人乳頭瘤狀病毒(HPV)58型及其疫苗的研究進展

王 鶴 綜述 李 力 審校 (廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院，南寧530021)

宮頸癌是常見的婦科惡性腫瘤之一，發(fā)病率在女性惡性腫瘤中居第二位。近10余年來以大規(guī)模人群為基礎(chǔ)的流行病學(xué)資料顯示:99%的宮頸癌中存在人乳頭瘤狀病毒(Human papillomavirus，HPV)DNA，高危型HPV的持續(xù)感染是宮頸癌發(fā)生的首要因素且為始動因素。HPV58型雖然在全球范圍內(nèi)感染率不高(陽性率僅2%，位列第7)［1］，但在亞洲和非洲卻呈現(xiàn)出特殊的流行狀況:陽性率高達6% ～30%，最高處于第 2 位，僅次于 HPV16 型［2，3］。據(jù)我國最近完成的兩項中國與亞洲婦女子宮頸癌HPV型別分布的Meta研究結(jié)果顯示［4］:HPV58型在我國宮頸癌婦女中是繼HPV16和18型之后的第三重要型別。由于HPV58型的地理分布具有較強的區(qū)域性，所以目前國內(nèi)外對其的研究還較少。鑒于HPV58型在我國宮頸癌發(fā)病中的特殊地位，本文現(xiàn)對其分子結(jié)構(gòu)特征、流行病學(xué)及疫苗研制情況進行綜述。

1 HPV58型的發(fā)現(xiàn)及病毒結(jié)構(gòu)特征

1988年，中國學(xué)者林玉純首先從我國江西省的宮頸癌組織中發(fā)現(xiàn)的一個新型別，當(dāng)時暫名為CHPVX1。隨后日本學(xué)者在宮頸癌及癌前病變組織中也檢出該型別并做了進一步分析，命名為HPV58型。HPV58型基因組含7 824個堿基，與其他HPV基因型序列相似，其富含GC的區(qū)域達37．9%，圍繞在E7、E2和L2 ORFs周圍。其E6和E7 ORF都包含成對的Cys-X-X-Cys模體，具有鋅指結(jié)構(gòu)域的特征。E6含4處，E7含2處。在核苷酸序列水平，保存著調(diào)控基因表達的信號序列。HPV根據(jù)其基因起源及進化可分為兩個獨立的簇群——HPV16簇群和HPV18簇群［1］，作為HPV16簇群中的成員，分析比較HPV58型的核苷酸序列顯示出與HPV16型的同源性達到64%，與HPV33型的同源性更是高達77%，故常與HPV16和33型等當(dāng)作一組［5］。

2 HPV58型的流行病學(xué)

1996年經(jīng)檢測中國14省區(qū)1 216例宮頸癌及癌前病變組織，815例宮頸癌組織中HPV58型檢出率為7．6%，僅次于HPV16型(31．9%)。其中南方地區(qū)宮頸癌組織中HPV58型檢出率(13．2%)高于北方地區(qū)(2．8%)，表現(xiàn)出明顯的地區(qū)差異。而同期國外多數(shù)文獻報道與宮頸癌關(guān)系最為密切的HPV型別為HPV16和HPV18型，兩者平均陽性率約50% ～60%，而HPV58僅占0～3%。這種HPV型別地理分布上的差異說明不同地區(qū)的宮頸癌可能與不同的HPV型別感染有關(guān)。

在近幾年我國各地的報道中，盡管高危HPV型別排序不同，但HPV58型卻常常排在前幾位。南方地區(qū)，劉繼紅［6］報道廣東婦女高危HPV型別感染率排在前三位的是HPV16、58和66型;江敬紅［7］報道武漢地區(qū)宮頸癌患者中HPV感染率最高的是HPV16型，其次是 HPV18、52、58型。北方地區(qū)，劉金風(fēng)［8］報道甘肅省蘭州市的宮頸癌及癌前病變的患者中HPV型別感染率排在前五位的是HPV16、58、31、33、52 型;古扎麗努爾·阿不力孜［9］在新疆各地區(qū)維吾爾族宮頸癌患者中HPV型別感染率排在前五位的是 HPV16、18、68、45和58型。從上述報道可見，不管是南方還是北方，HPV58型的檢出率都很高。這與以往發(fā)現(xiàn)的HPV58型僅在我國南方地區(qū)的檢出率高的結(jié)果不同，有可能是因為近10余年來隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，南、北方人群的交流、遷徙增加所導(dǎo)致的結(jié)果。2007年，鮑彥平等［10］所做的中國婦女子宮頸人乳頭瘤病毒型別分布的Meta分析進一步證實:HPV16、18、58、52和31型是我國宮頸癌病例中最常見的5種HPV型別。HPV58型是我國北方和南方地區(qū)宮頸癌標(biāo)本中均為第3位最常見的HPV型別，HPV58型還是在我國大陸HSIL、LSIL和正常婦女中為第2位最常見的HPV型別?？梢奌PV58型是在我國宮頸癌及癌前病變的婦女中繼HPV16和18型之后的又一重要的HPV優(yōu)勢型別。Chan 等、Chen 等、Takehara 等、Bae 等［3，11-13］也分別報道了香港、臺灣以及日本、韓國等地HPV58型的高感染率，大多僅次于HPV16型，且與嚴(yán)重上皮內(nèi)瘤樣病變明顯相關(guān)。而同期對整個亞洲HPV型別分布的Meta分析也顯示HPV58型是亞洲地區(qū)的宮頸癌病例中第3位最常見的HPV型別［14］，說明除中國大陸外，亞洲其他地區(qū)宮頸癌及癌前病變的發(fā)生也與HPV58型感染密切相關(guān)。

除亞洲外，HPV58型感染在非洲的宮頸癌及癌前病變的患者中也非常常見。Cliford等［2］的Meta分析發(fā)現(xiàn):非洲南部及南亞地區(qū)宮頸癌患者中HPV58型的感染率明顯高于歐洲、北美、澳大利亞等地，遠高于當(dāng)?shù)豀PV31、33、45型的感染率，在某些地區(qū)甚至高于HPV16和18型。Xi等［15］也發(fā)現(xiàn)HPV58型在非洲西部患宮頸癌前病變的35歲以上婦女中是第二常見型別，僅次于HPV16型。

3 HPV58型的起源及遷徙

關(guān)于HPV58型的起源及遷徙，目前報道不多。曾有學(xué)者發(fā)現(xiàn)［16］:通過對HPV16型變異株的鑒定可以揭示該病毒流行與進化的關(guān)系。對于與HPV16型同一基因樹的HPV58型來說，是否也是如此呢?2003年，Cerqueira等人［17］對8株 HPV58型的基因組進行L1基因序列分析，發(fā)現(xiàn)與HPV16型進化樹不同，HPV58型大部分沒有明確的地域特定株，與人類進化和遷移的關(guān)系不明確。2005年，Calleja-Macias等［18］對21株 HPV58型基因組測序及分析的結(jié)果基本證實了Cerqueira等人的觀點。

2009年，李燕云等［19］構(gòu)建了 HPV58型 E6和L1兩株進化樹。在對HPV58型進行了系統(tǒng)地理分析后發(fā)現(xiàn):HPV58型毒株可能起源于非洲西部，變異株分別傳入非洲其他地區(qū)、歐洲、拉丁美洲和東南亞等地。其中傳入東南亞的毒株再次變異后以不同變異株的形式播散至東南亞其他地區(qū)。因此，在中國上海、江蘇和四川等地檢出的HPV58型E6和L1序列均與以往來自中國香港、西安和日本等HPV58亞洲株同源。在歐洲和拉丁美洲，雖然也有變異株多次傳入，但可能由于變異株毒力減弱及當(dāng)?shù)厝巳簩PV58型的易感性不同，致使歐洲和拉丁美洲人群中HPV58型的感染率較東南亞和非洲低，這與DeFilippis等［20］的觀點相似。同時，李燕云等［19］還發(fā)現(xiàn)HPV58型變異株的全球遷徙路線與宮頸癌的流行分布區(qū)域基本吻合，即宮頸癌的發(fā)生率:非洲＞東南亞、拉丁美洲＞歐洲、北美洲。

4 HPV58型的致癌機制

由于世界各國對HPV58型的研究較少，因此我國學(xué)者對HPV58型的研究走在了世界前沿。研究表明HPV58E6是最終導(dǎo)致細胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。楊海寧等［21］通過體外實驗研究揭示，HPV58型的E6蛋白能與p53蛋白發(fā)生結(jié)合，并且能進一步誘導(dǎo)p53蛋白被蛋白水解酶所降解;在細胞內(nèi)，HPV58E6能夠有效抑制p53蛋白誘導(dǎo)細胞凋亡的功能。由此推斷，與HPV16型的E6蛋白一樣，HPV58E6結(jié)合并誘導(dǎo)p53蛋白經(jīng)泛素介導(dǎo)的途徑降解，從而使其細胞周期調(diào)控紊亂和細胞凋亡受阻，以致最終導(dǎo)致細胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化，同樣是HPV58型E6蛋白致癌的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。HPV16E7功能既涉及與非磷酸化的pRb分子相結(jié)合，釋出E2F轉(zhuǎn)錄因子，還與p21結(jié)合有關(guān)。盡管HPV58型的致癌機制與HPV16類似，但有人發(fā)現(xiàn)由于HPV58E7對pRb下調(diào)的水平比不上HPV16E7，且Cdk2能在HPV58E7(+)的人原始角化細胞(PHKS)中保持活性，提高了p53和p21的水平，并且HPV58E7對p130的下調(diào)比HPV16E7更有效，這些都導(dǎo)致了HPV58型的致癌能力不如 HPV16型［5，22］。另外，與 HPV16型不同，HPV58型E2蛋白與E7蛋白綁定并相互影響。HPV58 E2除阻止HPV58 E7對pRb的降解并延長其在細胞內(nèi)的半衰期外，還阻止了HPV58E7相關(guān)的細胞增殖，這可能也是導(dǎo)致HPV58型的致癌能力不如HPV16型的另一原因［23］。

由于并非所有感染HPV58型的婦女都發(fā)展為宮頸癌，因此認(rèn)為HPV58型感染后惡性轉(zhuǎn)化的遺傳易感素質(zhì)，在宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展過程中也可能起著促進作用。據(jù)夏琳等［24］對陜西地區(qū)婦女 HLADQB1*03和DR15等位基因的分布特征作了初步探索，頻率數(shù)值與歐美國家相比有差異，說明了HJA等位基因分布的多態(tài)性，研究結(jié)果支持HLA-DQB1*03等位基因與宮頸癌的發(fā)生具有相關(guān)性這一結(jié)論。另一來自香港的研究發(fā)現(xiàn)［25］:感染HPV58型的香港女性中帶有HLA-DQB1*06等位基因者被發(fā)現(xiàn)有導(dǎo)致宮頸癌高風(fēng)險，其中一種HPV58型的變異體(E7 T20I，G63S)的致癌風(fēng)險較其他變異體高6．9倍。有關(guān)HPV58型致癌機制的全貌還有待于進一步的探索。

5 HPV58型疫苗的實驗研究現(xiàn)況

目前研制的HPV疫苗根據(jù)其所選擇的抗原及作用的不同，可分為預(yù)防性疫苗和治療性疫苗兩種。其中預(yù)防性疫苗是以HPV衣殼蛋白L1或L2為靶抗原，目前常用的有病毒樣顆粒(VLP)疫苗，主要誘發(fā)體液免疫，用于未感染HPV的健康人群，目前已經(jīng)上市的HPV疫苗都屬于預(yù)防性疫苗。治療性疫苗是以HPV癌蛋白E6或E7在消除其癌轉(zhuǎn)化活性后作為靶抗原，主要誘發(fā)細胞免疫，用于已感染或發(fā)生病變的患者。目前研制的疫苗可分為DNA疫苗、蛋白疫苗、病毒載體疫苗、樹突狀細胞疫苗等。

5．1 預(yù)防性疫苗 2002年，田厚文等［26］構(gòu)建了表達HPV58型Ll、L2殼蛋白的非復(fù)制型重組痘苗病毒疫苗，但當(dāng)時尚未建立動物免疫后對該疫苗抗體檢測和CTL檢測方法，因此，并未對該疫苗的免疫效果作出評估。隨后，吳雪伶等［27］為了檢測HPV58型不同L1基因的DNA疫苗的免疫原性，以pcDNA3．1為載體分別構(gòu)建含HPV58型不同L1基因的DNA 疫苗，命名為 Llh、Llh△C、L1S、L1SM 和 Llwt，并檢測各DNA疫苗的免疫效果。結(jié)果顯示重組質(zhì)粒L1S能夠形成假病毒，而其他四種重組質(zhì)粒均不能形成假病毒。L1S和Llh均可在小鼠體內(nèi)誘導(dǎo)中和抗體，但L1S誘導(dǎo)的中和抗體的平均滴度為1∶6 400，明顯高于Llh誘導(dǎo)的中和抗體水平(平均滴度為1∶48)，而其他疫苗在小鼠體內(nèi)未產(chǎn)生中和抗體。對五種疫苗均未檢測出特異性的細胞免疫反應(yīng)。2009年，Li等［28］克隆 HPV58L1基因并重組人自殺載體pCVD442，減毒志賀氏桿菌Sf301:△virG、輔助質(zhì)粒 PRK2013、重組自殺載體 pCVD442-HPV58L1進行篩選雜交，構(gòu)建了預(yù)防性重組HPV58L1-減毒志賀氏桿菌載體活疫苗并研究其免疫學(xué)特性。結(jié)果表明:能誘發(fā)免疫動物較強的體液免疫反應(yīng)，激發(fā)保護性抗體的產(chǎn)生。雖然上述HPV58型預(yù)防性疫苗都顯示了一定的體液免疫活性，但由于各型HPV病毒之間作用的獨立性，包含HPV58型的多價復(fù)合型疫苗，才是下一步研究的重點。2010年，Ting等［29］構(gòu)建的 HPV 16、18和58 L1 VLPs(病毒顆粒)三價疫苗并檢測其抗體滴度，證實該疫苗能誘導(dǎo)高水平和長期的體液免疫反應(yīng)。盡管相互之間也會發(fā)生免疫干擾，但這種免疫干擾可通過減少抗原劑量和增加適當(dāng)?shù)淖魟﹣砜朔?。這一研究也為進一步研制出具有良好生物學(xué)活性的包含HPV58型的多價預(yù)防性基因工程疫苗打下了基礎(chǔ)。

5．2 治療性疫苗 關(guān)于HPV58型治療性疫苗研究不多。2002年，羅利群等［30］制備了含HPV58 E7基因的重組痘苗病毒疫苗，并利用動物腫瘤模型觀察疫苗接種效果。結(jié)果表明:經(jīng)定點突變的HPV58E7基因轉(zhuǎn)化活性顯著能抑制E7陽性腫瘤細胞在小鼠體內(nèi)的生長并延長小鼠的生存期;免疫小鼠脾淋巴細胞體外可誘導(dǎo)產(chǎn)生針對E7陽性腫瘤的CTL細胞。2011年，Deng等［31］構(gòu)建的包含 HPV58 L1全長及E7部分肽段的cVLPs疫苗經(jīng)動物實驗發(fā)現(xiàn)，該疫苗既能誘導(dǎo)產(chǎn)生特異性抗體，又能激發(fā)一定的細胞免疫反應(yīng)。上述實驗為HPV58 E7基因疫苗的臨床應(yīng)用提供了實驗依據(jù)，可望將來作為治療HPV58型陽性宮頸癌的輔助手段，預(yù)防手術(shù)或放療后腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。

6 結(jié)語

雖然目前關(guān)于HPV58型的致病機制、抗原表位及與其他高危型HPV感染之間的關(guān)系等諸多問題尚未研究清楚，但由于HPV58型在中國甚至亞洲地區(qū)的高感染率，制備出適合我國人群的有效疫苗，并通過疫苗接種來預(yù)防HPV感染甚至治療宮頸癌及癌前病變、防范其復(fù)發(fā)，具有重要意義。

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