HPV-16,-18型致宫颈癌机制及其疫苗研究.docx

•32bHPV-16,-18型致宫颈癌机制及其疫苗研究南京医科大学第一附属医院皮肤科(210029)周林综述骆丹审校摘要宫颈癌病例中，人乳头瘤病毒16(HPV-l6),-】8型的检出率可高达50%~70%oHPV-16,-18型诱发官颈癌的主要机制是其E6和E7基因在宫颈细胞中表达增加，共基因产物E6和E7两个癌蛋门分别与抑癌蛋白P53和pRb结合，进而诱导P53和PRb蛋白降解HPV疫苗包括预防性和治疗性疫苗国际上预防性疫苗只有CSK的Cervarix疫苗和Merke公司的Cardsil疫苗，主要预防HPV-16,-18型感染以及HPV-16,-18型相关性宫颈肿瘤和生殖器疣的发生预防性疫苗是通过细胞免疫和体液免疫以去除或减少已经被感染的细胞或肿瘤细胞，其靶蛋白主要为E6或E7到目前为止治疗性疫苗的类型虽然很多，主要包括肽类疫苗、病毒栽体疫苗及DNA疫苗等因为治疗性疫苗的机制比较复杂，目前还在实验阶段;关键词人乳头痛病毒16型人乳头状瘤病毒18型宫颈癌预防性疫苗治疗性疫苗采用基因克隆和分子杂交的方法对人乳头痛病毒(HPV)进行了分型，发现HPV二百余型，目前已鉴定分离出八十余种根据HPV型别导致宫颈癌发生的危险性，将HPV分为低危型和高危型，常从外生殖器疣和宫颈良性病变中发现低危型如HPV-6型和HPV-11型，高危型HPV与宫颈癌、外阴癌和肛门癌等恶性肿瘤相关，包括HPV・16,-18,-31,・33,-35,-39,-45,-51,-52,-56及・58型等关于生殖道HPV感染与宫颈病变及宫颈癌的关系，最早由德国病毒学家zurHausen?'提出的，儿乎100%的宫颈癌患者中可检测到高危型HPVDNA,70%以上的HPV阳性的宫颈癌病变中存在HPV基因组的整合，其中以HPV-16和-18型为主X。

综述HPV-16和-18型基因产物E6/E7在宫颈癌的发生和发展中所起的重要作用以及HPV疫苗防治宫颈癌的相关问题HPV的基因产物及其致病机制HPV是无包膜的小型双链环状DNA病毒HPV基因组有9个开放解读框(ORF),分为3个功能区，即早期转录区(E区)、晚期转录区(L区)和上游调控区(URR区，乂称长控区LCR区)E区所编码的基因产物E1~E8等8个早•期蛋白参与病毒DNA的复制、转录、翻译调控和细胞转化等过程°其中HPV的基因产物E6/E7蛋白在宫颈癌中的发病中较为重要，两者通过与细胞抑癌基因p53和PRb蛋白作用使其失活，导致细胞周期调节紊乱一、E6/E7蛋白在HPV-16,-18型致癌机制中的研究E6/E7蛋白是HPV的基因产物，是HPV参与细胞恶性转化的主要蛋白有研究表明,E6/E7蛋白收稿日期：2007-09-04修m】H期：2008-07-18不仅在上皮细胞的恶性转化中具有重要作用，而且对维持肿瘤的恶性表型也起着较重要的作用⑹HPV诱发宫颈癌的主要机制是其E6/E7基因在宫颈细胞中表达增加,产生的E6和E7两个癌蛋白分别与抑癌蛋白P53和磷酸化的Rb蛋白(PRb)结合而诱导后两者降解，而P53和PRb的失活可能是细胞“永生化”的重要原因。

P53通过调控其下游蛋白如Bcl-2Bak和c-myc等而发挥生长抑制和诱导凋亡作用⑺E6蛋白主要作用于P53P53是重要的抑癌蛋白，抑制细胞周期G.相,促进细胞凋亡和加速DNA修殳，其结果与细胞凋亡有关°高危型HPVE6蛋白与野生型P53具有高度亲和性，二者极易结合而使P53快速降解，从而失去对细胞生长周期的正常调控，引起细胞无限增殖并向恶性转化，同时不能修殳DNA的错配另一•种细胞蛋白E6相关蛋白(E6-AP)也参与此过程E6-AP定位于细胞核周边,P53的降解也发生在该处，故E6-AP既介导E6与P53的特异结合，又介导p53的降解⑻E7蛋白的转化能力强于E6蛋白,E7蛋白主要作用于PRboPRb是一种更要的生长抑制蛋白，在调节细胞周期中起关键作用E6蛋白仅能转化人乳腺上皮细胞和成纤维细胞，但E7蛋白可转化不同的人体上皮细胞E7蛋白主要通过抑制某些转录因子(如等)活性达到抑制细胞增殖目的正常情况下,非磷酸化PRb与EJ特异结合,形成PRb-EzF复合物后抑制E2F对靶基因的转录，进而抑制细胞增殖HPVE7蛋白通过结构上的Kb结合位点优先与非磷酸化的PRb结合，这种高亲和性使PRb-EzF复合物解离，致使E2F游离出来，从而发挥其转录因子的作用，即转录由G期进入S期所需的基因，导致细胞周期调节失控而发生“永生化”。

研究发现，HPVE7蛋白同PRb的结合能力与HPVE7蛋白的转化能力有关，高危型HPVE7蛋白同PRb的结合能力比低危型HPVE7蛋白高5~10倍此外，在HPV整合过程中，许多基因被破坏或缺失,其中以E?基因的破坏尤为关键场基因编码的E?蛋白的失活会引起E6/E7基因过表达，使其转化能力增强⑼HPV-16及8型疫苗的研究现状及进展一、预防性HPV-16,-18型疫苗目前国际上预防性疫苗只有GSK的Cervarix疫苗和Merke公司的Gardsil疫苗Cervarix疫苗是抗HPV-16和.18型病毒的二价疫苗，主要预防HPV-16及-18型感染以及HPV-16,-18型相关性宫颈肿瘤的发生Gardsil疫苗是同时具有抗HPV-6,-11,-16及・18型病毒的四价疫苗，主要预防生殖器疣顾预防性疫苗主要是基于HPVL1蛋白能自动聚合形成类病毒样小体(virus-likeparticles,VLPs),这些VLPs与真正的病毒体结构十分相似，能够成功诱导针对L1抗原决定簇的中和抗体因此,VLPs疫苗是目前研制应用最多的预防性疫苗叫由于VLPs本身具有较强的免疫原性,0.02-0.04mg足以引起机体的免疫反应。

在Cervarix疫苗和Gardsil疫苗中加入水合氢氧化铝和AS04等新型佐剂可以增强其免疫原性,从而达到更好的临床疗效初始研究表明，注射型二价HPV-16和-18型VLP疫苗,受试者于0,1及6个月肌肉注射后耐受性良好,99.8%可以产生特异抗体应答与自然感染诱发的免疫应答相比,HPV-16型抗体水平增高100倍,HPV-18型抗体水平增高80倍而抗HPV-16型宫颈感染保护率为100%,抗HPV-16及.18型混合感染保护率为89.6%好⑵截至2005年5月，Villa等【切的另一项临床试验结果显示，同时具有抗HPV-6,-11,-16及・18型病毒的四价疫苗可以使病毒的持续感染率较对照组减少90%这些结果说明,VLP疫苗有着很好的预防HPV感染以及HPV相关性宫颈病变发生的能力近期研究表明，在Cervarix疫苗和Gardsil疫苗中加入新型佐剂如AS04,可以使机体产生更高的抗体滴度和维持更长的时间目前,HPV-16型LIVLP单价疫苗的保护时间长达3.5年〔成,HPV-16,・18型LIVLP两价疫苗和HPV-6,-11,-16和・18型L1VLP四价疫苗的保护时间长达4.5年。

与乙型肝炎疫苗加入AS04相比，加入AS04的Cervarix疫苗和Gardsil疫苗使机体产生的抗体滴度是乙型肝炎疫苗的2倍研究表明，这两种疫苗具有较高的安全性⑻和安慰剂组相比，没有局部和系统的反应差别,也没有因为中断免疫接种而引起不良反应到目前为止，还没有报道过因为注射上述疫苗而引起不良反应或慢性病的病例2006年美国食品药品监督管理局已批准GSK公司的HPV-16和-18型LIVLP两价疫苗和Merke公司的HPV-6,-11,-16及・18型LIVLP四价疫苗上市(岫二、治疗性HPV-16,-18型疫苗应用治疗性疫苗的目的是清除受感染细胞甚至肿瘤细胞，并防止已经存在的癌前病变不再继续恶化事实上临床上面临更多的将是已经被感染的患者，因此治疗性HPV疫苗的开发和应用更为重要和迫在眉睫E6/E7两种基因产物是HPV阳性的肿瘤细胞表达的癌蛋白，所以是最适于作为治疗性HPV疫苗的抗原物质1. 肽类疫苗肽疫苗有高度安全性及生产方便的特点该疫苗的抗原部分一般采用E6或E7,E7免疫原性优于E6,E6/E7融合后可以提高免疫效果oStressgen生物技术公司正在进行hspE7疫苗的临床研究以治疗隐性HPV感染、HPV相关的肛门疣状发育不良及宫颈癌,但是其免疫原性较弱，需要人类白细胞抗原(HLA)配型,而且不能克服主要组织相容性复合物(MHC)的多态性等。

2. 病毒载体疫苗病毒载体疫苗的优点在于有高度免疫原性一些前期工作表明，使用痘苗病毒作为载体表达E6/E7蛋白能够激发较强的细胞毒性T淋巴细胞(CTL)应答和抗肿瘤效应HPV蛋白是宿主细胞病毒DNA内源整合的产物，产生一系列抗原肽,加工后在细胞表面表达并与MHC-E结合在多中心欧洲癌症研究与治疗组织的临床试验中，将编码HPV-16,-18型E6/E7的重组活疫苗接种早期宫颈癌患者，结果发现，疫苗具有较好的安全性和免疫原性与没有接受疫苗的患者相比较,接受疫苗的患者生殖器部位有较高水平的CD4,,CD8+和CDla•免疫细胞可以看出，在与HPV感染相关的组织肿瘤形成中，局部的免疫状况是机体对疫苗的应答的表现,这在宫颈上皮内瘤变(CIN)的免疫治疗监测中得到重视〔⑺O3. DNA疫苗DNA疫苗主要是由E6/E7蛋白的DNA编码序列重组而成的，通过激发机体的免疫应答来清除HPV感染DNA疫苗首先在体内激活抗原提呈细胞(APC),活化的抗原提呈细胞迁移到局部淋巴组织，活化T细胞引起细胞免疫应答E7基因中79-87位氨基酸可以导致较强的CD8,T细胞免疫应答由于树突状细胞(dendriticcell,DC)是DNA疫苗介导免疫应答的主要细胞，因此可以通过改变DC的性质或延长DC的生存期来提高DNA疫苗的效力。

同时使用编码E7的DNA疫苗和抗细胞凋亡蛋白(Bcl-xl及Bcl-2)可以增强特异性E7免疫应答，有助于延长DC寿命和对肿瘤的治疗⑻此外，包囊化也是提高DNA疫苗免疫原性的方法之一Garcia等〔⑼进行HPV-16,-18型E6/E7包囊化疫苗的疗效观察，这种疫苗是可生物降解的对161例CIN的患者进行双盲、随机、安慰剂对照试臆，经过6个月的观察,25岁以下的患者CIN消退的比例很高,与对照组相比有显著差异总之，治疗性疫苗是通过细胞免疫和体液免疫以去除或减少已经被感染的细胞或肿瘤细胞，其靶蛋白主要为E6或E7到目前为止治疗性疫苗的类型虽然很多，但相对于预防性疫苗还缺乏相应的大规模临床1期及n期试验结果因为治疗性疫苗的机制比较复杂，所以治疗,性疫苗的研究可能会面临很多挑战，例如肿瘤患者往往免疫功能低下，疫苗可能难于有效激活免疫系统，另外还必须考虑到疫苗的安全性治疗性疫苗还应该考虑到肿瘤细胞和受HPV感染后细胞的免疫逃逸问题展望HPV治疗性疫苗还在实验阶段,预防性疫苗已经上市风目前以研究HPV-I6和-18型居多，而且这两种有前景的候选HPV疫苗已进入临床阶段，将进行疫苗效力测定如果研究出的疫苗能成功应用于人类，就从根本上解决了HPV感染的问题，特别是能够减少宫颈癌的发生和控制其发展，值得在临床上推广。

但是在疫苗研究中还面临很多间题，譬如由疫苗引起的机体免疫应答维持的时间、机体状态，对疫苗作用的影响以及人群年龄和性别对疫苗疗效的影响，这些都是疫苗在应用于临床前必须考虑的问题尽管如此，现在疫苗的研究已取得很大突破，相信不久的将来，疫苗将成为防治HPV感染的首选参考文献[1]ArbynM.DillnerJ.ReviewofcurrentknowledgeonHPVvaccination:appendixtotheEuropeanGuidelinesforQualityAssuranceinCervicalCancerScreeningfJ].JClinVirol,2007,38(3):189-197.[。