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人乳头瘤病毒(HPV)疫苗的研究进展

时间:2006-11-26栏目:临床医学论文

[关键词] 宫颈癌

健康网讯:

   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。








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