人乳头瘤病毒（HPV）疫苗的研究进展

  　李 娟　 王佑春  
 
  　宫颈癌是严重危害妇女健康和生命的疾病，每年约有50万新发病例，25万人死
亡，是引起妇女死亡的第二大原因，其中大部分在发展中国家，占80%左右 ［1］
  。1977年德国学者Zur Hausen等从宫颈癌标本中发现了人乳头瘤病毒（human p
apillomavirus，HPV）DNA，推测HPV感染与宫颈癌发生有关。进一步的分子流行病
学证据表明，HPV与人类多种癌症，特别是与宫颈癌有着密切的关系。由国际癌症
研究机构（IARC）组织在22个国家进行了针对引起侵袭性宫颈癌（ICC）的HPV类型
的调查 ［2］  。组织学确诊为ICC的1000个病例中有99.7%发现HPV DNA阳性，其
上HPV的类型主要为HPV16（53%）和HPV18（15%）。　　1 机体对HPV感染的免疫反应    HPV属乳头多瘤空泡病毒科（Papovaviridae）乳头瘤病毒属，是一类感染表皮
和粘膜鳞状上皮的小DNA病毒。其基因组为双链环状DNA，长7.5～8.0kb，含8个开
放阅读框（open reading frames，ORFs），依功能不同分3个区:（1）早期区（e
arly region，E区）:分别编码E1、E2、E4、E5、E6、E7等六个早期蛋白，参与病
毒DNA的复制、转录、翻译调控和转化等功能。（2）晚期区（late region，L区）
:编码主要外壳蛋白L1和次要外壳蛋白L2。（3）非编码区（uncoding region，UC
R）或上游调控区（URR）:含有HPV基因组DNA的复制起点和HPV表达所必需的调控元
件。    按照HPV感染与宫颈癌发生的危险性，将HPV分为低危型（HPV1，6，11等）和
高危型（HPV16，18，31，45等）。低危型HPV主要引起表皮细胞良性增生，如HPV
6和11型可引起生殖器疣和儿童复发性乳头瘤。高危型HPV与宫颈上皮内瘤的发生和
恶变以及其他上皮性肿瘤的发生相关。HPV感染在人群中较为普通，大部分人在性
生活开始后，都感染过该病毒。病毒通过受损的上皮组织进入基底层细胞，其复制
周期受严格的调节，并依赖于病毒编码的蛋白质和宿主上皮细胞的分化程度。病毒
感染通常为局部限制性，不引起炎症反应。大多数人都能自行清除病毒，只有一小
部分人由于免疫系统的原因无法清除病毒，造成HPV持续存在，继而发展为宫颈癌
。    许多证据表明HPV感染能激发宿主免疫反应，如大多数皮肤疣两年内可自发消
退，且多处感染灶同时消退 ［3］  。大多数人在性生活开始后，都感染过HPV，
随后感染率降低，说明免疫系统可以清除病毒并长期产生保护作用。HPV中和抗体
可以保护机体免受病毒的感染，但对已经存在的病毒，则需要细胞免疫来清除已感
染的细胞。在宫颈损伤病人的消退过程中大多可检测到细胞免疫反应的升高 ［4］
  ;而免疫抑制如器官移植时，病人患疣的机率增大;HIV病人比健康人患尖锐湿疣
的机率高2～7倍;由此可见，细胞介导的免疫机制对于控制HPV感染有重要的作用。    2 HPV疫苗研究现状
      
　　由于从感染灶组织中很难分离到病毒体，迄今未能建立体外培养系统进行病毒
培养。目前对宫颈癌的治疗基本以手术和放疗为主，给病人带来很大的痛苦。预防
HPV相关癌症的最有效的方法是研制特异性的疫苗，诱导机体产生中和抗体，激发
保护性免疫反应，达到有效预防与癌症相关型的HPV传播的目的，降低宫颈癌的发
生率，并且可能降低与HPV感染弱相关的癌症如肛门、外阴或扁桃体癌的发生率。
由于E6、E7蛋白具有转化活性，使用全病毒做疫苗有致癌的危险，因此，目前的研
制方向主要集中在亚单位疫苗方面。根据其功能不同，疫苗分为预防性疫苗和治疗
性疫苗。预防性疫苗多以HPV的主要衣壳蛋白L1体外表达形成的病毒样颗粒（VLPs
）为靶抗原，诱导机体产生特异性的中和抗体。治疗性疫苗则以HPV早期蛋白如改
造过的E6、E7蛋白作为靶抗原，诱导产生特异性的细胞免疫反应，用于CIN和宫颈
癌的免疫治疗。近年来研究的如嵌合型病毒样颗粒疫苗、HPV假病毒疫苗等同时具
有预防和治疗双重功能。    2.1 病毒样颗粒（VLPs） HPV有两种衣壳蛋白，主要衣壳蛋白L1和次要衣壳蛋
白L2。在天然HPV病毒颗粒形成过程中，衣壳蛋白包装病毒DNA形成成熟的病毒颗粒
。研究表明，在许多表达体系如哺乳动物细胞、酵母和细菌 ［5，6］  中，单独
L1或L1和L2共表达后可自行组装成不含病毒DNA的病毒样颗粒（VLPs），这种VLPs
结构与天然的病毒颗粒相似，用来免疫动物诱导产生高滴度的中和抗体，证明在V
LP表面存在中和抗体的表位 ［7］  。由于L1抗体识别构象依赖的型特异表位，因
此，保持一定的空间构象对VLP的免疫原性非常重要。当其变性后便失去诱导产生
中和抗体的能力。HPV VLPs还能通过MHC I途径诱导产生细胞免疫。HPV16型L1装配
成的VLPs经鼻免疫小鼠后，可在脾及阴道淋巴组织中发生淋巴细胞增殖。以产生I
FN-γ的CD4 + T细胞增为主，髂骨淋巴细胞中增生的T淋巴细胞具有CTL活性，说明
VLPs可诱导MHCI类限制性CD8 + 反应 ［8］  。    动物实验证明VLP诱导产生的抗体对动物的保护率几乎达到100%，说明体液免
疫足够保护机体免受病毒的感染。对VLP疫苗进行的一些临床试验也证明了其安全
有效性。在健康人群中进行的随机、双盲实验对HPV16L1VLP的安全性和免疫原性进
行了评价。结果表明所有的疫苗均有极好的耐受性，受试者均发生血清阳转，在没
有佐剂的情况下也有很好的免疫原性 ［9］  。HPV11L1VLP在健康志愿者中进行的
Ⅰ期临床试验得到相似的结果。由Merck，GlaxoSmithKline和NIH生产的VLPs疫苗
和不同的早期蛋白与L1/L2蛋白组成嵌和病毒样颗粒cVLP正在进行Ⅲ期临床试验 ［
10］  。Ⅰ和Ⅱ期临床实验证明HPV VLPs疫苗是安全的，并有高度的免疫原性，V
LPs免疫后诱导产生的中和抗体效价是自然感染的100倍。1998年10月～1999年11月
，在美国女性中进行了HPV16L1VLP临床试验。酵母表达的VLP纯化后吸附于铝佐剂
，免疫组抗体效价远远高于对照组。免疫后17.4个月跟踪调查显示，对照组HPV16
持续感染率为3.8%，免疫组为0。所有9例HPV16相关的宫颈上皮内瘤均发生在对照
组 ［11］  。该实验结果充分说明了VLP是最有前途的疫苗之一。

 《人乳头瘤病毒（HPV）疫苗的研究进展》