宫颈癌和高危型HPV疫苗研究概述

肖湘君 肖义军

(福建师范大学生命科学学院 福州 350108)

宫颈癌是最常见的女性生殖道恶性肿瘤。据世界卫生组织统计，每年宫颈癌新发病例中约有一半的患者死亡。宫颈癌的发生大多与人乳头瘤病毒(human papilloma virus， HPV)持续感染相关，且宫颈癌的发病呈现低龄化的趋势。中国女性感染高危型HPV的年龄有两个高峰期，分别是15～24岁和40～44岁。目前接种HPV疫苗是预防宫颈癌最重要的手段。本文概述HPV病毒、宫颈癌的致病原因、HPV疫苗及其安全性问题。

1 HPV及其分型

HPV是一类具高度种属特异性的小型双链环状DNA病毒，病毒颗粒直径约为45～55 nm，呈二十面体立体对称结构，主要感染人体特异部位的皮肤、黏膜的复层鳞状上皮而引起病变。HPV基因组分为早期基因区(E区)、晚期基因区(L区)和非编码调节区(LCR区)[1]。E区编码E1～E7早期蛋白，与HPV的复制、转录调控、翻译和细胞转化有关。其中，E6和E7蛋白是宫颈癌最主要的致癌蛋白[2]。HPV病毒衣壳主要由L区编码的衣壳L1蛋白和次要衣壳L2蛋白组成。

HPV感染是宫颈癌的首要病因，通过对HPV DNA分离鉴定，目前已将HPV分为100多个亚型，可分为嗜皮肤类和嗜黏膜类，引起宫颈癌的主要是嗜黏膜类。根据嗜黏膜HPV致病能力的不同，又可将HPV分为高危型和低危型： 高危型主要包括HPV16、 18、 31、 33、 35、 39等，感染人体后可引起生殖器疣、中、重度宫颈上皮瘤变、宫颈浸润型鳞癌；低危型包括HPV6、 11、 40、 42、 54、 61等，主要引起肛门、外生殖器、尿道口等部位尖锐湿疣及低度宫颈上皮内瘤变。其中，致宫颈癌的嗜黏膜高危型HPV主要是HPV16和18[3]。

2 宫颈癌的病因

宫颈癌发病的外因是嗜黏膜类高危型的HPV的持续感染。HPV感染非常普遍，过早开始性生活、性生活不卫生、性伴侣过多、经期卫生不良等不良行为等因素都可能导致HPV感染。HPV感染不仅可致宫颈癌，还可以引起阴道癌、外阴癌、肛门癌以及男女性的生殖器疣等。HPV主要是通过性活动或皮肤与皮肤接触传播，感染人体后整合到宿主细胞的细胞核内而发生致病作用。高危型HPV持续性感染后首先引起宫颈上皮细胞病变，再引起宫颈癌前病变，最终发展为宫颈浸润癌，全程大约历经10～20年的时间。但HPV感染不一定会导致宫颈癌，因为机体可自发清除HPV，大部分女性一生中都会感染HPV， 90%感染HPV的女性可以自愈，只有高危型HPV的持续感染才会引起癌变。

HPV致癌的内在机制已经研究得比较清楚。由于HPV通过性或皮肤与皮肤接触感染人体，所以皮肤黏膜是人体防御HPV感染的第一道防线，当人皮肤黏膜出现微小损伤后，HPV便可到达黏膜的基底层，HPV的天然宿主是人皮肤黏膜上皮细胞，HPV在宿主细胞核内复制并转录，装配好的病毒颗粒又逐渐感染邻近的细胞。HPV在整合酶的帮助下将HPV DNA整合入宿主细胞损伤的基因中，整合后会破坏HPV反式激活基因E2的结构，进而导致宿主细胞基因组的不稳定，而HPV E6、 E7致癌蛋白在细胞中的过度表达，又会使抑癌基因p53和Rb失活，从而抑制p53和pRb对细胞周期的负调节作用，这些因素最终诱发感染细胞恶性增殖转化为肿瘤细胞[4]。除抑癌基因p53和Rb失活外，研究发现：c-erbB-2、c-ymc、c-fos、Bcl-2等与宫颈癌相关癌基因的高水平表达在宫颈癌的发生中起重要作用；转化生长因子-β过度表达干扰细胞的正常免疫功能，使HPV逃离免疫监视，引起感染细胞恶性增殖，最终导致宫颈癌；端粒酶的活性激活时，可使HPV感染细胞无限增殖而癌变；叶酸缺乏可造成一碳单位代谢障碍，导致HPV持续存在，增加宫颈癌的发生风险；自然杀伤细胞NK活性降低,局部汉斯巨LC数目明显减少等免疫调节失衡也是与宫颈癌的发生相关的内在机制[5]。

3 HPV疫苗

HPV疫苗是对付宫颈癌最有效的手段，目前HPV疫苗的研究主要针对高危型HPV，包括预防性疫苗和治疗性疫苗两大类。

3.1 预防性疫苗 1991年,Zhou等[6]首次用重组的DNA分子表达病毒样颗粒(virus-ike particles， VLPs)，奠定了宫颈癌预防性疫苗研制基础。预防性疫苗的靶抗原是HPV病毒衣壳蛋白L1或L1与L2组成的病毒样颗粒VLPs。VLPs不包含病毒DNA，仅是蛋白质衣壳，无致病性并且能够刺激机体产生强烈的免疫应答，安全且高效。VLPs在空间结构上保留了与HPV相似的诱导中和抗体产生的抗原表位，VLPs进入人体后会引起强烈的体液免疫反应，产生中和抗体以抵抗病毒感染。

目前，多价VLPs疫苗研究取得重大突破，“价”指的是疫苗可预防的HPV的亚型。目前有三种预防性HPV疫苗上市，分别是葛兰素史克公司的Cervarix 2二价苗、默沙东公司的Gardasil 4四价苗和Gardasil 9九价苗。及早接种预防性HPV疫苗能有效降低宫颈癌的发病率，由于青春期少女宫颈上皮发育尚未发育成熟，且免疫功能较成人低下，因此青少年是重点接种人群。世界卫生组织(WHO)推荐HPV疫苗接种首选目标人群是9～14岁的青少年女性，15岁之前且尚未发生过性行为的青少年接种HPV疫苗的效果最好。研究显示，HPV疫苗对未感染过HPV的女性的有效性达到95%左右，而对15岁以上且感染过HPV的女性也可获得一定的预防保护作用。

致宫颈癌的嗜黏膜高危型HPV主要是HPV16、 18，二价疫苗便可预防这两种类型病毒的感染，最小接种年龄为9岁，目前最大接种年龄已延长至45岁；四价疫苗可预防HPV6、 HPV11、 HPV16和HPV18所导致的宫颈癌以及生殖器尖锐湿疣，20～45岁女性均可接种；九价疫苗的最大优点在于除了可以预防上述四价疫苗预防的4种HPV类型病毒感染，还能预防HPV31、 HPV33、 HPV45、 HPV52和HPV58共5种类型病毒感染所致的宫颈癌、生殖器疣、外阴癌、肛门癌、90%以上的阴道癌及高度宫颈癌前病变，美国食品药品监督管理局FDA批准九价疫苗的接种年龄扩大为27～45岁，这对于中年女性无疑是巨大的福音。预防性疫苗通常分3次注射，共6个月接种。美国疾病预防控制中心的报告显示，男性接种HPV疫苗能够有效预防男性尖锐湿疣和癌前病变，能显著降低阴茎癌、肛门癌和口咽癌的发生风险。男性接种HPV疫苗的黄金年龄段是11～21岁，对于一些高危人群最大接种年龄可延长至26岁。预防性疫苗应用于临床比预期的效果更好，由于HPV感染传播者人数减少，未接种疫苗的女性感染HPV的概率也相应地大幅度降低。

3.2 治疗性疫苗 治疗性疫苗可清除由HPV感染所引起的肿瘤残存病灶、宫颈上皮内瘤变及生殖器尖锐湿疣等。治疗性疫苗特异性靶抗原是E6、 E7蛋白，通过刺激细胞免疫应答来清除被病毒感染或已变异的细胞。树突状细胞(DCs)是人体内专职抗原递呈细胞,治疗性疫苗呈递E6、 E7蛋白给DCs，经处理后再通过主要组织相容性复合体Ⅰ类和Ⅱ类(MHCⅠ和MHCⅡ)分子识别并呈递，CD4+T和CD8+T细胞的免疫反应分别被MHCⅡ和MHCⅠ激活，将体内HPV感染细胞彻底消灭，达到治疗宫颈癌的目的[7]。

治疗性疫苗种类繁多，包括核酸疫苗、多肽类疫苗、细菌载体疫苗、病毒载体疫苗及树突状细胞类疫苗等。目前，治疗性疫苗已经进行了许多临床研究，并取得了不错的效果。治疗性HPV疫苗有望成为一种新型的治疗宫颈癌的有效方法，但由于还缺乏相应的大规模临床试验以及安全性问题还有待观察等问题，离临床应用还有很长一段路要走。

4 疫苗的安全性问题

目前，全球接种预防性HPV疫苗已超两亿人次，预防性HPV疫苗接种后，除个别过敏情况以及常见轻微不良反应外，没有其他严重的不良反应，也未曾出现由于注射疫苗而导致的严重并发症。目前来看，预防性HPV疫苗表现出良好的安全性，注射疫苗后少部分人会出现类似感冒的症状，常见轻微不良反应有头晕、头痛、晕厥、恶心、呕吐、发热、皮疹、注射部位疼痛、局部水肿和肌肉紧张。预防性疫苗大规模的上市已经有十几年，安全性监测仍在进行中。目前，对疫苗成分过敏者、正在发高烧的人群、准备怀孕、已经怀孕、正在哺乳期的女性不宜接种。

适龄人群接种预防性HPV疫苗已经成为了一种趋势，但接种疫苗并不就能一劳永逸，因为预防性疫苗不能预防所有高危亚型的HPV病毒感染，并且接种疫苗后免疫时间是有上限的，不能终身免疫。所以，无论是否注射了预防性HPV疫苗，21岁以上的女性都应该定期进行宫颈筛查。筛查的常用方法有： 宫颈刮片细胞学检查、宫颈碘试验、阴道镜检查、宫颈和宫颈管活组织检查等[8]。

5 宫颈癌的预防

宫颈癌发病早期症状不明显，随着疾病的发展，患者可观察是否有阴道流血、阴道排液、尿频、尿急、尿痛、下肢肿痛等症状来自判是否有患有宫颈癌的可能性。首要预防措施便是接种预防性HPV疫苗，但适龄女性在接种预防性疫苗后也不可放松警惕，定期筛查仍然是预防的关键。数据显示，每年感染HPV的大部分是青少年和年轻人，青少年对感染HPV的原因、感染后的危害缺乏认识。因此，及早对青少年开展防癌知识教育十分重要，青少年应该早日接种HPV疫苗来预防宫颈癌。此外，未患病的女性还需注意性卫生和经期卫生，避免过早性生活以及性生活混乱；饮食要做到营养均衡并戒烟戒酒，加强体育锻炼、增强机体抵抗力，保持心情愉悦。只有这样，才能真正做到早预防、早诊断、早治疗，从而有效降低宫颈癌死亡率。