2023年HPV感染相关子宫颈疾病免疫学防治的研究进展（全文）.docx

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1、2023年HPV感染相关子宫颈疾病免疫学防治的研究进展(全文)摘要人乳头状瘤病毒(HPV)感染相关子宫颈疾病是包括子宫颈鳞状上皮内病变和子宫颈癌等威胁女性健康的常见妇科疾病。HPV预防性疫苗的问世为未感染HPV的人群提供了可靠保障，但国内现已获批上市的5种HPV预防性疫苗没有治疗作用。子宫颈癌的标准治疗包括手术切除、放疗和化疗,但是疗效有限且副反应明显。免疫疗法为子宫颈鳞状上皮内病变甚至晚期子宫颈癌患者带来了希望。然而，治疗性疫苗、免疫检查点抑制剂和过继细胞免疫疗法等在HPV感染相关子宫颈疾病治疗中的应用还有待突破。本文系统回顾了HPV感染相关子宫颈疾病免疫学防治的历史和现状，分析了各种免疫学

2、策略的优缺点，特别关注国内外免疫治疗的最新进展，希望为攻克HPV感染相关子宫颈疾病奠定基础。人乳头状瘤病毒(humanpapi11omavirus,HPV)持续感染与一系列动态发展的子宫颈疾病密切相关，包括低级别鳞状上皮内病变(1ow-gradesquamousintraepithe1ia11esion,1SI1)、高级别鳞状上皮内病变(high-gradesquamousintraepithe1ia11esion,HSI1)和子宫颈癌。子宫颈癌是我国发病率居第二的妇科恶性肿瘤，且近年发病率和死亡率均呈上升趋势1；99.7%的子宫颈癌患者合并HPV感染20对于1SI1x约60%可自然消退3,通

3、常仅采取随访观察；而对于HSI1z则首选子宫颈锥切术。早期子宫颈癌，首选手术治疗并根据情况给予新辅助化疗,但手术可增加不良妊娠结局风险4;复发、转移性子宫颈癌的一线标准治疗，首选含粕的双药化疗联合抗血管生成治疗，患者的5年生存率仅17%,而对一线治疗后疾病进展的患者并无标准疗法50由此，迫切需要更安全、有效的治疗方法。近年来，随着分子免疫学的发展，免疫干预越来越多地应用于子宫颈癌患者的治疗，为保留患者生育功能、改善患者预后带来了契机。免疫治疗是指激活或增强患者的免疫系统功能从而达到抗癌效果，子宫颈癌的免疫治疗包括HPV治疗性疫苗、免疫检查点抑制剂(immunecheckpointinhibit

4、orJCI过继细胞免疫疗法(adaptiveCe11u1arimmunotherapy,ACI)等，与放、化疗相比能更特异地杀伤子宫颈癌细胞，而对正常细胞的损害更小，患者的耐受性更好，且免疫系统具有的记忆功能可以减少HPV再感染，延长患者的生存时间。HPV感染相关子宫颈疾病具有适合免疫干预的独特优势,即具有明确的致病病原体,因此,可充分利用HPV提供的抗原靶点打击病变细胞。HPV感染多呈自限性，但高危型HPV可持续感染并整合到宿主基因组中,其中HPV16型约占62.6%,HPV18型约占15.7%60HPV是无包膜闭环双链DNA病毒，编码早期蛋白EkE2、E4、E5、E6和E7,以及晚期蛋白1

5、1和12o早期蛋白负责调控病毒复制和细胞转化，其中E6、E7是主要的致癌蛋白。E6作用于p53从而阻断细胞凋亡7;E7能诱导成视网膜母细胞瘤蛋白(retinob1astomaprotein,pRB)泛素化和降解，从而导致细胞增殖失控8;E5可与E6、E7协同驱动肿瘤的恶性进展90伴随病毒复制、组装和释放，蛋白表达模式从早期转向晚期，11是主要衣壳蛋白，可组装成病毒样颗粒(Virus-Iikepartic1es,V1P),11V1P能诱导有效免疫应答，是目前上市的5种HPV预防性疫苗的核心成分。在子宫颈癌的进展过程中，由于病毒整合等机制的影响,E1、E2、E4、E5、11和12的表达逐渐减少甚至

6、缺失，而E6和E7呈持续组成性表达，因此，E6、E7有望成为子宫颈癌免疫治疗的重要靶点，而针对11的疫苗仅有预防作用却无治疗作用。目前，HPV感染相关子宫颈疾病防治的整体局势不佳，预防性疫苗价格高昂、供应不足。据预测，在我国每为10万例914岁女童联合使用筛查和疫苗接种以预防子宫颈癌将产生约3900万元的支出10,对个体经济和国家医保均造成巨大负担；同时，预防性疫苗的精准接种等问题也有待探讨。此外，如何保留HSI1和早期子宫颈癌患者的生育功能以及改善妊娠结局？如何挽救晚期转移性子宫颈癌患者的生命？免疫治疗可能是重要的补充甚至替代方案。本文综述HPV感染相关子宫颈疾病的免疫学防治方法和进展，分析

7、各种方法的优点及不足，助力未来攻克HPV感染相关子宫颈疾病。一、靶向HPV的疫苗疫苗思想起源于我国宋真宗时期的人痘1796年，詹纳使用天花疱液接种儿童，使其获得特异性免疫。1870年，巴斯德发明第1个细菌减毒活疫苗11O此后，疫苗技术蓬勃发展。根据疫苗的不同制备体系，将HPV疫苗分为3代。（一）第1代疫苗为基于病原体的传统疫苗，包括减毒活疫苗和灭活疫苗，具有全面诱导免疫反应的优点，但可能出现较多副反应。由于HPV的宿主细胞类型严格限定为成熟上皮细胞，难以构建稳定扩增的体外培养体系，因此，HPV无法进行体外培养，目前尚无靶向HPV的传统疫苗。（二）第2代疫苗随着遗传密码的破译，通过无细胞方式制备

8、蛋白质成为可能。1972年，生物学家Pau1Berg实现DNA重组，可在基因层面去除毒性成分，仅保留免疫成分口2o在此基础上发展出第二代疫苗，即蛋白形式的基因工程疫苗，包括重组蛋白疫苗和合成肽疫苗。1 .重组蛋白疫苗：即利用DNA重组技术，将编码抗原蛋白的基因装配到载体上，转入工程细胞后大量表达并纯化得到抗原蛋白。重组蛋白疫苗具有众多抗原表位，不受主要组织相容性复合体（majorhistocompatibi1itycomp1ex,MHC）限制性的影响，且安全性较高。现已上市的HPV预防性疫苗均属此类，常选用的抗原为11V1P,保留了天然病毒衣壳的空间构象和抗原表位，不依靠佐剂即可诱导有效免疫应

9、答。目前，我国已有5种HPV预防性疫苗上市，见表1。由于E6、E7具有致癌作用，重组蛋白技术路线并不适合制备包含E6、E7的治疗性疫苗，随着对免疫触发机制和蛋白显微结构的深入了解，开发仅包含部分保护性抗原表位或抗原决定簇的合成肽疫苗成为可能。2 .合成肽疫苗：又称表位疫苗，即参照HPV抗原表位或抗原决定簇的氨基酸序列，人工设计、合成肽段作为疫苗的主要成分，是理想的、安全的新型疫苗，也是目前研制子宫颈癌治疗性疫苗的主要方向之一。合成肽疫苗的缺陷在于免疫原性较差和MHC限制性，常需要交联佐剂才能诱导有效的免疫应答，并且短肽易引起免疫耐受。可能的解决方案是组合多个抗原短肽合成长肽，将识别MHCI类分

10、子和MHC类分子的肽联合，可产生更为全面、长效和持久的免疫反应13O此外，肽疫苗易被酶分解，需使用靶向性更强和缓释的递送系统防止肽疫苗被降解并促进吸收，增强局部免疫效应,常用的递送系统包括脂质纳米颗粒(1ipidnanopartic1e,1NPX聚合物纳米颗粒(po1ymericnanopartic1ezPNP)等14O有学者研发了一种钻吓琳磷脂(CoPoP脂质体,将其与E7表位短肽混合,能诱导肿瘤微环境中CD8T淋巴细胞浸润,并可根除子宫颈癌模型小鼠以及子宫颈癌肺转移模型小鼠的肿瘤15o口服HPV16型E7疫苗B1S-M07的I、IIa期临床试验显示，使用该疫苗后8例子宫颈上皮内瘤变(cer

11、vica1intraepithe1ia1neop1asia,CIN)In患者中有6例达到临床治愈16目前，第二代疫苗的研发常采用反向疫苗学的策略，从全基因水平筛选出能引发保护性免疫反应的候选抗原，包括对有效抗原结构和表位序列的预测、对HPV基因组的生物信息学分析以及合成蛋白后进行免疫学检测。反向疫苗学能够宽泛地筛选所有病毒蛋白，不错过任何可能的有效序列，而且更加快捷和安全，减少了对危险病原微生物的操作，是疫苗学的一大进展，相应技术也与第三代疫苗相通。（三）第3代疫苗基因测序、分下修饰与递送系统的技术突破催生出第三代疫苗，即非蛋白形式的基因工程疫苗，包括重组载体（病毒或细菌）疫苗、DNA疫苗、m

12、RNA疫苗。第三代疫苗通过将包含抗原蛋白编码序列的核酸注入患者体内，在体内合成抗原肽，突破了肽疫苗的局限，无MHC限制性，无需表达和纯化重组蛋白，借助宿主蛋白合成系统产生的抗原更接近正常结构。目前，研究人员正积极采用多种第三代疫苗的技术路线制备靶向HPV的治疗性疫苗。1.重组载体疫苗斗各抗原编码基因插入没有或仅有微弱致病性的病毒或细菌，抗原依靠病原体在体内表达，类似天然免疫过程，病毒或细菌作为载体还可发挥佐剂功能。重组载体疫苗的局限性在于：病毒载体存在与野生型强毒株基因重组后增强致病能力的风险，常用痘病毒作为疫苗载体，但人群普遍曾感染过痘病毒并且拥有相应的免疫记忆，因而影响疫苗效果；细菌载体可

13、能引起菌血症，还可传播抗生素耐药性17o目前，最受关注的载体是痘病毒和李斯特菌，前者传染性强、致病性低、整合到宿主基因组的风险较低，后者可感染巨噬细胞并通过MHCI和MHCII分子递呈抗原。一项期临床试验评估了69例子宫颈癌患者对重组减毒李斯特菌疫苗ADXS11-Oo1的疗效，客观缓解率(ObjeCtiVeresponserate,0RR)为17.1%,但疫苗联合顺粕治疗后的ORR仅为14.7%18o同时，某些载体可能使晚期子宫颈癌患者获益，如溶瘤病毒可改善免疫抑制性的肿瘤微环境，有研究发现，溶瘤病毒与人工合成长肽疫苗结合能使60%晚期子宫颈癌模型小鼠的肿瘤完全消退19o以重组乳酸球菌作为载体

14、的HPV16E7疫苗已完成I期临床试验，在健康人群中成功诱导了E7特异性抗体以及细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic1ymphocyte,CT1)反应20o另一项用寨卡病毒作为载体的HPV16E6.E7疫苗已完成期临床试验，诱导24%HS11患者的病变完全消退(对照组10%)21Jo2. DNA疫苗：DNA疫苗易于生产、可重复给药，但存在整合到宿主基因组的潜在风险，需要着重考察其安全性。目前，国内外已有多种子宫颈癌DNA疫苗进入临床试验。DNA疫苗INO-3112包含HPV16和18型的E6、E7基因,在放化疗后用INO-3112治疗子宫颈癌患者的工期临床试验显示，疫苗可诱导80%患者产生细

15、胞或体液免疫反应22JO北京东方略生物医药科技股份有限公司与美国Inovio公司合作研发的适用于HPV16/18型阳性HSI1的DNA治疗性疫苗VGX-3100(又称ABC-3100)zb期临床试验包含114例CINII、I患者，结果显示,48.2%的患者临床获益（对照组为30.0%）23,目前正在我国开展DI期临床试验（临床试验注册号：CTR20231547）,于2023年底已完成首例受试者给药，有望成为首个治疗子宫颈癌前病变的HPV治疗性疫苗。DNA疫苗与其他免疫疗法的联用也受到关注,一项用HPVDNA疫苗GX-188E联合派姆单抗（Pembro1izumab）治疗晚期子宫颈癌的II期临床

16、试验显示，治疗24周后26例患者中4例达到完全缓解,7例达到部分缓解24o3. mRNA疫苗：1990年首次发现mRNA直接注射到小鼠体内能够表达蛋白25o基于此现象，近年来研究者探索制备mRNA疫苗的可能。mRNA疫苗是以编码抗原序列的CDNA为模板转录得到的,部分会被细胞外RNA酶降解，部分能进入细胞质表达，作为内源性抗原诱发CD8T淋巴细胞反应,若加入分泌型信号肽序列则会在细胞外介导CD4T淋巴细胞反应。目前，应用mRNA疫苗治疗子宫颈癌的I期临床试验显示，mRNA疫苗能够诱导100%患者产生E6、E7特异性的肝扰素反向26IomRNA疫苗具有多种优势，mRNA不进入细胞核，无整合风险，而且表达后即被降解，安全性很高；mRNA不诱导抗载体免疫反应,可多次给药；mRNA制备无需细胞，可快速、低成本生产；mRNA疫苗的包容性很高，负载的抗原长度不受限，还可加入免疫调