HPV疫苗的研究进展

2021年2月20日发(作者：早泄好治么)
HPV
疫苗的研究进展


摘要
：子宫颈癌是引起女性死亡 的第二大癌症。研究证实人乳头瘤病毒
（ＨＰＶ）
感染与子
宫颈癌有着十分密切的关系 。
近年来，
ＨＰＶ疫苗在预防和治疗子宫颈癌方面备受关注，
关
于
H PV
疫苗研究已经取得了很大的进展。本文就
HPV
疫苗的研究进展做一综述。

关键词
：人乳头瘤病毒
;
子宫颈癌
;HPV
疫苗


Progress in research on human papillomavirus vaccine
Zhang Ting(Obstetrics and Gynecology Department of The Third Xiangya

Hospital, Central South University )
Abstract:
Cervical cancer is the second cause of cancer death in women,
many studies confirm that human papilloma virus (HPV) infection and
cervical cancer has a very close relationship. In recent years, HPV
vaccines get much attention in the fields of cervical cancer prevention
and
treatment,
and
great
progress
has
been
made
in
it.
This
paper
focused
on the progress HPV vaccine researching.
Key Words:
human papilloma virus; cervical cancer; HPV vaccine

宫颈癌是导致女性死亡的第
2
位恶性肿瘤，每年大约死亡
50
万人。在西方发达国家，宫
颈癌筛查方法的有效实施使 该病的死亡人数急剧下降
[1]
，
但在那些社会经济不发达的地区，
宫颈癌不 仅相当常见，而且多为晚期，预后很差。流行病学以及病毒学资料已经证实，
HPV
感染与宫颈 癌的发生发展有密切的内在联系
[2]
。分子生物学及免学等多学科的发展及其在
动物 模型中对
HPV
疫苗研究取得的进展，进一步推动了
HPV
（
hum an papilloma virus
，人乳
头状瘤病毒）疫苗在治疗宫颈癌方面的研究。

1 HPV
的地域分布及感染特点

1.1 HPV
是含有大约
8000
个碱基对的双链
DNA
病毒，并按照其致癌特性分为高危型和低危型，
HPV 16
，
18
，
52
，
33
，
45
，
39
等均属高危型，它们与
CIN2
级与
CIN3
级密切 相关，其中
HPV16
和
18
与
71%
的宫颈癌有关
[3]
。
HPV16
是在所有国家中最为常见的一类，其他类型的
HPV
的患
病率因地理位置的差别而有所差异，
如
HPV45
在非洲西部常 见，
而
HPV39
多见于非洲中部及南
部。相同基因型的
HPV中存在多样的基因组型是与史前时代种族分离进化相关的，这些变异
体之间的区别是在其
D NA
内容物的
1%
～
5%
。
在墨西哥的人口中
HP V16
变异体数量和美国、
印第
安地区相比，比预期的高出很多，相反，
HP V18
变异体在欧

洲比在非洲常见。

1.2
HPV< br>感染是一个动态的过程，该病毒的自发清除以及多类型
HPV
联合感染常见。已有证据< br>表明，
在性活跃人群中，
HPV
感染是常见并且短暂的，
只有那些长期 感染高危型
HPV
的病人才
有罹患宫颈癌的危险，这是因为
HPV
感 染及宫颈癌前病变有较高的自愈能力。目前，已

有一些研究，
其目的在于观察
HPV
感染的自然病程和自发清除率。
一项加拿大的调查中发现，
HPV16
的
24
个月累计感染率最高
(12%)
，
感染时间最长
(
平均持续
18.3
个月
)
，
其次是
HPV31(< br>平
均感染
14.6
个月
)
。一项哥伦比亚研究显示，与其他< br>HPV
类型相比，
HPV16
及其相关基因型
(31,33,35,5 2,58)
具有较低的清除率。另有资料显示，非欧洲的
HPV16
变异体的自发清除 率
较低，并因此表现出了更强的致癌性。

2 HPV
预防性疫苗及其临床试验成果、前景

预防性疫苗可诱导机体产生中和抗体，< br>激发保护性免疫反应，
达到有效预防与癌症相关
型
HPV
的传播，降低宫颈癌的发生率。
纯预防性疫苗适用于未感染
HPV
的人群，
尤其是 性活动
初始的个体，这类疫苗可在黏膜及其分泌物中产生足够高的抗体滴度，由组织中的固有
B
细
胞合成的同型渗出物
IgG
和分泌型
IgA
在动物模型中 显示了很好的作用。
目前最完善的预防性
疫苗是病毒样颗粒（
virus-likep article,VLP
）
，由病毒主要衣壳蛋白
L1
组成，并表现出了很好的免疫原性及耐受性。
HPV16L1VLP
疫苗对预防
HPV
感染 、
持续存在及
CIN
具有
100%
的有效
性
[4]
。
感染部位免疫球蛋白的数量是产生保护作用的关键环节。
Nardelli-Hae fliger
等
[5]
进行了一项月经周期中宫颈分泌免疫球蛋白数量的研究，
发现在排卵期前后免疫球蛋白浓度
降低了
9
倍左右，但服用口服避孕药的妇女无明显 变化。免疫球蛋白数量的减少是否会降低
保护作用仍在研究中，但已有研究证明，排卵前期宫颈部位较高 的抗体滴度以及观察
100%
有效率的疫苗均证实保护作用并未降低。

目前 ，关于
L1
转基因植物的研究也在进行中。
Biemelt
等
[6]
已经证明
L1
转基因植物
可合成
VLPs
。
此外，
Warzecha
等
[7]
发现用
HPV16L1
及
HPV11L1
的转基因土豆喂养动物后可
引发动物体内的保护性免疫。
还有部分预 防性疫苗采用
DNA
疫苗，
目前一种病毒载体的预防
性疫苗以单剂量的免疫方 式进行动物实验，利用水疱性口炎病毒载体融合兔乳头状瘤病毒
（
Cottontail rabbit papilloma virus,CRPV
）
L1
免疫后可激发动物 体内高水平的抗
L1
抗
体从而保护机体不受
CRPV
的感染，而保护 作用呈
L1
剂量依赖性
[8]
。一项动物实验比较几
种不同类型的< br>HPV
预防性疫苗（包括
VLPs
，嵌和体
VLPs
，质粒< br>DNA
，腺病毒载体）
，发现经
HPV16L1VLPs
免疫后体内可 产生强烈的中和抗体及
L1
特异性
Th2
的体液免疫应答，相比之
下 ，
经
HPV16
质粒
DNA
或者经腺病毒载体表达的
HPV 16L1
免疫后可产生强烈的
Th1/Tc1
辅助
性免疫应答，但产生中和抗 体很弱，这说明了以
HPV16L1VLP
为基础的疫苗可产生强烈的中
和抗体，而这 正是有效预防
HPV
感染所必不可少的
[9]
。

目前，< br>HPV
预防性疫苗都取得了一定的成果，在预防
HPV
感染方面也有了长足的进 步
[10]
。
但是，有研究显示在
HPV
疫苗的实施中存在如下问题 ：
①在发达国家，疫苗抗原的生
产面临低经济预算的问题，
这意味着生产疫苗的能力还 有待于进一步提高。
而在发展中国家
经济问题更为突出，
比如，
正在临床实验 的
VLPs
疫苗就已超出了发展中国家人群的购买力，
因此，相对经济的改良型疫苗应 继续开发
,
同时政府应给予相应的经济支持。②由于部分被
免疫后人群相信，
疫苗可使他们免于
HPV
感染或者宫颈癌，
因而可能会进行更高危的性活动
并 忽视常规的妇科检查，但是疫苗无法防御所有类型的
HPV
感染，所以这类人群是危险的，而且疫苗的保护时间可能是有限的，
因此定期的妇科检查十分必要。
③任何一种疫苗的效果
主要取决于疫苗的足量应用。
预防性
HPV
疫苗最主要的目标人群是学龄儿童 和青少年，
但是
对这类人群接种疫苗是存在困难的，
家长们缺乏相应的知识，
认为接种疫苗有损健康，
不利
于疫苗接种的推广。
④临床医师们也存在着对疫苗安全性 和有效性的担忧，
由于社会等多方
面因素，他们与青少年谈论性行为和性传播疾病（
s exually transmitteddisease,STD
）存
在一定困难，而且医师 们认为其他疫苗（如乙肝疫苗等）应优先于
HPV
疫苗的接种。

3
宫颈癌治疗性
HPV
疫苗

宫颈癌
HPV
治疗性疫苗旨在是通过细胞免疫和体液免疫
,
减少或消除体内已受
HPV
感 染
的细胞甚至肿瘤细胞
,
并防止癌前病变继续恶化。
研发高效安全的治疗性< br>HPV
疫苗已成为
HPV
相关疾病领域研究的一个热点。
其中
E6
、
E7
蛋白是
HPV
阳性的肿瘤细胞表达的癌蛋白
,< br>最适
合作为治疗性
HPV
疫苗的特异性靶抗原。因此
,
治疗性 疫苗主要直接针对
E6
和
E7
抗原。治
疗性疫苗包括载体疫苗、肽类 疫苗、蛋白疫苗、
DNA
疫苗及细胞疫苗等。此外
,HPV E2
疫苗
的研究也值得关注。

3. 1
载体疫苗

3. 1. 1
病毒载体疫苗

病毒载体疫苗是将靶抗原编码基因插入 无毒、减毒、弱毒的病毒
中所制成的疫苗
,
可诱导特异性免疫反应
,
并且其本身可作为免疫佐剂。
此类型疫苗的优点在
于有高度免疫原性
,
研究较 多的有牛痘病毒疫苗、
腺病毒疫苗等。
Garcia-Hernandez
等
［
11
］
将重组
MVA-E2
疫苗注射至
34
例
CIN
Ⅱ
/
Ⅲ患者的子宫，每周
1
次，连续
6
周以上
;
组织
学分析发现，
该疫苗能有效清除病变并显著减少
HPV
负荷，
其中
20
例病变消除，
11
例病
灶体积减少
50%
，
2
例降为
CIN
Ⅱ、
1
例降为
CIN
Ⅰ。
Zhou
等［
12
］将
HSP70-E7
融合腺病
毒疫苗注射到小鼠体内，
可诱导特异性的
CTL
反应
;
并且用高浓度
TC-1
肿瘤细胞侵袭这些
小鼠，小鼠对初次及第
2
次肿瘤细胞侵袭的抵抗力为
100%
，对第
3
次肿瘤细胞侵袭的保 护
率仍有
70%
。但此类疫苗对免疫抑制的宿主存在危险性，而且由于各种重组载体对 目的基因
产生的蛋白可进行不同的修饰加工，最终影响其免疫原性。

3
．
1
．
2
细菌载体疫苗

细菌载体疫苗是将编码
HPV
特异性抗原的
DNA
片段插入减毒
病原菌或共生菌中，
并呈递该抗原，
以达到治病目的。此疫苗免疫原性高，
常 用的细菌载体
主要有链球菌、乳酸杆菌、结核杆菌、李斯特菌、伤寒杆菌等。研究发现，向小鼠体内注射
溶链菌制剂，可成功诱导产生
E7
特异性的
CD4+ T
和自然 杀伤细胞而激发机体产生抗肿瘤
免疫效应［
13
］
。
Quistia n-Martinez
等［
14
］发现，乳酸杆菌疫苗可诱导受
HPV
感染的黏
膜和生殖器产生抗肿瘤免疫反应。

3
．
2
肽类疫苗

肽类疫苗是由
E6
、
E7
与人类白细胞抗原
( HLA)
配型的多肽片段制成
的疫苗，因多肽疫苗抗原性弱，一般需辅以佐剂。目前
FDA
批准的唯一佐剂是
Al( OH)3
，
该佐剂能促进机体体液免疫，
但对细胞免疫无促进作用。
肽类疫苗能诱导机体产生细胞毒性
T
细胞反应，其中最主要的代表为
E7
肽类疫苗。目前肽类疫苗已进入Ⅰ、Ⅱ期临床阶段，
并取得了不错的成果。
Lee < br>等
［
15
］
研究发现，
向
CIN
Ⅱ
/
Ⅲ及宫颈癌患者体内注射
HPV16
E7
肽类疫苗可诱导机体产生细胞免疫反应。
Granadillo
等［
16
］将
LALF(
32-51)
一
E7
肽类
疫苗
(
LALF
为佐剂
)
注射到
HPV16
感染的小鼠体内，
可诱导小鼠强烈的
T
细胞反应并抑制
肿瘤细胞的生长。肽类疫苗临床应用的局限性在于需要匹配特定的
HLA
型别。

3
．
3
蛋白疫苗

早期蛋白
E6
和
(
或
)
E7
为蛋白质疫苗的抗原部分，其中
E7
免疫原性
高于
E6
。由于
E6
、
E7
蛋白免疫原性较弱，具有潜在的致癌性，且野生型
E6
、
E7
不易被降
解，以致其不利于抗原的提呈。因此，
E6
、
E7
蛋白常需融合其它蛋白，以提高其免疫果。
蛋白疫苗细胞免疫反应弱、表达水平低。

3
．
3
．
1
嵌合蛋白疫苗

由
HPV
晚期蛋白
L1
或
L2
的末端与早期 蛋白相融合而成，既
可刺激机体的体液免疫起到预防作用，又可激发机体的细胞免疫起到治疗作用，如< br>L1-E7
、
L2E7( TA-GW)
、
L2E7E6 ( TA-CIN)
等。
Freyschmidt
等［
17
］

对
HPV16 L1-E7
嵌合蛋白
疫苗进行体外实验，结果显示，其可在外周血中诱导
T
细胞反应，但
T
细胞反应较弱。但
发生
HPV
感染的患者血清中常存在抗晚期蛋白
L1
、
L2
的抗体，
这些抗体会削减嵌合蛋白疫
苗的治疗效果。

3
．
3
．
2
融合蛋白疫苗

由
HPV
早期蛋白相互融合或早期蛋白融合其它蛋白构成，
从而
更好地激发机 体的免疫功能，如
E6 /E7
、
HspE7
、
PD-E7
融合蛋白等。其中
Nventa
公司研
发的
HspE7
最引人注目，
HspE7
是由
HPV16
E7
蛋白与牛结核分枝杆菌热休克蛋白
65(
Hsp65)
融合而成，利用
HSP
可将抗原
E7
蛋白导入树突状细胞
(
dendritic
cell
，
DC)
的特性，从
而激活
E7
特异性的细胞免疫。
目前
HspE7
已进行了大量的临床试验，
临床结果显示，
HspE7
对由
HPV
引起的相关疾病有较好的治疗效果。
Goldstone
等
［
18
］
给
14
例尖锐湿疣患者注
射
HspE7
，
3
例湿疣病灶消失，
10
例病灶范围缩小
70%
～
95%
。
Derkay
等［
19
］对
27
例
儿科复发性呼吸道人乳头瘤病患者注 射
HspE7
，注射后手术需求率显著减少。融合蛋白疫苗
无
HLA
限制，
CTL
反应无需
CD4+T
细胞诱导，这对免疫抑制患者具有优势。

3
．
4
DNA
疫苗
DNA
疫苗又称基因疫苗，采用基因载体将
E6
、
E7
基因导入抗原递呈 细
胞，
并持续表达抗原蛋白，
激发机体产生特异性的免疫应答。
Kang
等
［
20
］
用
γ
-
干扰素
(
IFN-