子宮頸癌疫苗的研究進展.docx

1、子宮頸癌疫苗的研究進展沈亮綜述張輝審校【摘要】子宮頸癌是婦科常見的惡性腫瘤之一。人乳頭狀瘤病毒(humanpapiUomavirus,HPV)的持續(xù)感染與子官頸癌的發(fā)生密切相關(guān)。HPV疫苗在預(yù)防和治療宮頸癌方面?zhèn)涫荜P(guān)注。HPV疫苗能激發(fā)機體的細胞和體液免疫應(yīng)答，有效的預(yù)防和控制HPV感染，在預(yù)防和治療宮頸癌方面發(fā)揮作用。新型預(yù)防性HPV疫苗已在多個國家已經(jīng)上市；多肽疫苗、蛋白疫苗、病毒載體疫苗、DNA疫苗等治療性疫苗的研究也有新的進展?，F(xiàn)對HPV疫苗在預(yù)防和治療子宮頸癌方面的最新研究進展做一綜述?！娟P(guān)鍵詞】人乳頭狀瘤病毒；子宮頸癌；疫苗；綜述文獻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)子宮頸癌是常見的婦科惡性腫瘤，嚴重威脅著婦女健康?，F(xiàn)已證實，高危型人乳頭狀瘤病毒(hu.manpapillomavirus,HPV)持續(xù)感染是子宮頸癌的致癌“元兇”。目前全球每年有新發(fā)子宮頸癌病例51萬，每年有28萬患者會死于該病。

5、據(jù)報道99.7%的子宮頸癌組織中可以檢測到HPV-DNA。近年隨著分子生物學(xué)、病理學(xué)和免疫學(xué)等技術(shù)不斷發(fā)展，HPV疫苗研發(fā)有了長足進步，現(xiàn)已有HPV疫苗上市。就近年HPV疫苗的研發(fā)情況做文獻綜述。HPV的分類與結(jié)構(gòu)目前已知的HPV近一百種，其中至少15種可以致癌。根據(jù)病毒導(dǎo)致細胞惡變的程度不同，HPV可分為低危型和高危型。低危型HPV(HPV6,11,42,43等)主要導(dǎo)致生殖器疣和低度子宮頸上皮內(nèi)病變；高危型HPV(HPV16,18,31,38,58等)主要與惡性腫瘤的發(fā)生相關(guān)。HPV是一長8ku的閉環(huán)雙鏈DNA病毒，基因組主要有3個區(qū)域：早期區(qū)(E區(qū))、晚期區(qū)(L區(qū))和調(diào)控區(qū)。早期區(qū)基因編

6、碼早期蛋白質(zhì)E1E7,其中E6可以誘導(dǎo)p53降解,E7可以抑制Rb(retinoblastomagene)的抑癌功能°E6和E7特作者單位：250012濟南，山東大學(xué)齊魯醫(yī)院婦產(chǎn)科異性地存在于子宮頸癌細胞中，而不存在于正常細胞中，因此目前研究中E6和E7常作為子宮頸癌免疫治療的靶點。晚期區(qū)基因編碼主要衣殼蛋白L1和次要衣殼蛋白L2,前者約占衣殼蛋白的80%o衣殼蛋白具有自我組裝成病毒樣顆粒(virus-likeparticle,VLP)的能力。這種VLP與天然病毒顆粒有完全相同的抗原表位，可以誘導(dǎo)機體免疫反應(yīng)并產(chǎn)生保護性抗體，但VLP不含DNA,無感染性和致病性。HPV疫苗的研究進展

7、根據(jù)功能不同，HPV疫苗分為預(yù)防性疫苗和治療性疫苗。一、預(yù)防性疫苗預(yù)防性疫苗的目的是產(chǎn)生中和性抗體來抵抗HPVL1和/或L2病毒衣殼蛋白，通過動員體液免疫來產(chǎn)生抗病毒反應(yīng)。目前研發(fā)的熱點集中在依靠病毒自身L1和/或L2自身裝配成的病毒樣顆粒。Fraser等證實,HPV16VLP能夠成功誘導(dǎo)產(chǎn)生針對L1的中和抗體。2002年,Koutsky等完成的預(yù)防性疫苗的臨床研究取得里程碑式的重大進展。該試驗選取2392例16-23歲的年輕女性,6個月內(nèi)接受3次HPV16VLP疫苗或安慰劑注射。隨后6個月和12個月，用聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）檢測陰道分泌物HPV16DNA的情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn):對照組的持續(xù)HPV感

8、染率為每年3.8%,而疫苗組為0,并且對照組中有9例出現(xiàn)與HPV16相關(guān)的宮頸上皮內(nèi)瘤樣變（cervicalintraepithelialneoplasia,CIN）,而疫苗組未出現(xiàn)。研究表明，HPV16VLP疫苗可有效預(yù)防HPV16感染及HPV16相關(guān)的CIN發(fā)病率，且無不良反應(yīng)。由于HPV病毒種類多，VLP疫苗存在型特異性，如何研究多價疫苗就成為開發(fā)應(yīng)用VLP疫苗需解決的問題。近年來，HPV預(yù)防性疫苗的研究不斷取得突破，疫苗也從單價發(fā)展到兩價，再到現(xiàn)在的四價疫苗。英國葛蘭素史克公司（GSK）進行一項雙價HPV16和18預(yù)防性疫苗的II期臨床試驗:研究隨機挑選1113例1525歲的北美和巴西

9、婦女，分別在第1天、第1個月和第6個月給予3種不同劑量的預(yù)防性疫苗或安慰劑。其中560例給予疫苗,553例給予安慰劑，并在第6,12和18個月行宮頸細胞學(xué)檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，注射疫苗組中只有2例出現(xiàn)宮頸細胞學(xué)異常（存在輕度鱗狀上皮內(nèi)病變，無重度鱗狀上皮內(nèi)病變），對照組中有27例出現(xiàn)宮頸細胞學(xué)異常（存在輕度鱗狀上皮內(nèi)病變和重度鱗狀上皮內(nèi)病變）。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，該疫苗對HPV16和18暫時保護效果達91.6%,對HPV16和18持續(xù)感染保護效果達100%。另一項關(guān)于HPV6J1,16和18四價疫苗的多中心、隨機、雙盲病例對照II期臨床試驗,277例年輕女性（平均年齡20.2歲）隨機在第1天、第2個月和第

10、6個月給予四價疫苗注射,275例年輕女性（平均年齡20.0歲）隨機于同樣的時間內(nèi)給予安慰劑。36個月以后，受試者接受HPV-DNA和HPV血清抗體檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn):疫苗組HPV持續(xù)感染或患HPV相關(guān)性疣患者有6例，無C1N病變；對照組HPV持續(xù)感染或相關(guān)性疣患者有48例，CIN患者有4例。HPV血清抗體檢測：疫苗組受試者經(jīng)疫苗誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體滴度明顯高于對照組HPV感染產(chǎn)生的抗體滴度。與對照組相比，注射疫苗可明顯降低HPV持續(xù)感染率及HPV6,11,16和18相關(guān)性疾病。在最近一項評價HPV6,11,16和18四價預(yù)防性疫苗的m期臨床試驗中，選取12167例年齡為15-26歲的婦女作為受試者，分別

11、在第1天，第2個月和第6個月注射3種不同劑量的四價預(yù)防性疫苗或安慰劑，隨訪3年，以出現(xiàn)CINII或CINm、原位癌或與HPV16和18有關(guān)的子宮頸癌作為終點。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，疫苗組未出現(xiàn)宮頸癌或癌前病變，而對照組有21例出現(xiàn)癌前病變，提示在尚未感染HPV16和18的年輕女性中，應(yīng)用疫苗能顯著降低HPV16和18相關(guān)的CIN發(fā)病率。2006年6月8日，美國食品藥物管理局（FDA）宣布默克（MERCK）公司生產(chǎn)的全球第一個HPV預(yù)防性疫苗Gardasil（中文名“加德西”）已獲準上市。Gardasil是HPV四價重組疫苗，由來源于HPV6,11,16和18的L1衣殼蛋白VLP混合而成，選用碳酸氫鋁作為佐

12、劑，以增強免疫效果，對HPV16和18感染有100%的保護效果。其適應(yīng)證為：預(yù)防子宮頸癌，外陰和陰道的癌前病變和癌，以及HPV6J1.16和18感染相關(guān)的癌前病變和生殖器疣。Gardasil主要使用人群為926歲的女性，其用法是:分別于第1天，第2個月和第6個月肌內(nèi)注射。Gardasil的不反反應(yīng)主要為注射部位的反應(yīng)：如疼痛、隆起、紅斑、瘙癢和發(fā)熱。2006年以來，Gardasil疫苗已在全球49個國家獲得批準，獲批國家規(guī)模還在不斷擴大。在加拿大,推薦Gardasil疫苗給913歲女性使用。相關(guān)研究已發(fā)現(xiàn)，其顯著降低宮頸癌發(fā)病率的潛力，并且更加經(jīng)濟實惠該疫苗已獲準在香港注冊成為處方藥物,但由于

13、各國和地區(qū)的法規(guī)和程序不盡相同，該疫苗距離在中國大陸上市尚需較長一段時間。預(yù)防性疫苗因其與天然病毒顆粒有完全相同的空間構(gòu)象和中和表位，其抗原性較強，小劑量即可引起持久的免疫力。但Gardasil疫苗等這類疫苗尚存在多種影響因素影響其發(fā)揮作用，如：患者在接種疫苗前已經(jīng)感染HPV；患者體內(nèi)不同血清型HPV病毒之間相互作用；世界范圍內(nèi)不同血清型HPV病毒的變異等。這便迫切要求科研人員在發(fā)現(xiàn)及清除宮頸癌細胞方面做出更大的努力，治療性疫苗則代表這一研究方向。二、治療性疫苗治療性疫苗目的是通過刺激機體發(fā)生細胞免疫應(yīng)答以清除病毒或已經(jīng)變異的細胞。HPVE6和E7蛋白在腫瘤細胞中特異存在，在細胞的轉(zhuǎn)化、終末分

14、化障礙、細胞永生等方面發(fā)揮重要作用，因而目前主要把E6和E7蛋白作為治療性疫苗研究的靶抗原。治療性疫苗有以下幾種。1. 多肽疫苗多肽疫苗是將病毒編碼的蛋白產(chǎn)物直接注入體內(nèi)以誘導(dǎo)細胞毒性T淋巴細胞免疫反應(yīng)（CTL反應(yīng)），從而對腫瘤細胞起殺傷作用?？筛鶕?jù)T細胞的免疫表位設(shè)計多肽疫苗，最主要的代表為E6和E7肽段疫苗。Welters等應(yīng)用包含HPV16E6和E7序列的多肽疫苗免疫HPV16陽性的子宮頸癌婦女。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，受試者中HPV16特異性CD4+和CD8T細胞總數(shù)明顯增加，這兩種細胞在抗腫瘤反應(yīng)中具有重要的作用，提示該疫苗具有免疫治療子宮頸癌的潛能。2006年，Cui等咽設(shè)計用雙鏈pl：CRNA

15、作為佐劑，增強E7肽段疫苗針對腫瘤細胞的細胞免疫反應(yīng)，提供新的研究思路。多肽疫苗具有生產(chǎn)方便，價格低廉等優(yōu)勢，但其抗原性弱，而且需要結(jié)合佐劑以及嚴格的HLA型使其應(yīng)用受到限制。2. 蛋白疫苗與多肽疫苗相比，蛋白疫苗因其沒有HLA限制，適用范圍更加廣泛。融合蛋白是這一領(lǐng)域開展比較早的技術(shù)。利用熱休克蛋白將抗原E7導(dǎo)入樹突狀細胞的特性，激活抗E7的細胞免疫。Einstein等的一項研究發(fā)現(xiàn)，對58例活檢證實為CINDI的婦女給予由E7和熱休克蛋白融合制備的疫苗,5個月后所有受試者都接受宮頸錐切，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，患者22.5%的患者完全有效(即無CINI或僅有HPV改變),55%部分有效(即陰道鏡檢查提示

16、50%以上CINIH恢復(fù)),19%病情穩(wěn)定，僅3.5%出現(xiàn)病情進展。同時該試驗還發(fā)現(xiàn)，此融合蛋白疫苗不僅只X寸HPV16感染的CINm有效，提示可能存在交叉活性。3. 病毒載體疫苗病毒載體疫苗是將病毒作為載體攜帶抗原編碼基因，感染機體后表達靶抗原來誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。痘疫苗和腺病毒是常用的載體。在一項關(guān)于融合有HPV16和18的E6和E7基因重組牛痘病毒疫苗TA-HPV的II期臨床試驗,29例子宮頸癌患者作為受試者接種1次TA-HPV疫苗，結(jié)果4例產(chǎn)生特異性的CTL反應(yīng),8例產(chǎn)生特異性血清反應(yīng)皈。另一項研究m】以委內(nèi)瑞拉馬腦膜炎病毒為載體形成病毒，將疫苗注射入HPV16E6和E7相關(guān)的腫瘤小鼠模型內(nèi)

17、。結(jié)果發(fā)現(xiàn),小鼠體內(nèi)針對E7蛋白的CTL反應(yīng)，產(chǎn)生抗腫瘤抗體并且出現(xiàn)腫瘤的消退。另一項試驗中，以塞姆利基森林病毒為載體融合HPV16E6和E7蛋白，可使被免疫的小鼠模型的CTL反應(yīng)加強。病毒載體疫苗具有可攜帶較大的插入片段、載體本身即可作為佐劑等優(yōu)點，但其安全性無法保障，具有潛在的致病性，而且再次應(yīng)用可能會影響免疫效果O4. DNA疫苗DNA疫苗是將編碼抗原性蛋白DNA直接注入體內(nèi)，表達目的蛋白，啟動針對該抗原的體液和細胞免疫。試驗中經(jīng)常使用一種新型DNA疫苗ZYC101ao其包含了可以表達HPV16和18的E6和E7蛋白的質(zhì)粒DNA的編碼片段，并且由可降解的生物小顆粒構(gòu)成。在一項關(guān)于ZYCl

18、Ola的試驗中啊,選取活檢證實為CINH/III的婦女給予ZYClOla或安慰劑，6個月后行陰道鏡檢查。在25歲以下年齡組婦女的前瞻性分析中，注射疫苗組病變消退的程度遠高于對照組(70%比23%,P<0.01)o證實ZYClOla在25歲以下婦女中可促進CIN口/ni病變消退。2007年Brinkman等明進行關(guān)于E7IRDNA(E7insertedandreplicated)疫苗的試驗，該疫苗包含有E7基因的兩部分的重復(fù)序列，可以轉(zhuǎn)化和復(fù)制抗原表位,從而預(yù)防和治療HPV16相關(guān)的子宮頸腫瘤。試驗中，小鼠注射E71RDNA疫苗后，激發(fā)免疫反應(yīng)，監(jiān)測小鼠腫瘤體積和存活情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該疫苗

19、可以減少腫瘤的體積并能夠增強CTL反應(yīng)，因此在預(yù)防腫瘤形成和清除已經(jīng)存在的腫瘤細胞方面都有較廣闊的前景。DNA疫苗具有易于構(gòu)建和改造、不需要佐劑、穩(wěn)定性好、成本低等優(yōu)點，但是由于HPV整合后具有潛在危險性，且不具有內(nèi)在的擴增能力，使其應(yīng)用受到限制。5. 樹突狀細胞(DC)為基礎(chǔ)的疫苗DC作為專職的抗原提呈細胞，其在免疫排斥方面的作用越來越受到重視，已成為腫瘤治療性疫苗研究領(lǐng)域的一個新熱點。DC為基礎(chǔ)的疫苗的作用原理是將E6和E7導(dǎo)入DC,令其在DC細胞中表達，并被DC提呈到細胞表面，激發(fā)CD甲和CD町細胞反應(yīng)。Santin等的一項I期臨床試驗中，使用經(jīng)重組HPV16/18E7抗原沖擊致敏的自體

20、DC來免疫10例子宮頸癌IB或HA的婦女。結(jié)果發(fā)現(xiàn):全部的受試者都能產(chǎn)生特異性針對E7的CD47細胞反應(yīng);8例受試者接種后特異性針對E7的CD8T細胞總數(shù)明顯增加。臨床前景現(xiàn)投入市場的預(yù)防性疫苗如Gardasil已經(jīng)表現(xiàn)出相當(dāng)大的市場潛力，在子宮頸癌防治方面扮演越來越重要的角色。當(dāng)然，目前子宮頸癌預(yù)防性疫苗的廣泛推廣還面臨著許多難題，比如：不少父母擔(dān)心子女過度放縱性欲而不愿意注射疫苗；疫苗的成本較高，難以在發(fā)展中國家推廣應(yīng)用等。治療性疫苗尚停留在I/II期臨床試驗階段，目前還沒有在人體進行相關(guān)試驗，真正應(yīng)用于廣大癌患者還需要相當(dāng)長的一段時間。盡管如此,HPV疫苗已經(jīng)顯示出廣闊的臨床應(yīng)用前景，相

21、信隨著研究的深入和實驗技術(shù)的日臻完善，在不遠的將來,HPV疫苗必將成為人類攻克子宮頸癌這一痼疾的法寶。參考文獻1PrevilleX,ladantD,TimmermanB,etal.EradicationofestablishedtumorsbyvaccinationwithrecombinantBordetellapertussisadenylatecyclasecarryingthehumanpapillomavirus16E7oncoproteinJ.CancerRes,2005,65(2):641-649.2 BerryJM,PalelskyJM.Areviewofhumanpapill

22、omavirusvaccines：frombasicsciencetoclinicaltrialsJ.FrontBiosci,2003,8(5):333-345.3 FraserC,TomassiniJE,XiL,etal.Modelingthelong-termantibodyresponseofahumanpapillomavirus(HPV)virus-likeparticle(VLP)type16prophylacticvaccineJ.Vaccine2007,25(21):4324-4333.4 KoutskyLA,AultKA,WheelerCM,etal.Acontrolledt

23、rialofahumanpapillomavirustype16vaccineJ.NEnglJMed,2002,347(21):1645-1651.5 HarperDM,FrancoEL,WheelerCM,etal.EfficacyofabivalentLIvirus-likeparticlevaccineinprevertionofinfectionwithhumanpapillomavirustypes16and18inyoungwomen:arandomisedcontrolledtrialJ.Lancet,2004,364(9447):1757-1765.6 VillaLLCosta

24、RL,PettaCA,etal.Prophylacticquadrivalenthumanpapillomavirus(types6,11,16,and18)L1virus-likeparticlevaccineinyoungwomen:arandomiseddouble-blindplacebo-controlledmulticentrephaseUefficacytrialJ.LancetOncol,2005,6(5):271-278.7 FUTUREIIStudyGroup.Quadrivalentvaccineagainsthumanpapillomavirustopreventhig

25、h-gradecervicallesionsJ.NEng)JMed,2007,356(19):1915-1927.8 McLemoreMR.Gardasii:IntroducingthenewhumanpapillomavirusvaccineJ.ClinJOncolNurs,2006,10(5):559-560.9 SiddiquiMA,PerryCM.Humanpapillomavirusquadrivalent(types6,11,16,18)recombinantvaccine(Gardasil)J,Drugs,2006,66(9)：1263-1271.10 MorrisSK,Nguy

26、enCK.ThehumanpapillomavirusvaccineinCanadaJ.CanJPublicHealth,2008,99(2):114-116.111213141516L17181920ZonfrilloNJ,HackleyB.Thequadrivalenthumanpapillomavirusvaccine:potentialfactorsineffectivenessJ.JMidwiferyWomensHealth,2008,53(3):188-194.WeltersMJ,RenterGG,PiersmaSJ,etal.Inductionoftumor-specificCD

27、4+andCD8+T-cellimmunityincervicalcancerpatientsbyahumanpapillomavirustype16E6andE7longpeptidesvac-cineJ.ClinCancerRes,2008,14(1):178-187.CuiZ,QiuF.Syntheticdouble-strandedRNApoly(I:C)asapotentpeptidevaccineadjuvant:therapeuticactivityagainsthumancervicalcancerinarodentmodelJ.CancerImuunolImmunother,

28、2006,55(10):1267-1269.EinsteinMH,KadishAS,BurkRD,elal.HeatshockfusionproteinbasedimmunotherapyfortreatmentofcervicalintraepithelialneoplasiaDIJ.GynecolOncol,2007,106(3):453-460.KaufmannAM,StemPL,RankinEM,etal.SafetyandimmunogenicityofTA-HPV,arecombinantvacciniavirusexpressingmodifiedhumanpapillomavi

29、rus(HPV)-16andHPV-18E6andE7genesinwomenwithprogressivecervicalcancerJ：.ClinCancerRes,2002,8(12):3676-3685.EibenGL,VeldersMP,SchreiberH,etal.EstablishmentofanHLA-A*0201humanpapillomavirustype16tumormodeltodeterminetheefficacyofvaccinationstrategiesinHLA-A*0201transgenicmiceJ.CancerRes,2002,62(20):579

30、2-5799.DaemenT,RegtsJ,HotropM,etal.Immunizationstrategyagainstcervicalcancerinvolvinganalphavirusvectorexpressinghighlevelsofastablefusionproteinofhumanpapillomavirus16E6andE7J.GeneTher,2002,9(2):85-94.GarciaF,PetryKU,MuderspachL,etal.ZYClOlafortreatmentofhigh-gradecervicalintraepithelialneoplasia:arando