HPV病毒及其疫苗的研究進(jìn)展.docx

1、第20卷5期Vol.20No.5四川文理學(xué)院學(xué)報SichuanUniversityofArtsandScienceJournalHPV病毒及其疫苗的研究進(jìn)展江昱（貴州師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，貴州黃陽550001）摘要:人乳頭痛痛奉（HPV）是引起宮琪癌的主要病因，HPV疫苗的研制成為近年來研克熱點(diǎn).主要時HPV病毒的站構(gòu)、HPV疫苗不同類型及共優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行嫁述，最后針對目前HPV疫苗面臨的安全、有效、成本等問題提出展望.關(guān)鍵詞：宮頊癌；HPV病毒;HPV疫苗；演防性疫苗；治療柱疫苗中圖分類號:R284文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A宮頸癌是女性生殖系統(tǒng)的常見惡性腫痛，繼乳腺癌后，宮頸癌位居導(dǎo)致女性死亡腫瘤的第二位，

2、目前我國的宮頸癌發(fā)病呈總體下降但年輕患者增加的趨勢.宮頸癌的病因很復(fù)雜，自從1977年Laverty在電鏡中觀察到宮頸痛溶檢組織中存在HPV顆粒，以及德國學(xué)ZurHausen推測人乳頭狀痛病毒（HPV）感染與宮頸癌發(fā)生有關(guān)后,國內(nèi)外許多學(xué)者對HPV感染與宮頸癌的相關(guān)性進(jìn)行了大址的研究，累積的分子學(xué)和臨床證據(jù)表明，HPV感染是宮頸癌發(fā)病的必須因素.因此，研究HPV病毒的結(jié)構(gòu)、研發(fā)HPV的疫苗、了解不同HPV疫苗的優(yōu)缺點(diǎn)對于宮頸癌的預(yù)防和治療都有重要意義.1HPV病毒HPV屬于乳頭多痛空泡病毒科乳頭痛病毒屬，它是一類分子雖較小的無包膜的雙保環(huán)狀咕上皮性DNA病毒，通過入侵生殖道皺狀上皮細(xì)胞及其它組

3、織器官的上皮細(xì)胞，使細(xì)胞發(fā)生分化失調(diào)，引起局部上皮增生、增厚或呈乳頭狀，在宮頸則引起宮頸上皮不典型增生及宮頸癌.HPV在長期的進(jìn)化過程中與人類宿主的免疫系統(tǒng)相互作用,形成了多種變異類型，根據(jù)HPV的結(jié)構(gòu)、功能和致病性的不同分為低危型和高危型，前者包括HPV6、ll、30、39、42、43和44等，主要引起皮膚粘膜的良性增生性病變，如生殖道乳頭狀瘤、外生性濕疣類病變、低度子宮頸上皮內(nèi)痛變（CIN）等，一般不誘發(fā)癌變;后者包括HPV16、18、31、33、35、45、51、52、56、58和61等,常與惡性腫瘤的發(fā)生有關(guān).不同型別的HPV基因結(jié)構(gòu)基本相似，其DNA包括早期基因區(qū)（E）、晚期基因區(qū)（

4、L）和長控制區(qū)（LCR）3個文章編號：1674-5248（2010）05-0054-03部分.早期基因區(qū)可以編碼E1、E2、E4、E5、E6、E7等早期蛋白,其功能與病毒的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯調(diào)控和細(xì)胞轉(zhuǎn)化有關(guān)，其中E6、E7是主要的致癌基因；晚期基因區(qū)可以編碼主要（LI）和次要（L2）衣殼蛋白；長控制區(qū)含有HPV基因組DNA的復(fù)制起始點(diǎn)和基因表達(dá)所必須的控制元件，調(diào)控病毒基因的轉(zhuǎn)錄復(fù)制.由于地理位置及種族不同,HPV感染型別具有明顯的種屬特異性，謝芳等對福建閩東地區(qū)畬族婦女進(jìn)行HPV亞型感染的篩查發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)以高危型HPV52型感染最多;全球范囹內(nèi)的研究顯示,HPV感染亞型分布有一定的區(qū)域性，如

5、HPV45在非洲西部常見，在南美洲常見的是31型，而HPV35和59型僅在美洲的中部和南部宮頸癌組織中檢出；當(dāng)然,在常見的高危型中，HPV16和18型感染率最高，沒有明顯的地域差異，Bulk等報道，HPV16與麟狀細(xì)胞癌的發(fā)生密切相關(guān)，而HPV18則與腺癌相關(guān).以上相關(guān)研究均為將來有針對性的研發(fā)HPV疫苗提供了科學(xué)參考.2HPV疫苗及其優(yōu)缺點(diǎn)HPV在宮頸癌發(fā)病機(jī)理中的重要性使HPV疫苗受到重視.目前,各個國家都致力于研究堿毒、安全、高效、低成.本的HPV疫苗，以滿足不同經(jīng)濟(jì)地區(qū)的高危人群和患者需要，有效地預(yù)防和治療HPV感染所引起的宮頸癌.根據(jù)免疫學(xué)設(shè)計方法不同,HPV疫苗可分為預(yù)防性疫苗和治

6、療性疫苗兩類.2.1預(yù)防性疫苗HPV預(yù)防性疫苗主要針對健康人群.疫苗防癌早有先例,最典型的就是B型肝炎疫苗預(yù)防肝癌，1991年收稿日期：2010-05-27作者簡介：江昱（1979），女，黎族，貴州貴陽人。講師，碩士，主要從事動物遺傳育種與繁殖研究。Koutsky等證明了宮頸癌可用疫苗預(yù)防如果婦女在進(jìn)入性生活前接種這些類型的疫苗，她們患癌的概率將下降至少85%.預(yù)防型疫苗種類較少，傳統(tǒng)的預(yù)防性疫苗一般是減毒活病毒，如麻疹、腮腺炎病毒等，但HPV不能體外培養(yǎng)，故此方法不可行.多數(shù)公司和研究小組研發(fā)的HPV預(yù)防性疫苗主要是基于基因工程重組產(chǎn)生的病毒，即以晚期基因的表達(dá)產(chǎn)物L(fēng)1和L2的似病毒顆粒（V

7、LPs）為靶目標(biāo)，其中HPV-16病毒樣顆粒疫苗（VLPs）和糖蛋白D疫苗的研究取得了重大進(jìn)展，前者可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生細(xì)胞免疫應(yīng)答，在形態(tài)上與HPV完全一樣，但不含病毒DNA,它是一類不能復(fù)制、沒有感染性的50nm的球體，其結(jié)構(gòu)上天然擁有與完整病毒相同的抗原空間表位，可激發(fā)機(jī)體的CDT淋巴細(xì)胞接到的體液免疫反應(yīng)，刺激機(jī)體產(chǎn)生保護(hù)性中和抗體，熱穩(wěn)定性好、不易失活.Koutsky等研究發(fā)現(xiàn)接種該種疫苗的婦女不但可以預(yù)防與HPV-16相關(guān)的侵潤癌前疾病（保護(hù)率100%），還可以預(yù)防持續(xù)和暫時的HPV-16感染（保護(hù)率分別為100%和91%）,針對11J6和18型的VLPs疫苗和16/18復(fù)合型疫苗都在動

8、物試驗(yàn)中通過酶聯(lián)免疫吸附血細(xì)胞凝集抑制實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了檢測，由此可見,VLPs疫苗是目前最有前途的預(yù)防性疫苗尹-引后者又叫HSV和HPV聯(lián)合疫苗，主要用于抗復(fù)發(fā)治療，同時有預(yù)防感染的作用，其作用是剌激機(jī)體產(chǎn)生抗體和增強(qiáng)細(xì)胞毒作用.2.2HPV治療性疫苗HPV引發(fā)上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)化并最終導(dǎo)致癌變主要由于HPV轉(zhuǎn)化基因E6、E7造成,治療性疫苗通過早期HPV基因編碼蛋白（E6、E7）的抗原表倬來產(chǎn)生免疫反應(yīng)，由于大部分腫瘤特異性抗原來自正?；蜃儺惖牡鞍?，而E6、E7編碼蛋白則是外來病毒蛋白，比變異蛋白的抗原決定基更穩(wěn)定，是抗原特異性免疫治療的最佳攻擊位點(diǎn)，也不會出現(xiàn)因抗原丟失而逃避宿主免疫反應(yīng)的現(xiàn)象.實(shí)驗(yàn)證

9、實(shí)在宮頸上皮細(xì)胞發(fā)生癌變的過程中必須有E6.E7基因的持續(xù)表達(dá),E6可誘發(fā)P53的降解，E7可抑制Rb的抑癌功能，因此針對E6、E7為治療目標(biāo)的HPV治療性疫苗已成為研究焦點(diǎn)，其類型主要有以下幾種：2.2.1肽類疫苗肽類疫苗在離體及在體的條件下均能促發(fā)特異性的CD8細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（CTL）反應(yīng)，從而對腫瘤細(xì)胞起殺傷作用，無癌蛋白的致病性，能借助基因工程技術(shù)大址生產(chǎn)，肽段疫苗最典型的代表為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產(chǎn)、價廉等優(yōu)點(diǎn)，但多肽疫苗抗原性弱，一般要結(jié)合佐劑使用，目前唯一批準(zhǔn)的佐劑是Al（OH）”該佐劑能促進(jìn)體液免疫，但對

10、治療起重要作用的細(xì)胞免疫無促進(jìn)作用;多肽疫苗另一個問題是需要符合特定的HLA型，應(yīng)用上有一定的局限性，動物實(shí)驗(yàn)證明應(yīng)用對HLA-A0201具有高親和性的HPV16E7多肽僅能對有限的患者起作用，為擴(kuò)大該疫苗在患者中的應(yīng)用范圍，可采用一些與其它HLA組織型有親和性的較長的多肽片段HPV重組載體疫苗病毒載體作為一種有效的呈遞HPV蛋白的方法長期以來被廣泛的研究.現(xiàn)主要有腺病毒載體疫苗、重組牛痘病毒疫苗等,其在細(xì)胞溶成中夏制RNA,可明顯降低HPVE6/E7整合到宿主基因組的危險,Daemen等用塞姆利基森林病毒作載體可以提高E6/E7融合蛋白的產(chǎn)量，使被免疫的鼠CTL反應(yīng)堵強(qiáng)和已生長的腫瘤消退.除

11、此之外,細(xì)菌如乳酸菌、沙門菌等也可作為載體制備疫苗，作用機(jī)制與上述相同.2.2.2 HPV嵌合蛋白疫苗HPV晚期蛋白L1和12的末端與早期蛋白相融合，以激發(fā)對早期蛋白的免疫.該疫苗有三種類型：同型HPV的不同期蛋白的嵌合，如將HPV16早期蛋白和衣充蛋白嵌合;不同型別的HPV病毒蛋白的嵌合;HPV和其他種類的微生物的嵌合.嵌合疫苗既可剌激機(jī)體產(chǎn)生體液免疫，起到預(yù)防作用，也能激發(fā)細(xì)胞免疫，起治療作用，但是對于感染者來說，血清中經(jīng)常存在抗晚期蛋白的抗體,這些抗體對嵌合蛋白的治療可能具有抑制作用，對于該疫苗的主要缺陷有待進(jìn)一步優(yōu)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,可產(chǎn)生CD8.T細(xì)胞免疫反應(yīng)、抗腫瘤反應(yīng)及體液免疫反應(yīng)，能更好的激發(fā)對機(jī)體免疫系統(tǒng)的免疫功能，但治療效果不理想且表達(dá)水平較低，早期蛋白具有致癌潛能.目前有關(guān)熱休克蛋白的報道較多，如由HPV16的E7蛋白與牛的分歧桿菌熱休克蛋白65融合而成的HSP65-E7,0J利用熱休克蛋白可將抗原導(dǎo)入樹突狀細(xì)胞的特性，從而激活抗早期蛋白E7的細(xì)胞免疫，該疫苗具有無HLA限制、CTL反口無需CD4*T細(xì)胞誘導(dǎo)的特點(diǎn)，對已擴(kuò)散或HIV感染等免疫抑制患者具有優(yōu)勢.2.2.4 HPV核酸疫苗一般分為DNA疫苗和RNA疫苗.DNA疫苗將病毒DNA直接編碼成抗原，利用宿主的APC與T細(xì)胞結(jié)合

13、，產(chǎn)生細(xì)胞核體液免疫反應(yīng)，無MHC限制性，通過MHC途徑激發(fā)HPV早期蛋白的細(xì)胞免疫，但DNA疫苗的免疫原性較弱，樹突狀細(xì)胞（DC）是APC的免疫反應(yīng)中最重要的免疫細(xì)胞，因此，目前的研究是以DC為載體來增強(qiáng)DNA疫苗的免疫反應(yīng)，可產(chǎn)生特異性T細(xì)胞反應(yīng)及CTL反應(yīng)，該疫苗具有較多優(yōu)點(diǎn):可同時激活細(xì)胞和體液免疫、持續(xù)表達(dá)抗原、易于制成多價疫苗、不需要佐劑、熱穩(wěn)定性好、制備提純簡便、成本低廉等;但外緣HPVDNA在整合入宿主基因組DNA的過程中，可能會導(dǎo)致宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞，因此也存在免疫效果弱和重組復(fù)活等安全性問題.RNA疫苗和DNA疫苗相比，其穩(wěn)定性差、轉(zhuǎn)染能力低、免疫原性弱，對于注射部位有逐

14、漸增強(qiáng)的壞死和炎癥反應(yīng)，并且活化的NK細(xì)胞和抗原特異性的T淋巴細(xì)胞可能會產(chǎn)生自體免疫，最終損傷組織和器官；當(dāng)然，RNA疫苗也有自身的優(yōu)勢，它自我復(fù)制能力強(qiáng)，可以產(chǎn)生較高濃度的抗體，由于不含病毒結(jié)構(gòu)基因，無致癌潛能，有利于人體的應(yīng)用.因此，對于動物單純的疫苗，只有將DNA-RNA制成聯(lián)合疫苗可以產(chǎn)生明顯的虬特異性CTL反應(yīng)及抗腫瘤反應(yīng)，以解決抗原的遞呈令人不滿的問題2.2.6HPV聯(lián)合疫苗適用于晚期宮頸癌的疫苗，與共剌激細(xì)胞分子（IL-12、GM-CSF等）一起轉(zhuǎn)染腫瘤細(xì)胞會激活T細(xì)胞，增強(qiáng)免疫反應(yīng)和抗腫瘤效應(yīng)，使腫瘤縮小，從而使晚期患者有二次手術(shù)機(jī)會.3HPV疫苗面臨的問題及展望HPV疫苗的問

15、世也帶來了一些棘手的問題:（1）有報道稱對于年輕的健康女性，如果能在適當(dāng)?shù)臅r機(jī),接收三次必要的接種，該疫苗的有效率可高達(dá)100%,WHOIARC殷新數(shù)據(jù)顯示，全球每年新發(fā)病例中有80%發(fā)生在發(fā)展中國家，經(jīng)濟(jì)條件成為接種的最大障礙，科研工作者一直在不斷地探索安全、有效、可負(fù)擔(dān)得起的HPV疫苗，以達(dá)到最大限度的控制宮頸癌的預(yù)防和發(fā)生；（2）哪個接種年齡才能達(dá)到最佳的預(yù)防效果？要達(dá)到預(yù)期效果，疫苗需在女孩子開始性生活前接種，最好的選擇就是在兒童期接種HPV疫苗，但這也只能持續(xù)到她們進(jìn)入青春期前,如果需要再次加強(qiáng)接種，對于還沒有開始性生活的女孩子們將遇到一個高度敏感的問題，所以搞清接種年齡是一項(xiàng)需要長

16、期摸索的問題;（3）HPV多型性仍是研究的難點(diǎn),單獨(dú)漏選某些型別的HPV疫苗比較困難;怎樣克服HPV病毒的免疫逃逸是開發(fā)HPV疫苗的一項(xiàng)難題;（4）短期內(nèi)減毒的活疫苗、修飾的DNA、聯(lián)合疫苗及VLP疫苗將一直是研究熱點(diǎn)，多型別、多效價的聯(lián)合疫苗將是趨勢;（5）高效安全載體的選擇、新型治療方法的引入也將是研究的發(fā)展方向.當(dāng)前全球正掀起怎樣安全、有效根除HPV感染的熱潮，期望宮頸癌成為可預(yù)防和根除的惡性腫瘤的先例.參考文獻(xiàn)：1VillaLL,BernardHU,KastM,etal.Past,PresentandfutureofHPVresearch:higulightsfromthe19*Int

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