HPV病毒及其疫苗的研究进展.docx

1、第20卷5期Vol.20No.5四川文理学院学报SichuanUniversityofArtsandScienceJournalHPV病毒及其疫苗的研究进展江昱（贵州师范大学生命科学学院，贵州黄阳550001）摘要:人乳头痛痛奉（HPV）是引起宫琪癌的主要病因，HPV疫苗的研制成为近年来研克热点.主要时HPV病毒的站构、HPV疫苗不同类型及共优缺点进行嫁述，最后针对目前HPV疫苗面临的安全、有效、成本等问题提出展望.关键词：宫顼癌；HPV病毒;HPV疫苗；演防性疫苗；治疗柱疫苗中图分类号:R284文献标志码:A宫颈癌是女性生殖系统的常见恶性肿痛，继乳腺癌后，宫颈癌位居导致女性死亡肿瘤的第二位，

2、目前我国的宫颈癌发病呈总体下降但年轻患者增加的趋势.宫颈癌的病因很复杂，自从1977年Laverty在电镜中观察到宫颈痛溶检组织中存在HPV颗粒，以及德国学ZurHausen推测人乳头状痛病毒（HPV）感染与宫颈癌发生有关后,国内外许多学者对HPV感染与宫颈癌的相关性进行了大址的研究，累积的分子学和临床证据表明，HPV感染是宫颈癌发病的必须因素.因此，研究HPV病毒的结构、研发HPV的疫苗、了解不同HPV疫苗的优缺点对于宫颈癌的预防和治疗都有重要意义.1HPV病毒HPV属于乳头多痛空泡病毒科乳头痛病毒属，它是一类分子虽较小的无包膜的双保环状咕上皮性DNA病毒，通过入侵生殖道皱状上皮细胞及其它组

3、织器官的上皮细胞，使细胞发生分化失调，引起局部上皮增生、增厚或呈乳头状，在宫颈则引起宫颈上皮不典型增生及宫颈癌.HPV在长期的进化过程中与人类宿主的免疫系统相互作用,形成了多种变异类型，根据HPV的结构、功能和致病性的不同分为低危型和高危型，前者包括HPV6、ll、30、39、42、43和44等，主要引起皮肤粘膜的良性增生性病变，如生殖道乳头状瘤、外生性湿疣类病变、低度子宫颈上皮内痛变（CIN）等，一般不诱发癌变;后者包括HPV16、18、31、33、35、45、51、52、56、58和61等,常与恶性肿瘤的发生有关.不同型别的HPV基因结构基本相似，其DNA包括早期基因区（E）、晚期基因区（

4、L）和长控制区（LCR）3个文章编号：1674-5248（2010）05-0054-03部分.早期基因区可以编码E1、E2、E4、E5、E6、E7等早期蛋白,其功能与病毒的复制、转录、翻译调控和细胞转化有关，其中E6、E7是主要的致癌基因；晚期基因区可以编码主要（LI）和次要（L2）衣壳蛋白；长控制区含有HPV基因组DNA的复制起始点和基因表达所必须的控制元件，调控病毒基因的转录复制.由于地理位置及种族不同,HPV感染型别具有明显的种属特异性，谢芳等对福建闽东地区畲族妇女进行HPV亚型感染的筛查发现，该地区以高危型HPV52型感染最多;全球范囹内的研究显示,HPV感染亚型分布有一定的区域性，如

5、HPV45在非洲西部常见，在南美洲常见的是31型，而HPV35和59型仅在美洲的中部和南部宫颈癌组织中检出；当然,在常见的高危型中，HPV16和18型感染率最高，没有明显的地域差异，Bulk等报道，HPV16与麟状细胞癌的发生密切相关，而HPV18则与腺癌相关.以上相关研究均为将来有针对性的研发HPV疫苗提供了科学参考.2HPV疫苗及其优缺点HPV在宫颈癌发病机理中的重要性使HPV疫苗受到重视.目前,各个国家都致力于研究碱毒、安全、高效、低成.本的HPV疫苗，以满足不同经济地区的高危人群和患者需要，有效地预防和治疗HPV感染所引起的宫颈癌.根据免疫学设计方法不同,HPV疫苗可分为预防性疫苗和治

6、疗性疫苗两类.2.1预防性疫苗HPV预防性疫苗主要针对健康人群.疫苗防癌早有先例,最典型的就是B型肝炎疫苗预防肝癌，1991年收稿日期：2010-05-27作者简介：江昱（1979），女，黎族，贵州贵阳人。讲师，硕士，主要从事动物遗传育种与繁殖研究。Koutsky等证明了宫颈癌可用疫苗预防如果妇女在进入性生活前接种这些类型的疫苗，她们患癌的概率将下降至少85%.预防型疫苗种类较少，传统的预防性疫苗一般是减毒活病毒，如麻疹、腮腺炎病毒等，但HPV不能体外培养，故此方法不可行.多数公司和研究小组研发的HPV预防性疫苗主要是基于基因工程重组产生的病毒，即以晚期基因的表达产物L1和L2的似病毒颗粒（V

7、LPs）为靶目标，其中HPV-16病毒样颗粒疫苗（VLPs）和糖蛋白D疫苗的研究取得了重大进展，前者可诱导机体产生细胞免疫应答，在形态上与HPV完全一样，但不含病毒DNA,它是一类不能复制、没有感染性的50nm的球体，其结构上天然拥有与完整病毒相同的抗原空间表位，可激发机体的CDT淋巴细胞接到的体液免疫反应，刺激机体产生保护性中和抗体，热稳定性好、不易失活.Koutsky等研究发现接种该种疫苗的妇女不但可以预防与HPV-16相关的侵润癌前疾病（保护率100%），还可以预防持续和暂时的HPV-16感染（保护率分别为100%和91%）,针对11J6和18型的VLPs疫苗和16/18复合型疫苗都在动

8、物试验中通过酶联免疫吸附血细胞凝集抑制实验进行了检测，由此可见,VLPs疫苗是目前最有前途的预防性疫苗尹-引后者又叫HSV和HPV联合疫苗，主要用于抗复发治疗，同时有预防感染的作用，其作用是剌激机体产生抗体和增强细胞毒作用.2.2HPV治疗性疫苗HPV引发上皮细胞的转化并最终导致癌变主要由于HPV转化基因E6、E7造成,治疗性疫苗通过早期HPV基因编码蛋白（E6、E7）的抗原表倬来产生免疫反应，由于大部分肿瘤特异性抗原来自正常或变异的蛋白，而E6、E7编码蛋白则是外来病毒蛋白，比变异蛋白的抗原决定基更稳定，是抗原特异性免疫治疗的最佳攻击位点，也不会出现因抗原丢失而逃避宿主免疫反应的现象.实验证

9、实在宫颈上皮细胞发生癌变的过程中必须有E6.E7基因的持续表达,E6可诱发P53的降解，E7可抑制Rb的抑癌功能，因此针对E6、E7为治疗目标的HPV治疗性疫苗已成为研究焦点，其类型主要有以下几种：2.2.1肽类疫苗肽类疫苗在离体及在体的条件下均能促发特异性的CD8细胞毒性T淋巴细胞（CTL）反应，从而对肿瘤细胞起杀伤作用，无癌蛋白的致病性，能借助基因工程技术大址生产，肽段疫苗最典型的代表为E7肽段疫苗，主要是E7蛋白第11-20和86-93氨基酸2段分子肽段.多肽疫苗具有易于生产、价廉等优点，但多肽疫苗抗原性弱，一般要结合佐剂使用，目前唯一批准的佐剂是Al（OH）”该佐剂能促进体液免疫，但对

10、治疗起重要作用的细胞免疫无促进作用;多肽疫苗另一个问题是需要符合特定的HLA型，应用上有一定的局限性，动物实验证明应用对HLA-A0201具有高亲和性的HPV16E7多肽仅能对有限的患者起作用，为扩大该疫苗在患者中的应用范围，可采用一些与其它HLA组织型有亲和性的较长的多肽片段HPV重组载体疫苗病毒载体作为一种有效的呈递HPV蛋白的方法长期以来被广泛的研究.现主要有腺病毒载体疫苗、重组牛痘病毒疫苗等,其在细胞溶成中夏制RNA,可明显降低HPVE6/E7整合到宿主基因组的危险,Daemen等用塞姆利基森林病毒作载体可以提高E6/E7融合蛋白的产量，使被免疫的鼠CTL反应堵强和已生长的肿瘤消退.除

11、此之外,细菌如乳酸菌、沙门菌等也可作为载体制备疫苗，作用机制与上述相同.2.2.2 HPV嵌合蛋白疫苗HPV晚期蛋白L1和12的末端与早期蛋白相融合，以激发对早期蛋白的免疫.该疫苗有三种类型：同型HPV的不同期蛋白的嵌合，如将HPV16早期蛋白和衣充蛋白嵌合;不同型别的HPV病毒蛋白的嵌合;HPV和其他种类的微生物的嵌合.嵌合疫苗既可剌激机体产生体液免疫，起到预防作用，也能激发细胞免疫，起治疗作用，但是对于感染者来说，血清中经常存在抗晚期蛋白的抗体,这些抗体对嵌合蛋白的治疗可能具有抑制作用，对于该疫苗的主要缺陷有待进一步优化.2.2.3 HPV融合蛋白疫苗由HPV早期蛋白相互融合或早期蛋白融合

12、有其它蛋白，不受MHC限制,可产生CD8.T细胞免疫反应、抗肿瘤反应及体液免疫反应，能更好的激发对机体免疫系统的免疫功能，但治疗效果不理想且表达水平较低，早期蛋白具有致癌潜能.目前有关热休克蛋白的报道较多，如由HPV16的E7蛋白与牛的分歧杆菌热休克蛋白65融合而成的HSP65-E7,0J利用热休克蛋白可将抗原导入树突状细胞的特性，从而激活抗早期蛋白E7的细胞免疫，该疫苗具有无HLA限制、CTL反口无需CD4*T细胞诱导的特点，对已扩散或HIV感染等免疫抑制患者具有优势.2.2.4 HPV核酸疫苗一般分为DNA疫苗和RNA疫苗.DNA疫苗将病毒DNA直接编码成抗原，利用宿主的APC与T细胞结合

13、，产生细胞核体液免疫反应，无MHC限制性，通过MHC途径激发HPV早期蛋白的细胞免疫，但DNA疫苗的免疫原性较弱，树突状细胞（DC）是APC的免疫反应中最重要的免疫细胞，因此，目前的研究是以DC为载体来增强DNA疫苗的免疫反应，可产生特异性T细胞反应及CTL反应，该疫苗具有较多优点:可同时激活细胞和体液免疫、持续表达抗原、易于制成多价疫苗、不需要佐剂、热稳定性好、制备提纯简便、成本低廉等;但外缘HPVDNA在整合入宿主基因组DNA的过程中，可能会导致宿主细胞转化为癌细胞，因此也存在免疫效果弱和重组复活等安全性问题.RNA疫苗和DNA疫苗相比，其稳定性差、转染能力低、免疫原性弱，对于注射部位有逐

14、渐增强的坏死和炎症反应，并且活化的NK细胞和抗原特异性的T淋巴细胞可能会产生自体免疫，最终损伤组织和器官；当然，RNA疫苗也有自身的优势，它自我复制能力强，可以产生较高浓度的抗体，由于不含病毒结构基因，无致癌潜能，有利于人体的应用.因此，对于动物单纯的疫苗，只有将DNA-RNA制成联合疫苗可以产生明显的虬特异性CTL反应及抗肿瘤反应，以解决抗原的递呈令人不满的问题2.2.6HPV联合疫苗适用于晚期宫颈癌的疫苗，与共剌激细胞分子（IL-12、GM-CSF等）一起转染肿瘤细胞会激活T细胞，增强免疫反应和抗肿瘤效应，使肿瘤缩小，从而使晚期患者有二次手术机会.3HPV疫苗面临的问题及展望HPV疫苗的问

15、世也带来了一些棘手的问题:（1）有报道称对于年轻的健康女性，如果能在适当的时机,接收三次必要的接种，该疫苗的有效率可高达100%,WHOIARC殷新数据显示，全球每年新发病例中有80%发生在发展中国家，经济条件成为接种的最大障碍，科研工作者一直在不断地探索安全、有效、可负担得起的HPV疫苗，以达到最大限度的控制宫颈癌的预防和发生；（2）哪个接种年龄才能达到最佳的预防效果？要达到预期效果，疫苗需在女孩子开始性生活前接种，最好的选择就是在儿童期接种HPV疫苗，但这也只能持续到她们进入青春期前,如果需要再次加强接种，对于还没有开始性生活的女孩子们将遇到一个高度敏感的问题，所以搞清接种年龄是一项需要长

16、期摸索的问题;（3）HPV多型性仍是研究的难点,单独漏选某些型别的HPV疫苗比较困难;怎样克服HPV病毒的免疫逃逸是开发HPV疫苗的一项难题;（4）短期内减毒的活疫苗、修饰的DNA、联合疫苗及VLP疫苗将一直是研究热点，多型别、多效价的联合疫苗将是趋势;（5）高效安全载体的选择、新型治疗方法的引入也将是研究的发展方向.当前全球正掀起怎样安全、有效根除HPV感染的热潮，期望宫颈癌成为可预防和根除的恶性肿瘤的先例.参考文献：1VillaLL,BernardHU,KastM,etal.Past,PresentandfutureofHPVresearch:higulightsfromthe19*Int

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