人乳头瘤病毒:贯通基础科学与临床及公共卫生创新的最新进展

时间:2026年5月31日
来源:Health Science Reports

编辑推荐:

人乳头瘤病毒(HPV)是一种无囊膜、双链DNA病毒病原体,与包括宫颈癌和头颈癌在内的多种癌症的发生密切相关。本文深入探讨了HPV的古老认识、关键里程碑,从其在肿瘤发生中的作用被发现,到预防性疫苗的开发,直至常规治疗和前沿干预措施。研究强调了治疗进展,包括免疫疗

广告
   X   

人乳头瘤病毒(HPV)是一种无囊膜、双链DNA病毒病原体,与包括宫颈癌和头颈癌在内的多种癌症的发生密切相关。本文深入探讨了HPV的古老认识、关键里程碑,从其在肿瘤发生中的作用被发现,到预防性疫苗的开发,直至常规治疗和前沿干预措施。研究强调了治疗进展,包括免疫疗法、基因编辑技术和新兴疫苗接种策略,以及用于治疗已建立感染的个性化HPV治疗方案。文章审视了疫苗可及性、治疗耐药性和免疫逃逸等挑战,试图捕捉围绕HPV的污名化及其相关社会复杂性。综述最后提出了未来方向,强调创新、治疗可及性公平以及整合新型疗法以根除HPV相关疾病,并凸显了未来全球根除的必要性。本文旨在梳理HPV的历史起源、分子通路以及旨在理解和管理HPV的临床干预措施。
人乳头瘤病毒(HPV)是一种无囊膜、双链DNA病毒,具有独特的进化谱系。根据有限但假说性的证据,其起源可追溯至尼安德特人时代。生殖器疣最早由希波克拉底(公元前460–377年)描述,现在认为他所指的“圆形肿胀”可能是对HPV感染的最早临床观察之一。然而,直到20世纪,第一种乳头瘤病毒才在棉尾兔中被识别出来。近75年后的2008年,哈拉尔德·楚尔·豪森教授因其确立了HPV感染与宫颈癌之间的联系而被授予诺贝尔奖,这一发现改变了现代对HPV致病潜力的理解。这些突破揭示了HPV在影响粘膜和上皮组织的多种癌症中的作用。虽然感染任何已知的超过150种HPV类型本身并不足以导致癌症,但流行病学数据表明HPV感染与癌症发病率之间存在显著关联。值得注意的是,大多数HPV感染是短暂的,可在6–10个月内自发消退。高危型HPV,特别是16型和18型,最常与恶性进展相关。21世纪初,由周健和伊恩·弗雷泽开发的预防性HPV疫苗的引入,标志着公共卫生领域的一个关键时刻。二价、四价和九价疫苗在预防靶向HPV类型引起的疾病方面显示出接近100%的有效性。尽管取得了这些成功,但疫苗对已感染或未接种的个体不提供治疗益处。在过去的二十年里,研究工作越来越集中在HPV相关疾病的治疗干预上。当前的治疗主要针对症状表现,如生殖器疣和足底疣。常见治疗方式包括冷冻疗法、激光消融和光动力疗法。药物制剂,包括水杨酸和5-氟尿嘧啶,在治疗皮肤疣方面也发挥着重要作用。癌前病变和癌性病变的管理需要更先进的干预措施。这些包括手术切除、锥切术,以及新兴药物制剂的辅助使用,如二吲哚甲烷(DIM)和西多福韦,通常与激光疗法或冷冻疗法联合使用。尽管取得了这些进展,但从源头上消除HPV感染仍然是一个艰巨的挑战。治疗策略方面有前景的发展,包括治疗性疫苗、过继性T细胞转移和各种免疫疗法,目前正在研究中。这些方法旨在刺激和引导免疫系统根除持续性感染并防止恶性转化。在癌症已经发生的情况下,这些疗法可能使免疫系统能够以减少的免疫逃逸来靶向并摧毁癌细胞。在这篇叙述性综述中,研究人员提供了HPV的概述,从其历史起源到突破性的治疗进展,揭示了与这种古老而强大的病毒持续斗争的过程,并阐明了全球根除该病毒道路上的挑战。许多先前的综述文章集中在HPV的流行病学、分子生物学、疫苗有效性的发展,以及HPV相关癌症的预防和治疗策略。其他综述检查了HPV感染和肿瘤发生的分子机制,并总结了筛查方法和公共卫生干预措施的进展。本文强调了临床实践和基础科学的跨学科整合,突出了其如何独特地连接基础研究、临床应用和公共卫生视角。本综述并非局限于单一领域,而是综合了这些领域的发现。它还包含了关于最近治疗进展的更新信息,包括治疗性疫苗、免疫疗法和新兴筛查技术的最新发展,这些在早期综述中未得到全面阐述。此外,它讨论了该领域现有差距和新出现的挑战。总体而言,本研究旨在提供更广泛的全球视角,并将HPV预防和治疗中的健康公平性作为一个重要且不断发展的研究领域进行探讨,同时综合了连接HPV分子生物学与诊断、免疫疗法和预防领域转化创新的最新进展。同样值得注意的是,本文是基于针对性文献检索的叙述性综述,旨在突出最近的转化研究成果,而非详尽涵盖所有HPV相关出版物。HPV主要靶向复层鳞状上皮的基底层,例如宫颈上皮,通过微小擦伤或基底细胞暴露或更易接近的区域进入。进入后,病毒通过内吞作用内化,并被运输到高尔基体反面网络和高尔基体。次要衣壳蛋白L2在介导这种细胞内运输中起着关键作用。在有丝分裂期间,当核膜解体时,病毒基因组得以进入细胞核。一旦进入,病毒DNA定位到早幼粒细胞白血病核体(PML-NBs),这些核体是病毒转录和复制的中心。HPV利用上皮细胞的自然分化过程来完成其复制周期。通过微小擦伤进入后,病毒利用硫酸乙酰肝素蛋白聚糖和整合素促进与基底角质形成细胞的结合和内化。进入宿主细胞后,病毒基因组被运输到细胞核,在那里发生初始基因组扩增。在这个早期阶段,开始表达早期基因,如E1和E2,它们调节病毒DNA复制和转录。E2蛋白不仅将病毒基因组作为游离体(与宿主DNA保持分离)维持,还作为病毒癌基因E6和E7的转录抑制因子。在维持阶段,病毒存在于上皮基底层中,以低水平复制并产生有限数量的病毒颗粒。在此阶段,E6和E7低水平表达以促进宿主细胞增殖,从而支持病毒基因组复制。随着感染细胞分化并迁移至上皮表面,HPV进入分化依赖性扩增阶段。此时,病毒复制加剧。E6和E7的表达增加,而E2的表达下调,导致细胞周期失控和不受调节的细胞增殖。E4蛋白通过破坏上层上皮细胞中的角蛋白网络,促进病毒颗粒释放并增强病毒基因组扩增来发挥作用。在晚期,在最上层分化的上皮细胞中表达主要和次要衣壳蛋白L1和L2。这些蛋白质组装成成熟的病毒颗粒,随后随着感染上皮细胞的脱落而释放。HPV相关恶性肿瘤发展的一个关键步骤是病毒基因组整合到宿主的染色体DNA中。这通常导致E2基因的缺失或破坏,从而消除了其对E6和E7的抑制控制。由此产生的E6和E7过表达驱动不受控制的细胞增殖并促进恶性转化。尽管大多数HPV感染会在几年内被宿主免疫系统自发清除,但一部分感染持续存在,显著增加了发展宫颈及其他上皮内病变的风险。HPV的持续存在主要由其癌蛋白E6、E7和E5介导,这些蛋白使病毒能够逃避免疫检测并颠覆宿主抗病毒机制。E6癌蛋白通过靶向并降解肿瘤抑制蛋白p53(一种细胞周期阻滞和凋亡的关键调节因子)来促进免疫逃逸和肿瘤发生。p53的失活使得携带DNA损伤的细胞能够逃避凋亡,导致基因组不稳定性增加,恶性转化风险升高。同时,E7结合并功能性灭活视网膜母细胞瘤蛋白(pRb),这是另一个关键的细胞周期调节因子,从而促进不受控制的细胞增殖和癌前病变的形成。除了E6和E7,E5蛋白通过干扰主要组织相容性复合体(MHC)I类和II类分子的表达和运输来损害抗原呈递,从而限制细胞毒性T细胞识别和清除感染细胞的能力。E6和E7通过与关键免疫信号分子相互作用,包括干扰素调节因子3(IRF3)和干扰素基因刺激因子(STING)通路,进一步抑制I型干扰素的产生和信号传导,从而抑制抗病毒反应。HPV还抑制先天免疫系统的组成部分。它下调模式识别受体(PRRs)的表达,如Toll样受体(TLRs),这些受体对于启动抗病毒信号级联至关重要。此外,持续的HPV感染与免疫抑制细胞因子的诱导有关,包括白细胞介素-10(IL-10)和转化生长因子-β(TGF-β),从而产生抑制免疫激活并促进病毒持续存在的局部微环境。HPV还可以减少将免疫细胞招募到感染部位的趋化因子的表达,从而损害免疫监视。HPV介导的肿瘤发生的一个关键事件是病毒基因组整合到宿主DNA中。这种整合通常会破坏E2基因,该基因通常抑制E6和E7的表达。E2的丢失导致E6和E7的持续过表达,进一步加速细胞转化和癌症进展。尽管HPV对许多常用消毒剂表现出极强的抵抗力,但在临床环境中进行有效的灭菌对于降低污染物介导传播的风险至关重要。一些研究表明,虽然天然HPV16病毒颗粒和准病毒颗粒对次氯酸钠和高浓度过氧乙酸-银制剂敏感,但它们在暴露于高水平消毒剂如戊二醛和邻苯二甲醛后仍然具有活力。随后在临床相关条件下的调查证实了这些发现,显示在存在有机土壤负荷的情况下,使用基于二氧化氯的系统和次氯酸钠可以降低超声探头和鼻内窥镜上HPV16和HPV18的感染性。此外,一项硬表面载体测试显示,自动过氧化氢(H₂O₂)超声系统降低了HPV16/18的感染性,而OPA的效果显著较差。紫外线-C(UVC)照射也显示出快速的杀病毒效力,在几分钟内灭活探头表面的高危型HPV,为消毒提供了化学替代方案。总的来说,这些发现凸显了消毒剂效力方面的关键差异:氧化剂(如过氧化氢、二氧化氯、次氯酸钠)和物理方法(UVC)在灭活HPV方面始终优于基于醛类的消毒剂。为确保患者和医护人员的安全,必须使用天然病毒颗粒在现实的临床条件下(包括有机污染)验证灭菌方案。将这些先进的消毒技术纳入常规感染控制实践对于降低非性HPV传播的风险至关重要。检测人乳头瘤病毒(HPV)感染的最新诊断方法是HPV mRNA检测,商品名为APTIMA®检测,于2011年获得美国食品和药物管理局(FDA)批准。该检测可判断特定HPV基因型是否正在主动驱动致癌过程。其靶向两个病毒癌基因E6和E7,它们的表达表明病毒在病变部位整合到宿主基因组以及恶性转化的可能性。这些基因的低表达水平可能表明病毒活性极低,意味着进展为癌症的风险降低,无论病毒是否存在于宿主体内。生物标志物是天然存在于人体或病毒等病原体中的生物分子。它们是疾病检测、预后和监测治疗反应的指标。生物标志物在癌症筛查和早期诊断中起着至关重要的作用,是个性化和精准医疗的重要组成部分。识别这些生物标志物可促进早期检测、治疗监测和明智的临床决策。HPV相关生物标志物,特别是用于基因诊断测试的生物标志物,根据其来源大致分为两类:人类来源的生物标志物:这些生物标志物是在人体内内源性产生的分子,其表达或活性在癌变过程中发生变化。突出的例子包括:细胞周期蛋白:p16INK4a:HPV相关病变的关键生物标志物,在细胞周期失调的细胞中异常过表达。这种蛋白的高表达通常在宫颈癌前病变中观察到。Ki-67:一种仅在增殖细胞中表达的核蛋白,作为细胞增殖的标志物。血清蛋白(可在血液中检测到):肿瘤相关标志物如鳞状细胞癌抗原(SCC-Ag)、CA-125和CYFRA在一些头颈癌以及宫颈癌中升高,有助于治疗反应监测。非编码RNA:微小RNA(miRNA)(例如miR-21、miR-34a)和长链非编码RNA(lncRNA)(例如HOTAIR),它们调节与癌变相关的基因表达。人类DNA甲基化模式:在癌症中,肿瘤抑制基因常因DNA甲基化等表观遗传修饰而沉默。CADM1、MAL和FAM19A4等基因的甲基化可作为癌前病变的生物标志物。循环游离DNA(cfDNA)和循环肿瘤DNA(ctDNA):这些是血液中存在的小片段DNA。在癌症患者中,垂死的肿瘤细胞将DNA释放到循环中,可以被检测和量化。cfDNA/ctDNA在无创诊断、预后和治疗反应监测方面具有重要前景。免疫组织化学(IHC)标志物:使用基于抗体的染色对活检样本进行检测,可以可视化p16、Ki-67、p53、Bcl-2、COX-2和CD44等蛋白。IHC是一种快速、经济且广泛可用的方法,为细胞的病理状态提供关键见解。病毒来源的生物标志物:这些生物标志物直接来源于HPV基因组或其基因产物,表明病毒的存在或活性:病毒癌基因E6和E7:这些是HPV的主要癌基因。E6和E7分别使关键的细胞周期调节因子p53和Rb失活,导致不受控制的细胞增殖。HPV DNA:可以使用分子技术如聚合酶链反应(PCR)或杂交捕获2检测HPV DNA的存在和基因型。在众多HPV类型中,HPV16和HPV18被认为最具致癌性。病毒RNA(mRNA):检测病毒转录本,特别是E6/E7 mRNA,表明存在活跃的病毒复制。基于mRNA的检测在确定临床显著感染方面比DNA检测具有更高的特异性。病毒DNA甲基化:HPV基因组内的表观遗传改变与疾病进展相关。分析病毒DNA甲基化模式可提供有关病变严重程度和癌症风险的有价值信息。联合诊断检测:p16/Ki-67双重染色检测是成熟的诊断工具。双重染色阳性结果——两个标志物在同一细胞中共表达——表明由于活跃的高危型HPV感染导致的细胞周期中断。尽管实验室取得了显著进展,但这些创新与常规临床实施之间仍然存在差距。总体而言,新技术在成本、敏感性和可行性方面如何与既定的PCR方法竞争仍在讨论中。新兴的HPV检测方法,如等温扩增和基于CRISPR的诊断,在成本、速度和现场可部署性方面比传统PCR具有显著优势,同时在许多研究中显示出相当的敏感性。然而,由于使用多样化且真实世界的临床样本(尤其是自采集或非侵入性样本)进行的大规模验证有限,以及缺乏标准化方案和实验室数据的可重复性,在资源有限的环境中,在此类技术能够完全替代或补充PCR方法之前,必须解决与成本、供应链和平台可用性(特别是对于CRISPR和基于生物传感器的设备)相关的问题。当前HPV相关病变的管理策略,特别是癌前宫颈病变,包括转化区环形电切术(LEEP)以及冷冻疗法和激光消融等消融疗法。虽然有效,但这些手术存在潜在风险,例如在患有生殖器疣的个体怀孕期间进行时可能导致流产和早产。尽管消融和手术技术(如冷冻疗法、激光疗法和电灼术)有效,但复发率仍然很高。局部用药如咪喹莫特、鬼臼毒素和三氯乙酸(TCA)经常用于治疗生殖器和皮肤疣。咪喹莫特作为免疫反应调节剂发挥作用,而鬼臼毒素和TCA则作为细胞毒剂。干扰素——具有抗病毒、抗增殖和免疫调节作用的细胞因子——也因其治疗潜力而被研究。这些可以局部、病变内或全身给药。2009年发表的一项系统评价报告指出,局部干扰素在治疗生殖器疣方面有效;然而,全身给药并未显示出统计学上显著的临床益处。光动力疗法(PDT)已成为HPV相关病变的一种替代治疗方式。PDT包括应用光敏剂,然后暴露于特定波长的光,导致感染或发育异常细胞的选择性破坏。PDT越来越多地用于治疗癌前宫颈病变和早期宫颈癌。此外,一些研究表明,PDT可能有助于HPV感染的消退,特别是在锥切术后或绝经后患者中。对于早期、局限的HPV相关癌症,手术切除通常是主要的治疗方式。手术干预的范围取决于多种因素,包括肿瘤大小、解剖位置和疾病分期。放射治疗使用高能电离辐射来摧毁恶性细胞。它可以作为单独治疗或与化疗结合使用,特别是在局部晚期疾病的情况下。顺铂是一种铂类化疗药物,广泛用于治疗HPV相关恶性肿瘤,特别是宫颈癌。其功能是通过干扰DNA修复机制,诱导DNA损伤并触发癌细胞凋亡。然而,其临床效用常因化疗耐药性的产生和显著的副作用而受损。为了提高疗效和降低毒性,顺铂与其他药物的联合疗法受到了关注。顺铂的主要局限性之一是其缺乏靶向特异性,导致全身毒性和对健康细胞的附带损伤。因此,与天然化合物或新型治疗剂联合给药已被探索以克服耐药性和最小化不良反应。例如,研究表明将顺铂与药用植物提取物结合可以增强其细胞毒性作用,同时减少所需剂量。一个显著的例子是将顺铂与牡荆(Vitex pseudo-negundo)提取物结合,与单独使用顺铂相比,导致宫颈癌细胞凋亡增强、活性氧(ROS)产生增加、细胞周期阻滞和细胞迁移减少。基因治疗方法,例如顺铂与小干扰RNA(siRNA)的共同递送,提供了另一种有前景的策略。使用E6特异性siRNA靶向HPV E6癌基因已被证明可以使宫颈癌细胞对顺铂敏感,减少其增殖和转移潜力,并增强凋亡。这种方法还允许使用较低剂量的顺铂,潜在地降低全身毒性。选择治疗乳头瘤病毒感染最有效方法的一个关键因素是病毒学家和免疫学家(他们对病毒发病机制有全面了解)与临床医生(如肿瘤科医生或妇科医生)之间的跨学科合作和科学对话。这种协作方法确保了对疾病机制更准确的解释,并促进了靶向、针对患者的治疗策略的发展。目前,对于HPV感染本身尚无特效治疗方法。治疗策略侧重于管理临床表现,特别是疣和癌前病变,而非根除病毒。大多数HPV感染是短暂的,并在1至2年内自发消退,这主要归功于宿主免疫反应。免疫系统在病毒清除中起着关键作用,因此通常不建议对无症状个体进行常规筛查或主动病例发现。重要的是要注意,HPV相关病变的治疗不一定能消除潜在的病毒感染。HPV相关疾病管理的进展,特别是癌前宫颈病变,包括转化区环形电切术(LEEP)以及消融疗法,如冷冻疗法和激光消融。虽然有效,但这些程序存在潜在风险,例如在怀孕期间对患有生殖器疣的个体进行时可能导致流产和早产。尽管消融和手术技术(如冷冻疗法、激光疗法和电灼术)有效,但复发率仍然很高。局部用药如咪喹莫特、鬼臼毒素和三氯乙酸(TCA)经常用于治疗生殖器和皮肤疣。干扰素——具有抗病毒、抗增殖和免疫调节作用的细胞因子——也因其治疗潜力而被研究。这些可以局部、病变内或全身给药。2009年发表的一项系统评价报告指出,局部干扰素在治疗生殖器疣方面有效;然而,全身给药并未显示出统计学上显著的临床益处。光动力疗法(PDT)已成为HPV相关病变的一种替代治疗方式。PDT包括应用光敏剂,然后暴露于特定波长的光,导致感染或发育异常细胞的选择性破坏。PDT越来越多地用于治疗癌前宫颈病变和早期宫颈癌。此外,一些研究表明,PDT可能有助于HPV感染的消退,特别是在锥切术后或绝经后患者中。对于早期、局限的HPV相关癌症,手术切除通常是主要的治疗方式。手术干预的范围取决于多种因素,包括肿瘤大小、解剖位置和疾病分期。放射治疗使用高能电离辐射来摧毁恶性细胞。它可以作为单独治疗或与化疗结合使用,特别是在局部晚期疾病的情况下。顺铂是一种铂类化疗药物,广泛用于治疗HPV相关恶性肿瘤,特别是宫颈癌。其功能是通过干扰DNA修复机制,诱导DNA损伤并触发癌细胞凋亡。然而,其临床效用常因化疗耐药性的产生和显著的副作用而受损。为了提高疗效和降低毒性,顺铂与其他药物的联合疗法受到了关注。顺铂的主要局限性之一是其缺乏靶向特异性,导致全身毒性和对健康细胞的附带损伤。因此,与天然化合物或新型治疗剂联合给药已被探索以克服耐药性和最小化不良反应。例如,研究表明将顺铂与药用植物提取物结合可以增强其细胞毒性作用,同时减少所需剂量。一个显著的例子是将顺铂与牡荆(Vitex pseudo-negundo)提取物结合,与单独使用顺铂相比,导致宫颈癌细胞凋亡增强、活性氧(ROS)产生增加、细胞周期阻滞和细胞迁移减少。基因治疗方法,例如顺铂与小干扰RNA(siRNA)的共同递送,提供了另一种有前景的策略。使用E6特异性siRNA靶向HPV E6癌基因已被证明可以使宫颈癌细胞对顺铂敏感,减少其增殖和转移潜力,并增强凋亡。这种方法还允许使用较低剂量的顺铂,潜在地降低全身毒性。选择治疗乳头瘤病毒感染最有效方法的一个关键因素是病毒学家和免疫学家(他们对病毒发病机制有全面了解)与临床医生(如肿瘤科医生或妇科医生)之间的跨学科合作和科学对话。这种协作方法确保了对疾病机制更准确的解释,并促进了靶向、针对患者的治疗策略的发展。目前,对于HPV感染本身尚无特效治疗方法。治疗策略侧重于管理临床表现,特别是疣和癌前病变,而非根除病毒。大多数HPV感染是短暂的,并在1至2年内自发消退,这主要归功于宿主免疫反应。免疫系统在病毒清除中起着关键作用,因此通常不建议对无症状个体进行常规筛查或主动病例发现。重要的是要注意,HPV相关病变的治疗不一定能消除潜在的病毒感染。HPV相关疾病管理的进展,特别是癌前宫颈病变,包括转化区环形电切术(LEEP)以及消融疗法,如冷冻疗法和激光消融。虽然有效,但这些程序存在潜在风险,例如在怀孕期间对患有生殖器疣的个体进行时可能导致流产和早产。尽管消融和手术技术(如冷冻疗法、激光疗法和电灼术)有效,但复发率仍然很高。局部用药如咪喹莫特、鬼臼毒素和三氯乙酸(TCA)经常用于治疗生殖器和皮肤疣。干扰素——具有抗病毒、抗增殖和免疫调节作用的细胞因子——也因其治疗潜力而被研究。这些可以局部、病变内或全身给药。2009年发表的一项系统评价报告指出,局部干扰素在治疗生殖器疣方面有效;然而,全身给药并未显示出统计学上显著的临床益处。光动力疗法(PDT)已成为HPV相关病变的一种替代治疗方式。PDT包括应用光敏剂,然后暴露于特定波长的光,导致感染或发育异常细胞的选择性破坏。PDT越来越多地用于治疗癌前宫颈病变和早期宫颈癌。此外,一些研究表明,PDT可能有助于HPV感染的消退,特别是在锥切术后或绝经后患者中。对于早期、局限的HPV相关癌症,手术切除通常是主要的治疗方式。手术干预的范围取决于多种因素,包括肿瘤大小、解剖位置和疾病分期。放射治疗使用高能电离辐射来摧毁恶性细胞。它可以作为单独治疗或与化疗结合使用,特别是在局部晚期疾病的情况下。顺铂是一种铂类化疗药物,广泛用于治疗HPV相关恶性肿瘤,特别是宫颈癌。其功能是通过干扰DNA修复机制,诱导DNA损伤并触发癌细胞凋亡。然而,其临床效用常因化疗耐药性的产生和显著的副作用而受损。为了提高疗效和降低毒性,顺铂与其他药物的联合疗法受到了关注。顺铂的主要局限性之一是其缺乏靶向特异性,导致全身毒性和对健康细胞的附带损伤。因此,与天然化合物或新型治疗剂联合给药已被探索以克服耐药性和最小化不良反应。例如,研究表明将顺铂与药用植物提取物结合可以增强其细胞毒性作用,同时减少所需剂量。一个显著的例子是将顺铂与牡荆(Vitex pseudo-negundo)提取物结合,与单独使用顺铂相比,导致宫颈癌细胞凋亡增强、活性氧(ROS)产生增加、细胞周期阻滞和细胞迁移减少。基因治疗方法,例如顺铂与小干扰RNA(siRNA)的共同递送,提供了另一种有前景的策略。使用E6特异性siRNA靶向HPV E6癌基因已被证明可以使宫颈癌细胞对顺铂敏感,减少其增殖和转移潜力,并增强凋亡。这种方法还允许使用较低剂量的顺铂,潜在地降低全身毒性。选择治疗乳头瘤病毒感染最有效方法的一个关键因素是病毒学家和免疫学家(他们对病毒发病机制有全面了解)与临床医生(如肿瘤科医生或妇科医生)之间的跨学科合作和科学对话。这种协作方法确保了对疾病机制更准确的解释,并促进了靶向、针对患者的治疗策略的发展。目前,对于HPV感染本身尚无特效治疗方法。治疗策略侧重于管理临床表现,特别是疣和癌前病变,而非根除病毒。大多数HPV感染是短暂的,并在1至2年内自发消退,这主要归功于宿主免疫反应。免疫系统在病毒清除中起着关键作用,因此通常不建议对无症状个体进行常规筛查或主动病例发现。重要的是要注意,HPV相关病变的治疗不一定能消除潜在的病毒感染。HPV相关疾病管理的进展,特别是癌前宫颈病变,包括转化区环形电切术(LEEP)以及消融疗法,如冷冻疗法和激光消融。虽然有效,但这些程序存在潜在风险,例如在怀孕期间对患有生殖器疣的个体进行时可能导致流产和早产。尽管消融和手术技术(如冷冻疗法、激光疗法和电灼术)有效,但复发率仍然很高。局部用药如咪喹莫特、鬼臼毒素和三氯乙酸(TCA)经常用于治疗生殖器和皮肤疣。干扰素——具有抗病毒、抗增殖和免疫调节作用的细胞因子——也因其治疗潜力而被研究。这些可以局部、病变内或全身给药。2009年发表的一项系统评价报告指出,局部干扰素在治疗生殖器疣方面有效;然而,全身给药并未显示出统计学上显著的临床益处。光动力疗法(PDT)已成为HPV相关病变的一种替代治疗方式。PDT包括应用光敏剂,然后暴露于特定波长的光,导致感染或发育异常细胞的选择性破坏。PDT越来越多地用于治疗癌前宫颈病变和早期宫颈癌。此外,一些研究表明,PDT可能有助于HPV感染的消退,特别是在锥切术后或绝经后患者中。

对于早期、局限的HPV相关癌症,手术切除通常是主要的治疗方式。手术干预的范围取决于多种因素,包括肿瘤大小、解剖位置和疾病分期。放射治疗使用高能电离辐射来摧毁恶性细胞。它可以作为单独治疗或与化疗结合使用,特别是在局部晚期疾病的情况下。顺铂是一种铂类化疗药物,广泛用于治疗HPV相关恶性肿瘤,特别是宫颈癌。其功能是通过干扰DNA修复机制,诱导DNA损伤并触发癌细胞凋亡。然而,其临床效用常因化疗耐药性的产生和显著的副作用而受损。为了提高疗效和降低毒性,顺铂与其他药物的联合疗法受到了关注。顺铂的主要局限性之一是其缺乏靶向特异性,导致全身毒性和对健康细胞的附带损伤。因此,与天然化合物或新型治疗剂联合给药已被探索以克服耐药性和最小化不良反应。例如,研究表明将顺铂与药用植物提取物结合可以增强其细胞毒性作用,同时减少所需剂量。一个显著的例子是将顺铂与牡荆(Vitex pseudo-negundo)提取物结合,与单独使用顺铂相比,导致宫颈癌细胞凋亡增强、活性氧(ROS)产生增加、细胞周期阻滞和细胞迁移减少。基因治疗方法,例如顺铂与小干扰RNA(siRNA)的共同递送,提供了另一种有前景的策略。使用E6特异性siRNA靶向HPV E6癌基因已被证明可以使宫颈癌细胞对顺铂敏感,减少其增殖和转移潜力,并增强凋亡。这种方法还允许使用较低剂量的顺铂,潜在地降低全身毒性。选择治疗乳头瘤病毒感染最有效方法的一个关键因素是病毒学家和免疫学家(他们对病毒发病机制有全面了解)与临床医生(如肿瘤科医生或妇科医生)之间的跨学科合作和科学对话。这种协作方法确保了对疾病机制更准确的解释,并促进了靶向、针对患者的治疗策略的发展。

辅助性和实验性疗法包括中医药(TCM)和其他草药及自然疗法。中医药方面,派特灵(Paiteling)是一种已知通过破坏线粒体和其他细胞膜导致坏死来抑制HPV的制剂。柴胡(Chai Hu)源自柴胡(Bupleurum Chinese)的根,已知可干扰生殖器疣中的HPV DNA表达。优独清(Youdujing)这种中药制剂据报道可逆转高风险HPV感染患者的宫颈病变。半夏提取物(Pinellia Extract)治疗已被证明可降低HPV E6和E7 mRNA和蛋白水平。紫柏凝胶(Zibai Gel)这种中药凝胶已进行临床研究,用于治疗宫颈高危型HPV感染。其他草药和自然疗法方面,桃金娘(Myrtle)含桃金娘的阴道栓剂已在随机临床试验中进行评估,显示出潜在的治疗益处。姜黄素(Curcumin)含有姜黄(Curcuma longa)或其活性化合物姜黄素的多草药乳膏的局部应用,在II期临床试验中显示出清除宫颈HPV感染的前景。雄黄(Realgar)是一种基于传统矿物的中药制剂,已被发现可诱导HPV16阳性宫颈癌细胞凋亡。这种作用似乎是通过HPV16 E7癌蛋白介导的。守宫木皂苷(Securidaca-Saponins)这些天然存在的化合物已被确定为宫颈癌细胞中生存蛋白AKT、MCL-1和BCL2L1的抑制剂。无花果乳胶(Ficus carica Latex)从无花果(Ficus carica)乳胶中提取的提取物已证明具有可能对治疗HPV相关宫颈癌有益的生物活性。胡桃醌(Juglone)是从黑核桃(Juglans nigra)等植物中发现的一种萘醌化合物,可选择性抑制HPV阳性宫颈癌细胞的增殖。松果烟(Pine Tree Fruit Smoke)虽然不是传统的草药治疗,但病例报告中的轶事证据表明松果烟在治疗疣方面具有潜在疗效。牡荆(Vitex pseudo-Negundo)当与顺铂联合用于治疗宫颈癌时,这种植物已显示出有前景的抗癌活性。它具有抗氧化、生长抑制和诱导凋亡的特性。

其他补充剂、维生素和药物方面,最近的临床研究确定了多种辅助疗法,可能增强HPV的清除,特别是在持续或慢性HPV感染病例中。一项评估活性己糖相关化合物(AHCC)的临床试验(一种源自香菇的培养提取物)显示,每日给药3克AHCC持续6个月,在HPV高危感染持续超过2年的女性中,病毒清除率超过58%。一项单独的随机、安慰剂对照试验表明,口服硫酸锌3个月显著降低了HPV持续存在并抑制了宫颈病变的进展。来自较小随机研究的额外证据支持由表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、叶酸、维生素B12和透明质酸组成的多药口服组合的功效,该组合导致了HPV清除。局部抗氧化治疗,如DeflaGyn®凝胶(含有二氧化硅、柠檬酸盐和亚硒酸盐),也显示出显著的细胞学改善,远超自发缓解率。此外,最近的数据表明,纳米姜黄素补充剂可能导致HPV相关宫颈癌个体的清除率。对药用蘑菇的初步研究,包括灵芝(Ganoderma lucidum)和火鸡尾(Trametes versicolor),表明其具有潜在的免疫调节益处,尽管目前的证据有限。

治疗人类乳头瘤病毒(HPV)相关癌症正日益转向靶向和免疫原性策略,这些策略专门针对病毒癌蛋白E6和E7。免疫疗法是该领域的主要方法,其次是旨在引发针对感染细胞的强效细胞毒性T淋巴细胞(CTL)反应的治疗性疫苗。基因治疗也成为一种新策略,旨在通过CRISPR/Cas9和TALEN等技术直接破坏E6/E7癌基因。免疫检查点抑制剂(ICIs):单克隆抗体(例如抗PD-1:帕博利珠单抗、纳武利尤单抗)阻断PD-1/PD-L1通路→增强T细胞介导的抗肿瘤免疫。临床I/II/III期。帕博利珠单抗在复发/转移性HPV+癌症中的KEYNOTE-158试验。在复发/转移性疾病中显示出令人鼓舞的反应,特别是在PD-L1高表达的患者中;部分患者出现持久反应。FDA批准用于某些HPV+恶性肿瘤。过继性T细胞疗法(ACT):肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)或基因工程化T细胞(例如靶向E6/E7的CAR-T)。体外扩增和回输HPV特异性T细胞→对HPV+肿瘤细胞产生直接细胞毒性。早期临床(I/II期)。CAR-T或TIL疗法在宫颈癌和头颈癌中的小型试验。早期研究显示可行性、T细胞持久性和初步的抗肿瘤活性;临床疗效仍在评估中。实验性,非标准治疗。治疗性疫苗:基于肽的:合成E6/E7肽刺激细胞毒性T淋巴细胞(CTL)反应。I/II期。HSIL中的SLP疫苗、DPX-E7、ISA 101。临床疗效有限;检测到一些免疫反应,但病变消退极少。病毒载体:改良的痘苗病毒(MVA)、腺病毒。递送HPV抗原以引发CTL反应。I/II期。TG4001(MVA-E6/E7 + IL-2)、TA-HPV。TG4001:CIN2/3 II期试验中48%的反应率;TA-HPV诱导免疫反应,临床结果因手术而混淆。细菌载体:减毒单核细胞增生李斯特菌。将HPV抗原递送给抗原呈递细胞(APC),刺激CTL。I/II期。ADXS11-001用于肛门癌和头颈癌(HNC)。肛门癌II期中无进展生存率为88.9%;报告了严重不良事件,包括一例死亡。基于DNA的:编码E6/E7 ±佐剂(例如IL-12)的质粒。诱导抗原特异性T细胞免疫。I-III期。VGX-3100(CIN2/3)、pNGVL4a-CRT/E7、MEDI-0457。VGX-3100:IIb期安全有效;正在进行III期。pNGVL4a-CRT/E7:30%病变消退,在头颈癌中因不良事件试验提前终止。基于RNA的:编码HPV抗原的mRNA(脂质纳米颗粒(LNP)制剂)诱导抗原表达→CTL激活。临床前/早期临床。小鼠模型中的gDE7 mRNA疫苗、HPV mRNA-LNP。在小鼠中产生强劲的T细胞反应和肿瘤消退;人类疗效尚未确立。植物来源的:在植物中表达的HPV抗原。口服或肠胃外免疫以诱导CTL。临床前。实验性植物表达的HPV疫苗。优势:可扩展、低成本、佐剂特性;临床数据有限,处于早期阶段。

基因治疗:CRISPR/Cas9基因编辑破坏E6/E7癌基因。恢复肿瘤抑制因子功能(p53/Rb),抑制肿瘤生长。临床前;早期临床I期试验正在进行中。NCT03057912(TALEN)、NCT02800369(CRISPR/Cas9)。临床前:肿瘤抑制和p53恢复;临床试验正在进行——实验性,尚未成为标准治疗。siRNA:序列特异性RNA沉默E6/E7。减少癌基因表达→增加凋亡,增强化疗敏感性。临床前。E6-siRNA与奥沙利铂在体外联合治疗。在宫颈癌细胞中与化疗具有协同效应;稳定性和递送仍是挑战。纳米抗体(Nanobodies):纳米抗体疗法。靶向E6/E7的单域抗体。细胞内抑制E6/E7;可以递送细胞毒性有效载荷。临床前。工程化的抗E6/E7纳米抗体。具有选择性靶向、改善细胞内递送的潜力;仅处于临床前,实验阶段。

HPV患者的个性化医疗是一个不断发展的领域,重点是根据个体患者特征定制治疗策略,包括HPV基因型、疾病阶段和免疫反应。这种方法的核心是识别和验证可预测治疗反应并帮助选择可能从特定疗法中受益的患者的生物标志物。一个广泛研究的生物标志物是肿瘤细胞上的PD-L1表达,它可以预测免疫检查点抑制剂(如帕博利珠单抗)的疗效。通常,较高的PD-L1水平与较好的治疗反应相关。同样,肿瘤突变负荷(TMB)——癌细胞内突变数量的衡量指标——可能表明对免疫疗法的反应可能性,较高的TMB意味着更好的结果。另一个有前景的工具是循环肿瘤DNA(ctDNA)分析。通过检测血液中的肿瘤来源遗传物质,ctDNA分析可实时洞察肿瘤特征和新出现的耐药机制,有助于优化治疗计划。疾病分期也影响治疗选择。早期HPV相关病变通常对微创干预反应良好,例如切除癌前组织。相比之下,晚期或侵袭性癌症通常需要多模式治疗方法,包括手术、放疗、化疗或其组合。对于复发或转移性疾病,靶向疗法和免疫疗法越来越多地被整合到个性化治疗方案中,生物标志物驱动的决策增强了治疗的精准性。患者的基因谱分析可以通过揭示与药物代谢、免疫功能和癌症易感性相关的基因个体差异来进一步优化治疗。这些信息有助于预测药物疗效、潜在毒性和最佳给药策略,以最大化收益并最小化不良反应。最后,个性化医疗纳入了生活方式因素,如吸烟状态和饮食,这些因素显著影响治疗反应和整体预后。通过生活方式调整来解决这些因素可以成为全面患者管理的一部分,旨在优化临床结果。

HPV已进化出多种策略来逃避免疫系统。HPV转化细胞可以调节局部免疫微环境以抑制有效的免疫反应。这些机制包括下调主要组织相容性复合体(MHC)I类表达、损害抗原加工以及避免T细胞介导的细胞毒性。此外,HPV感染细胞通过增加调节性T细胞(Treg)浸润、分泌免疫抑制细胞因子、诱导成纤维细胞产生免疫调节细胞因子、促进局部先天性M2巨噬细胞极化以及诱导抗原特异性Treg来促进免疫抑制。这种免疫逃逸导致了包括治疗性疫苗在内的免疫疗法在晚期HPV相关癌症患者中的疗效有限。这在很大程度上归因于晚期肿瘤建立的免疫抑制肿瘤微环境。此外,确定合适的癌症靶抗原仍然具有挑战性,因为许多肿瘤显示抗原特征不明、癌症特异性表面标志物库有限以及显著的个体间异质性。这些因素使广泛有效的免疫治疗策略的开发变得复杂。安全性和成本问题进一步限制了某些疫苗平台(如mRNA疫苗)的广泛采用。基于肽的疫苗虽然前景广阔,但受到MHC限制的约束,仅对具有特定人类白细胞抗原(HLA)等位基因的个体有效。此外,几种治疗性疫苗模式,包括基于肽和DNA的疫苗,表现出低免疫原性,需要使用佐剂来增强免疫反应。尽管具有潜力,但治疗性疫苗尚未被纳入HPV感染和宫颈癌前病变的临床指南,这可能是由于其开发所需的巨大投资以及与安全性、免疫原性、HPV遗传多样性和病毒致突变性相关的持续挑战。根本上,一个主要的科学限制是我们对宿主对HPV免疫反应的理解不完全,因为HPV的发现还不到一个世纪。具体而言,mRNA疫苗对肿瘤微环境和次级淋巴器官中CD8+ T细胞功能的影响仍然知之甚少,限制了它们在癌症免疫治疗中的更广泛应用。

尽管采取了上述所有措施,初级预防仍然是最高优先级。实现这一目标从根本上取决于有效的HPV疫苗接种计划的实施。针对HPV的流行和控制相关的持续挑战,已提出几项关键策略来克服障碍并减少疫苗获取的不公平。潜在的方法包括实施国家免疫规划并补贴疫苗成本,特别是扩大对低收入和中等收入国家的高危型HPV覆盖。将HPV疫苗接种纳入学校健康计划与其他传染病预防措施相结合,并在性活动开始前启动疫苗接种,是必要的步骤。通过文化定制的教育活动解决疫苗犹豫问题,并让可信的医疗专业人员参与,可以帮助反驳错误信息并建立公众信心。其他策略包括加强医患沟通以更好地解决疑虑并鼓励普通人群接种疫苗,以及通过在资源有限的环境中部署快速且经济高效的HPV检测方法来扩大筛查可及性。将免疫疗法与调节肿瘤微环境的药物(如免疫检查点抑制剂或细胞因子)相结合可能有助于克服免疫抑制。此外,开发针对特定HLA类型或肿瘤相关抗原的疫苗可以提高免疫原性和治疗效果。最后,协调的HPV基因型监测和疫苗影响评估,加上持续的研究投资,以更好地了解宿主免疫反应和HPV遗传多样性,对于为下一代疫苗和治疗策略提供信息至关重要。

HPV疫苗大体上分为两类:预防性疫苗和治疗性疫苗。预防性疫苗自21世纪初已上市,旨在预防HPV感染及其相关疾病。相比之下,治疗性疫苗是一种较新的发展,旨在治疗已存在的HPV相关并发症。目前使用的几种预防性HPV疫苗包括:二价疫苗(希瑞适(Cervarix)):针对HPV16型和18型,这两种类型导致了很大比例的宫颈癌。四价疫苗(加卫苗(Gardasil)):预防HPV6、11、16和18型。该疫苗可预防宫颈癌(由16型和18型引起)和生殖器疣(由6型和11型引起)。九价疫苗(加卫苗9(Gardasil 9)):涵盖九种HPV类型(6、11、16、18、31、33、45、52和58),提供更广泛的保护,包括另外约20%HPV相关宫颈癌的类型。所有三种疫苗在接触前接种时,对预防靶向HPV类型引起的感染和疾病都非常有效。通常推荐三剂方案,但研究表明,对于较年轻的个体,两剂同样有效。上市前临床试验显示,在没有HPV暴露史的女性中,对HPV感染、生殖器疣和高级别宫颈病变的保护效力超过90%。真实世界数据证实了这些发现,显示广泛接种后HPV相关并发症大幅减少。此外,这些疫苗可能对非靶向HPV类型提供一些交叉保护,从而有助于整体减少HPV感染。然而,截至2025年,世界卫生组织(WHO)194个成员国中只有148个将HPV疫苗纳入其国家免疫规划,9-14岁女孩全程接种的全球平均覆盖率仅为47.6%,远低于2030年设定的90%目标。HPV疫苗是宫颈癌预防的基石,有强有力的证据支持其安全性和有效性。尽管如此,全球接种率,特别是在资源匮乏地区,仍然不足。政策干预措施,如采用单剂方案、扩大学校疫苗接种以及投资公众教育和本地疫苗生产,对于缩小覆盖差距和实现WHO消除目标至关重要。同样,挑战依然存在。疫苗接种不能预防所有HPV类型,并且在低收入和中等收入国家,高成本限制了疫苗的可及性。此外,预防性疫苗对已感染HPV的个体几乎没有益处。鉴于这些局限性,治疗性疫苗获得了越来越多的研究兴趣。尽管尚无疫苗获得FDA批准,且许多仍处于临床试验阶段,但治疗性疫苗代表了治疗HPV相关癌症、病变和并发症的一个有前景的新领域。

未来方向和挑战方面:进步包括:疫苗接种:HPV疫苗(包括加卫苗和希瑞适)的引入已显著减少高危HPV类型的感染,并降低了全球宫颈癌发病率。早期检测:增强的筛查技术,如HPV DNA检测和巴氏涂片,已改善了HPV感染及相关癌症的早期诊断,使早期干预在资源有限的环境中也更加可行。新型治疗:针对靶向疗法和免疫疗法的持续研究,包括单克隆抗体和免疫检查点抑制剂,正在扩大HPV相关癌症的治疗选择。挑战包括:疫苗获取:疫苗供应不平等和缺乏意识继续限制疫苗接种覆盖率,特别是在低收入和中等收入国家。误解:公众对HPV及其疫苗的错误信息和污名化为有效预防和治疗制造了障碍。持续研究的需求:在理解HPV生物学、免疫逃逸和治疗耐药方面持续存在的差距凸显了持续研究的必要性,以完善和开发更有效的预防和治疗方法。伦理和安全考虑:鉴于基因编辑技术和免疫疗法的日益应用,对先进生物技术(如基因编辑和CAR-T细胞疗法)的专门伦理监督变得至关重要。伦理和监管保障必须包括遵守既定的安全原则、严格的方案设计、独立审查以及在整个临床研究过程中的持续监测。这些措施共同确保临床实施前的安全性、公平性和透明度。此外,它们保护参与者的权利,维护科学诚信,并有助于保持公众对生物医学研究的信任。

尽管取得了这些显著进展,但在确保全球公平获得疫苗和治疗,以及改善有效的筛查、治疗和控制HPV传播方面仍然存在挑战。持续的研究以及强有力的公共卫生倡议对于最终消除HPV相关疾病至关重要。本综述旨在全面概述人乳头瘤病毒,从其起源到前沿治疗选择,同时强调围绕HPV管理的政策和实践中的当前差距。未来的研究应重点将实验室发现转化为可扩展的干预措施,特别是在资源有限的环境中。加强疫苗公平性和开发可负担的分子诊断是全球优先事项。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有