-sampling cervicovaginal lavage specimens for HPV oncoprotein detection was methodologically feasible with 95% sensitivity for HPV16/18 positive cervical cancer. However self-sampling cervicovaginal scraping specimens did not reveal reliable HPV oncoprotein test results during the cross-sectional assessment. The high-risk HPV prevalence found among women living in the North Tongu District, Ghana was 32.3% and 27.3% among women in the WHO-recommended screening age range of 30-49 years. Sample collection in the rural communities was successful. Infection associated risk factors were (i) increasing age, (ii) increasing number of sexual partners and (iii) marital status, in particular not being married. Over the four years’ time period 6.7% of the women observed had persistent high-risk HPV infection, while 93.3% cleared their initial infection and 21.2% acquired new infections. Discussion The high-risk HPV prevalence found among the general population and women 30-49 years is high and therefore requires careful planning and good infrastructure to triage high-risk HPV positive women and reduce the number of women needing treatment. Using HPV oncoprotein triage from the same self-collected specimen is not reliable at this point, stratification by sociodemographic factors risks stigmatization and retesting for HPV persistence necessitates a well-functioning recall system and HPV genotyping. Conclusion The high HPV prevalence found demands substantial governmental support and investment to build well-functioning screening infrastructure that offers necessary triage and treatment options for women high-risk HPV positive with increased risk for cervical cancer. Integrating local infrastructure and capacity is promising but requires regional assessment rather than one-size-fit-all approaches.

Gebärmutterhalskrebs ist eine vermeidbare Bedrohung der Frauengesundheit weltweit, wie kürzlich von WHO Generalsekretär Dr. Ghebreyesus in seinem Aufruf zur Gebärmutterhalskrebseliminierung formuliert. Vor allem Entwicklungsländer tragen die Hauptkrankheitslast. Trotz zugänglicher Handreichungen zur Einführung von Ressourcen-adaptierten Präventionsprogrammen bleibt deren Umsetzung ein Hindernis. Ziel dieser Dissertation ist die Machbarkeit eines HPV-basierten Gebärmutterhalskrebspräventionsansatzes im North Tongu District, Ghana zu evaluieren. Methoden Diese Arbeit untersuchte (i) die methodische Validität selbstdurchzuführender Probennahme für die HPV Onkoproteindetektion basierend auf Proben von Gebärmutterhalskrebspatientinnen vor ihrem Einsatz im Screening, (ii) die HPV Prävalenz unter 2002 Frauen zwischen 18-65 Jahren der Allgemeinbevölkerung des North Tongu Distrikts, Ghana, im Rahmen einer populationsbasierten Querschnittsstudie unter Nutzung selbstdurchgeführter Probenentnahme in ländlichen Dörfern, und (iii) den Verlauf von HPV Infektionen durch eine Längsschnittuntersuchung der HPV Typ-spezifischen Persistenz und Ausheilung bei 104 Studienteilnehmerinnen über einen Zeitraum von vier Jahren. Ergebnisse Die HPV Onkoproteindetektion aus Proben selbstdurchzuführender Zervikalvaginalwaschungen war methodisch umsetzbar. Sie ermittelte HPV 16/18 bei positivem Gebärmutterhalskrebs mit einer 95%igen Sensitivität. Allerdings lieferten selbstentnommene Proben mittels einer Vaginalbürste, wie in der Querschnittsstudie durchgeführt, keine zuverlässigen HPV Onkoprotein Testergebnisse. Die ermittelte HPV Prävalenz karzinogener Genotypen im North Tongu Distrikt betrug 32,3% und in der WHO-empfohlenen Altersgruppe zur Früherkennung 30-49 jähriger Frauen 27,3%. In den ländlichen Dörfern selbstdurchgeführte Probenentnahme verlief erfolgreich. Mit einer HPV Infektion assoziierte Risikofaktoren waren (i) ansteigendes Alter, (ii) zunehmende Anzahl von Sexualpartnern und (iii) der Familienstand, vor allem nicht verheiratet zu sein. Die Längsschnittuntersuchung zeigte persistierende HPV Infektionen karzinogener Typen bei 6,7% der Frauen und Ausheilung bei 93,3% der Frauen über einen Zeitraum von vier Jahren, wobei 21,2% neue Infektionen akquirierten. Diskussion Die hohe HPV Prävalenz karzinogener Typen bei Frauen der Allgemeinbevölkerung und 30-49 jährigen Frauen erfordert eine sorgfältige Planung und gute Infrastruktur, um die Vielzahl HPV-positiv getesteter Frauen triagieren und somit die Anzahl der Frauen, welche tatsächlich eine weitere Behandlung benötigen, reduzierten zu können. Triage mittels HPV Onkoproteindetektion basierend auf derselben Probe ist zu diesem Zeitpunkt noch keine zuverlässige Option. Eine Risikostratifizierung anhand soziodemographischer Kriterien birgt das Risiko von Stigmatisierung und wiederholte Testung zur Detektion persistierender HPV Infektionen erfordert ein zuverlässiges Rückrufsystem und HPV Genotypisierung. Schlussfolgerung Die hohe ermittelte HPV Prävalenz erfordert erhebliche Unterstützung und Investition seitens der Regierung um eine funktionstüchtige Präventionsinfrastruktur aufzubauen, welche die benötigten Optionen zur Triage und Behandlung HPV-positiv getesteter Frauen bereitstellen kann. Dabei ist es erfolgsversprechend die lokale Infrastruktur und Kapazität zu nutzen, was eine regionale Prüfung statt die Anwendung allgemeingültiger Modelle erfordert.