子宫颈癌疫苗的研究进展.docx

1、子宫颈癌疫苗的研究进展沈亮综述张辉审校【摘要】子宫颈癌是妇科常见的恶性肿瘤之一。人乳头状瘤病毒(humanpapiUomavirus,HPV)的持续感染与子官颈癌的发生密切相关。HPV疫苗在预防和治疗宫颈癌方面备受关注。HPV疫苗能激发机体的细胞和体液免疫应答，有效的预防和控制HPV感染，在预防和治疗宫颈癌方面发挥作用。新型预防性HPV疫苗已在多个国家已经上市；多肽疫苗、蛋白疫苗、病毒载体疫苗、DNA疫苗等治疗性疫苗的研究也有新的进展。现对HPV疫苗在预防和治疗子宫颈癌方面的最新研究进展做一综述。【关键词】人乳头状瘤病毒；子宫颈癌；疫苗；综述文献ProgressinResearchonCerv

2、icalCancerVaccineSHENLiang,ZHANGHui.DepartmentofObstetricsandGynecology,QiluHospital,ShandongUniversity,Jinan250012,ChinaAbstractCervicalcancerisoneofthemostcommonmalignanttumorsingynecology.Thepersistentinfectionofhumanpapillomavirus(HPV)correlateswithcervicalcancerHPVvaccinesdrawmoreattentioninthe

3、preventionandtreatmentofcervicalcancer.Bythestimulatedcellandhumoralimmuneresponse,HPVvaccinescanpreventandcontrolinfectionofHPVeffectively,thenplayanimportantroleinthetreatmentofcervicalcancer.NewpreventiveHPVvaccinehasbeenavailableinmanycountries.Therapeuticvaccines,suchaspeptidevaccines,proteinva

4、ccines,viralvectorvaccinesandDNAvaccines,havemadeafurtherprogress.ThispaperreviewsthenewprogressofHPVvaccines.KeywordsHPV;Cervicalcancer;Vaccine;Review(JIniObstetG即c。/,2009,36：113-116)子宫颈癌是常见的妇科恶性肿瘤，严重威胁着妇女健康。现已证实，高危型人乳头状瘤病毒(hu.manpapillomavirus,HPV)持续感染是子宫颈癌的致癌“元凶”。目前全球每年有新发子宫颈癌病例51万，每年有28万患者会死于该病。

5、据报道99.7%的子宫颈癌组织中可以检测到HPV-DNA。近年随着分子生物学、病理学和免疫学等技术不断发展，HPV疫苗研发有了长足进步，现已有HPV疫苗上市。就近年HPV疫苗的研发情况做文献综述。HPV的分类与结构目前已知的HPV近一百种，其中至少15种可以致癌。根据病毒导致细胞恶变的程度不同，HPV可分为低危型和高危型。低危型HPV(HPV6,11,42,43等)主要导致生殖器疣和低度子宫颈上皮内病变；高危型HPV(HPV16,18,31,38,58等)主要与恶性肿瘤的发生相关。HPV是一长8ku的闭环双链DNA病毒，基因组主要有3个区域：早期区(E区)、晚期区(L区)和调控区。早期区基因编

6、码早期蛋白质E1E7,其中E6可以诱导p53降解,E7可以抑制Rb(retinoblastomagene)的抑癌功能°E6和E7特作者单位：250012济南，山东大学齐鲁医院妇产科异性地存在于子宫颈癌细胞中，而不存在于正常细胞中，因此目前研究中E6和E7常作为子宫颈癌免疫治疗的靶点。晚期区基因编码主要衣壳蛋白L1和次要衣壳蛋白L2,前者约占衣壳蛋白的80%o衣壳蛋白具有自我组装成病毒样颗粒(virus-likeparticle,VLP)的能力。这种VLP与天然病毒颗粒有完全相同的抗原表位，可以诱导机体免疫反应并产生保护性抗体，但VLP不含DNA,无感染性和致病性。HPV疫苗的研究进展

7、根据功能不同，HPV疫苗分为预防性疫苗和治疗性疫苗。一、预防性疫苗预防性疫苗的目的是产生中和性抗体来抵抗HPVL1和/或L2病毒衣壳蛋白，通过动员体液免疫来产生抗病毒反应。目前研发的热点集中在依靠病毒自身L1和/或L2自身装配成的病毒样颗粒。Fraser等证实,HPV16VLP能够成功诱导产生针对L1的中和抗体。2002年,Koutsky等完成的预防性疫苗的临床研究取得里程碑式的重大进展。该试验选取2392例16-23岁的年轻女性,6个月内接受3次HPV16VLP疫苗或安慰剂注射。随后6个月和12个月，用聚合酶链反应（PCR）检测阴道分泌物HPV16DNA的情况。结果发现:对照组的持续HPV感

8、染率为每年3.8%,而疫苗组为0,并且对照组中有9例出现与HPV16相关的宫颈上皮内瘤样变（cervicalintraepithelialneoplasia,CIN）,而疫苗组未出现。研究表明，HPV16VLP疫苗可有效预防HPV16感染及HPV16相关的CIN发病率，且无不良反应。由于HPV病毒种类多，VLP疫苗存在型特异性，如何研究多价疫苗就成为开发应用VLP疫苗需解决的问题。近年来，HPV预防性疫苗的研究不断取得突破，疫苗也从单价发展到两价，再到现在的四价疫苗。英国葛兰素史克公司（GSK）进行一项双价HPV16和18预防性疫苗的II期临床试验:研究随机挑选1113例1525岁的北美和巴西

9、妇女，分别在第1天、第1个月和第6个月给予3种不同剂量的预防性疫苗或安慰剂。其中560例给予疫苗,553例给予安慰剂，并在第6,12和18个月行宫颈细胞学检查。结果发现，注射疫苗组中只有2例出现宫颈细胞学异常（存在轻度鳞状上皮内病变，无重度鳞状上皮内病变），对照组中有27例出现宫颈细胞学异常（存在轻度鳞状上皮内病变和重度鳞状上皮内病变）。统计数据显示，该疫苗对HPV16和18暂时保护效果达91.6%,对HPV16和18持续感染保护效果达100%。另一项关于HPV6J1,16和18四价疫苗的多中心、随机、双盲病例对照II期临床试验,277例年轻女性（平均年龄20.2岁）随机在第1天、第2个月和第

10、6个月给予四价疫苗注射,275例年轻女性（平均年龄20.0岁）随机于同样的时间内给予安慰剂。36个月以后，受试者接受HPV-DNA和HPV血清抗体检测。结果发现:疫苗组HPV持续感染或患HPV相关性疣患者有6例，无C1N病变；对照组HPV持续感染或相关性疣患者有48例，CIN患者有4例。HPV血清抗体检测：疫苗组受试者经疫苗诱导产生的抗体滴度明显高于对照组HPV感染产生的抗体滴度。与对照组相比，注射疫苗可明显降低HPV持续感染率及HPV6,11,16和18相关性疾病。在最近一项评价HPV6,11,16和18四价预防性疫苗的m期临床试验中，选取12167例年龄为15-26岁的妇女作为受试者，分别

11、在第1天，第2个月和第6个月注射3种不同剂量的四价预防性疫苗或安慰剂，随访3年，以出现CINII或CINm、原位癌或与HPV16和18有关的子宫颈癌作为终点。结果发现，疫苗组未出现宫颈癌或癌前病变，而对照组有21例出现癌前病变，提示在尚未感染HPV16和18的年轻女性中，应用疫苗能显著降低HPV16和18相关的CIN发病率。2006年6月8日，美国食品药物管理局（FDA）宣布默克（MERCK）公司生产的全球第一个HPV预防性疫苗Gardasil（中文名“加德西”）已获准上市。Gardasil是HPV四价重组疫苗，由来源于HPV6,11,16和18的L1衣壳蛋白VLP混合而成，选用碳酸氢铝作为佐

12、剂，以增强免疫效果，对HPV16和18感染有100%的保护效果。其适应证为：预防子宫颈癌，外阴和阴道的癌前病变和癌，以及HPV6J1.16和18感染相关的癌前病变和生殖器疣。Gardasil主要使用人群为926岁的女性，其用法是:分别于第1天，第2个月和第6个月肌内注射。Gardasil的不反反应主要为注射部位的反应：如疼痛、隆起、红斑、瘙痒和发热。2006年以来，Gardasil疫苗已在全球49个国家获得批准，获批国家规模还在不断扩大。在加拿大,推荐Gardasil疫苗给913岁女性使用。相关研究已发现，其显著降低宫颈癌发病率的潜力，并且更加经济实惠该疫苗已获准在香港注册成为处方药物,但由于

13、各国和地区的法规和程序不尽相同，该疫苗距离在中国大陆上市尚需较长一段时间。预防性疫苗因其与天然病毒颗粒有完全相同的空间构象和中和表位，其抗原性较强，小剂量即可引起持久的免疫力。但Gardasil疫苗等这类疫苗尚存在多种影响因素影响其发挥作用，如：患者在接种疫苗前已经感染HPV；患者体内不同血清型HPV病毒之间相互作用；世界范围内不同血清型HPV病毒的变异等。这便迫切要求科研人员在发现及清除宫颈癌细胞方面做出更大的努力，治疗性疫苗则代表这一研究方向。二、治疗性疫苗治疗性疫苗目的是通过刺激机体发生细胞免疫应答以清除病毒或已经变异的细胞。HPVE6和E7蛋白在肿瘤细胞中特异存在，在细胞的转化、终末分

14、化障碍、细胞永生等方面发挥重要作用，因而目前主要把E6和E7蛋白作为治疗性疫苗研究的靶抗原。治疗性疫苗有以下几种。1. 多肽疫苗多肽疫苗是将病毒编码的蛋白产物直接注入体内以诱导细胞毒性T淋巴细胞免疫反应（CTL反应），从而对肿瘤细胞起杀伤作用。可根据T细胞的免疫表位设计多肽疫苗，最主要的代表为E6和E7肽段疫苗。Welters等应用包含HPV16E6和E7序列的多肽疫苗免疫HPV16阳性的子宫颈癌妇女。结果发现，受试者中HPV16特异性CD4+和CD8T细胞总数明显增加，这两种细胞在抗肿瘤反应中具有重要的作用，提示该疫苗具有免疫治疗子宫颈癌的潜能。2006年，Cui等咽设计用双链pl：CRNA

15、作为佐剂，增强E7肽段疫苗针对肿瘤细胞的细胞免疫反应，提供新的研究思路。多肽疫苗具有生产方便，价格低廉等优势，但其抗原性弱，而且需要结合佐剂以及严格的HLA型使其应用受到限制。2. 蛋白疫苗与多肽疫苗相比，蛋白疫苗因其没有HLA限制，适用范围更加广泛。融合蛋白是这一领域开展比较早的技术。利用热休克蛋白将抗原E7导入树突状细胞的特性，激活抗E7的细胞免疫。Einstein等的一项研究发现，对58例活检证实为CINDI的妇女给予由E7和热休克蛋白融合制备的疫苗,5个月后所有受试者都接受宫颈锥切，结果发现，患者22.5%的患者完全有效(即无CINI或仅有HPV改变),55%部分有效(即阴道镜检查提示

16、50%以上CINIH恢复),19%病情稳定，仅3.5%出现病情进展。同时该试验还发现，此融合蛋白疫苗不仅只X寸HPV16感染的CINm有效，提示可能存在交叉活性。3. 病毒载体疫苗病毒载体疫苗是将病毒作为载体携带抗原编码基因，感染机体后表达靶抗原来诱导免疫应答。痘疫苗和腺病毒是常用的载体。在一项关于融合有HPV16和18的E6和E7基因重组牛痘病毒疫苗TA-HPV的II期临床试验,29例子宫颈癌患者作为受试者接种1次TA-HPV疫苗，结果4例产生特异性的CTL反应,8例产生特异性血清反应皈。另一项研究m】以委内瑞拉马脑膜炎病毒为载体形成病毒，将疫苗注射入HPV16E6和E7相关的肿瘤小鼠模型内

17、。结果发现,小鼠体内针对E7蛋白的CTL反应，产生抗肿瘤抗体并且出现肿瘤的消退。另一项试验中，以塞姆利基森林病毒为载体融合HPV16E6和E7蛋白，可使被免疫的小鼠模型的CTL反应加强。病毒载体疫苗具有可携带较大的插入片段、载体本身即可作为佐剂等优点，但其安全性无法保障，具有潜在的致病性，而且再次应用可能会影响免疫效果O4. DNA疫苗DNA疫苗是将编码抗原性蛋白DNA直接注入体内，表达目的蛋白，启动针对该抗原的体液和细胞免疫。试验中经常使用一种新型DNA疫苗ZYC101ao其包含了可以表达HPV16和18的E6和E7蛋白的质粒DNA的编码片段，并且由可降解的生物小颗粒构成。在一项关于ZYCl

18、Ola的试验中啊,选取活检证实为CINH/III的妇女给予ZYClOla或安慰剂，6个月后行阴道镜检查。在25岁以下年龄组妇女的前瞻性分析中，注射疫苗组病变消退的程度远高于对照组(70%比23%,P<0.01)o证实ZYClOla在25岁以下妇女中可促进CIN口/ni病变消退。2007年Brinkman等明进行关于E7IRDNA(E7insertedandreplicated)疫苗的试验，该疫苗包含有E7基因的两部分的重复序列，可以转化和复制抗原表位,从而预防和治疗HPV16相关的子宫颈肿瘤。试验中，小鼠注射E71RDNA疫苗后，激发免疫反应，监测小鼠肿瘤体积和存活情况。结果发现，该疫苗

19、可以减少肿瘤的体积并能够增强CTL反应，因此在预防肿瘤形成和清除已经存在的肿瘤细胞方面都有较广阔的前景。DNA疫苗具有易于构建和改造、不需要佐剂、稳定性好、成本低等优点，但是由于HPV整合后具有潜在危险性，且不具有内在的扩增能力，使其应用受到限制。5. 树突状细胞(DC)为基础的疫苗DC作为专职的抗原提呈细胞，其在免疫排斥方面的作用越来越受到重视，已成为肿瘤治疗性疫苗研究领域的一个新热点。DC为基础的疫苗的作用原理是将E6和E7导入DC,令其在DC细胞中表达，并被DC提呈到细胞表面，激发CD甲和CD町细胞反应。Santin等的一项I期临床试验中，使用经重组HPV16/18E7抗原冲击致敏的自体

20、DC来免疫10例子宫颈癌IB或HA的妇女。结果发现:全部的受试者都能产生特异性针对E7的CD47细胞反应;8例受试者接种后特异性针对E7的CD8T细胞总数明显增加。临床前景现投入市场的预防性疫苗如Gardasil已经表现出相当大的市场潜力，在子宫颈癌防治方面扮演越来越重要的角色。当然，目前子宫颈癌预防性疫苗的广泛推广还面临着许多难题，比如：不少父母担心子女过度放纵性欲而不愿意注射疫苗；疫苗的成本较高，难以在发展中国家推广应用等。治疗性疫苗尚停留在I/II期临床试验阶段，目前还没有在人体进行相关试验，真正应用于广大癌患者还需要相当长的一段时间。尽管如此,HPV疫苗已经显示出广阔的临床应用前景，相

21、信随着研究的深入和实验技术的日臻完善，在不远的将来,HPV疫苗必将成为人类攻克子宫颈癌这一痼疾的法宝。参考文献1PrevilleX,ladantD,TimmermanB,etal.EradicationofestablishedtumorsbyvaccinationwithrecombinantBordetellapertussisadenylatecyclasecarryingthehumanpapillomavirus16E7oncoproteinJ.CancerRes,2005,65(2):641-649.2 BerryJM,PalelskyJM.Areviewofhumanpapill

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