中华预防医学杂志2018年5月第52卷第5期 Chin I Prey Mee,May2018Vol52,No5 综述 HPV治疗性疫苗研究进展 赵爽赵方辉 【摘要】二价和四价HPV疫苗已相继在中国上市,但是对于已经感染HPV的妇女并没有治疗作 用。近年来,基于基因组学和蛋白组学对肿瘤抗原的解析,针对各种抗原设计的治疗性疫苗开始了动 物和人体临床试验。本文对HPV治疗性疫苗的临床前和临床研究现状进行分析和总结,认为HPV治 疗性疫苗单独或与常规肿瘤治疗联合使用取得了一定的疗效,体现了潜在临床应用价值。随着对肿 瘤免疫调控的进一步研究和治疗性疫苗策略的优化和改造,安全有效的HPV治疗性疫苗将在肿瘤治 疗,改善患者生活质量方面发挥重要的作用,最终成为临床广泛应用的治疗手段。 【关键词】疫苗;人乳头瘤病毒;宫颈癌;治疗性疫苗 基金项目:中国医学科学院医学与健康科技创新工程重大协同创新项目2016-2M-1-019) Research progress of HPV therapeutie vaccine Zhao Shuang, Zhao Fanghui. Department of Cancer Epidemiology, National Cancer Center/Cancer Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100021, China Corresponding author: Zhao Fanghui, Email: zhaofangh(@cicamsaccn [Abstract] Bivalent and quadrivalent HPV vaccine have been approved by CFDA successively in China. However, currently available prophylactic vaccines have no therapeutic effect for established infection or disease. In recent years, based on the application of genomics and proteomies for interpretation of tumor antigen, animal experiments and clinical trials of aiming at a wide variety of antigens have been conducted. In this review, we summarize about the preclinical and clinical research status of HPV therapeutic vaccine and find that the efficacy of HPV therapeutic vaccine alone or combined with other onventional cancer treatment is satisfying, which has potential clinical application value. As the further esearch of tumor immune regulation and optimization of strategies for the HPV therapeutic vaccine. the vaccine will play an important role in improving the quality of life in cancer patients and eventually become widely used in clinical practice [Key words] Vaccines: Human papillomavirus; Cervical cancer: Therapeutic vaccines Fund program: Chinese Acade Initiative for Innovative Medicine 2016-12M-1-019) HPV治疗性疫苗是一类打破慢性感染者体内免疫耐胞瘤蛋白(pRb),可优先与非磷酸化的pRb结合导致 受,重建或增强免疫应答从而治疗HPV感染阻断由 HPV pRb-E2F复合物的分离,E2F游离发挥转录因子的作用,细 引起的癌前病变和促进病变组织消退的新型疫苗。其设计 胞周期调节失控导致细胞“永生化”。此外E2基因的灭活 思路制备手段、应用技术方面具有多元化,多层面及与现或丢失可通过E6、E7蛋白使细胞重新进入S期,病毒的基 代分子生物学和细胞学技术紧密结合的特点。 因组得以扩增,增强细胞恶性转化的能力P。E5蛋白主要 、治疗性HPV疫苗研发机制 通过增强表皮生长因子受体的活性来实现致癌能力。根据 鉴于HPV的致癌机制,日前HPV治疗性疫苗针对的靶HPV的致癌机制,HPV治疗性疫苗在研发过程中将病毒天 抗原基因主要是E6、E7、E2、E5。HPV致癌机制复杂,E6、然结构的蛋白进行分子设计,重新构建,以获得与其结构类 E7蛋白被认为是最重要的致瘤蛋白,体外可使人体正常细似但又不同的新的免疫分子以激发机体产生特异的免疫反 胞“永生化”,在体内可持续表达于HPV阳性的细胞。高危应,从而促进病变组织的消退 型HPVE6蛋白可使参与细胞周期调控的抑癌基因P53失 HPV治疗性疫苗基于组成成分包括以下几类:肽类疫 活从而导致肿瘤的发生叫。E7蛋白主要作用于视网膜母细 苗、蛋白疫苗、载体疫苗、DNA疫苗及细胞疫苗等。详见表1。 二、治疗性HPV疫苗研究现状 DOl:10.3760/ cIna.].Issn.0253-96242018.05.017 针对不同靶抗原基因开展的基础研究和临床研究正在 作者单位:1002北京国家癌症中心中国医学科学院北京许多国家开展,现总结已发表的相关结果。详见表2。 协和医学院肿瘤医院肿瘤流行病学研究室 (一)多肽疫苗 通信作者:赵方辉,Email:zhaofangh(@cicamsac.cn lee等“报道了一项以33例HPV16+CIN23及宫颈癌患
· 556 · 中华预防医学杂志 2018 年5月第 52 卷第5期 Chin J Prev Med，May 2018, Vol. 52, No. 5 HPV 治疗性疫苗是一类打破慢性感染者体内免疫耐 受，重建或增强免疫应答从而治疗 HPV 感染,阻断由 HPV 引起的癌前病变和促进病变组织消退的新型疫苗。其设计 思路、制备手段、应用技术方面具有多元化，多层面及与现 代分子生物学和细胞学技术紧密结合的特点。 一、治疗性HPV疫苗研发机制 鉴于HPV的致癌机制，目前 HPV治疗性疫苗针对的靶 抗原基因主要是 E6、E7、E2、E5。HPV 致癌机制复杂，E6、 E7蛋白被认为是最重要的致瘤蛋白，体外可使人体正常细 胞“永生化”，在体内可持续表达于HPV阳性的细胞。高危 型HPV E6蛋白可使参与细胞周期调控的抑癌基因P53失 活从而导致肿瘤的发生[1]。E7蛋白主要作用于视网膜母细 胞 瘤 蛋 白（pRb）, 可 优 先 与 非 磷 酸 化 的 pRb 结 合 导 致 pRb-E2F复合物的分离，E2F游离发挥转录因子的作用，细 胞周期调节失控导致细胞“永生化”。此外E2基因的灭活 或丢失可通过 E6、E7 蛋白使细胞重新进入S期，病毒的基 因组得以扩增，增强细胞恶性转化的能力[2-3] 。E5蛋白主要 通过增强表皮生长因子受体的活性来实现致癌能力。根据 HPV的致癌机制，HPV治疗性疫苗在研发过程中将病毒天 然结构的蛋白进行分子设计，重新构建，以获得与其结构类 似但又不同的新的免疫分子以激发机体产生特异的免疫反 应，从而促进病变组织的消退。 HPV治疗性疫苗基于组成成分包括以下几类：肽类疫 苗、蛋白疫苗、载体疫苗、DNA疫苗及细胞疫苗等。详见表1。 二、治疗性HPV疫苗研究现状 针对不同靶抗原基因开展的基础研究和临床研究正在 许多国家开展，现总结已发表的相关结果。详见表2。 （一）多肽疫苗 Lee等[4]报道了一项以33例HPV16+CIN2/3及宫颈癌患 DOI：10.3760/cma.j.issn.0253-9624.2018.05.017 作者单位：100021 北京，国家癌症中心/中国医学科学院北京 协和医学院肿瘤医院肿瘤流行病学研究室 通信作者：赵方辉，Email: zhaofangh@cicams.ac.cn ·综述· HPV治疗性疫苗研究进展 赵爽 赵方辉 【摘要】 二价和四价HPV疫苗已相继在中国上市，但是对于已经感染HPV的妇女并没有治疗作 用。近年来，基于基因组学和蛋白组学对肿瘤抗原的解析，针对各种抗原设计的治疗性疫苗开始了动 物和人体临床试验。本文对HPV治疗性疫苗的临床前和临床研究现状进行分析和总结，认为HPV治 疗性疫苗单独或与常规肿瘤治疗联合使用取得了一定的疗效，体现了潜在临床应用价值。随着对肿 瘤免疫调控的进一步研究和治疗性疫苗策略的优化和改造，安全有效的HPV治疗性疫苗将在肿瘤治 疗，改善患者生活质量方面发挥重要的作用，最终成为临床广泛应用的治疗手段。 【关键词】 疫苗； 人乳头瘤病毒； 宫颈癌； 治疗性疫苗 基金项目：中国医学科学院医学与健康科技创新工程重大协同创新项目(2016-I2M-1-019） Research progress of HPV therapeutic vaccine Zhao Shuang，Zhao Fanghui. Department of Cancer Epidemiology, National Cancer Center/Cancer Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100021, China Corresponding author: Zhao Fanghui, Email: zhaofangh@cicams.ac.cn 【Abstract】 Bivalent and quadrivalent HPV vaccine have been approved by CFDA successively in China. However, currently available prophylactic vaccines have no therapeutic effect for established infection or disease. In recent years, based on the application of genomics and proteomics for interpretation of tumor antigen, animal experiments and clinical trials of vaccines aiming at a wide variety of antigens have been conducted. In this review, we summarize about the preclinical and clinical research status of HPV therapeutic vaccine and find that the efficacy of HPV therapeutic vaccine alone or combined with other conventional cancer treatment is satisfying, which has potential clinical application value. As the further research of tumor immune regulation and optimization of strategies for the HPV therapeutic vaccine, the vaccine will play an important role in improving the quality of life in cancer patients and eventually become widely used in clinical practice. 【Key words】 Vaccines; Human papillomavirus; Cervical cancer; Therapeutic vaccines Fund program: Chinese Academy of Medical Science Initiative for Innovative Medicine (2016-I2M-1-019)
中华预防医学杂志2018年5月第52卷第5期 Chin I Prey Med,Ma2018.Vo52,N5 表1六类HPV治疗性疫苗的特征 疫苗类型 优点 缺点 制备方便,纯度高,质量易控 需设计与人类白细胞抗原相符的多肽 蛋白疫苗 E7、E6E7 无瘟鼴魔反(儿高细胞T中容在玩晚玺图株孙渐细:染者血 载体疫苗 E7、E6E7、E2可携带较大的插入片段,载体本身即可作免疫原性较差,安全性低,机体可能存在针对病毒载体的 为佐剂 抗体(α病毒载体不存在这一缺陷) DNA疫苗 E7、E6E7、E5易于构建和改造,稳定性好,成本低 免疫原性低;可能引起抑癌基因失活或原癌基因激活 树突状细胞疫苗E7 导入权 靶抗原基因在细胞内表必须明确肿瘤抗原肽的人类白细胞抗原类型 激发CD4T、CD8 过继细胞免疫治疗E6E7 表2不同HPV治疗性疫苗的临床前及临床研究 抗原 试验阶段 治疗疾病 参考文献 多肽疫苗 前瞻性研究HPV16+CN2/3(33例) HPV6E6( Candida skin test reagent为佐剂)I期临床试验CN2/3(24例 HPV16E6、E7长肽加不完全弗氏佐剂 观察性研究HPV16+VINⅢ期患者(20例) 6 融合蛋白疫苗 HPV6E7-Hsp65(5N-00101) Ⅱ期临床试验CIN3(58例) 嵌合蛋白疫苗 HPV16L1E7 I/Ⅱ临床试验HPV16+CⅣ2/3(39例 HPV6 L2E7 Ⅱa期临床试验16例复发和11例新发的尖锐湿疣患者 HPVI6F6E7Ⅰ蛋白疫苗TA-CIN联合咪喹莫特Ⅱ期临床试验VIN2/3(19例) 13 细菌载体疫苗 E7(Lm-LLO-E7) I期临床试验宫颈癌晚期(15例) 14 病毒载体疫苗 E7(λ-ZAPE7噬菌体疫苗) 动物试验 HPVI6/18E6E7重组牛痘病毒疫苗TA-HPVⅡ期临床试验宫颈癌(29例) BPVE2(MVA-BPVE2) Ⅱ期临床试验CIN2/3(34例) MVA E2 Ⅲ期临床试验HPV引起上皮内病变的女性(1176例)和患有的男性(180例)18] PnGVIAa-CRT/E7 Ⅱ期临床试验HPV6+CIN2/3(32例) HPV 16/18E6E7(VGX-3100) Ⅱb临床试验HPV16/18阳性CIN23试验组(125例)+安慰剂(42例) 23 5作为抗原的一rAdE5 动物实验 24 HPV16E I期临床试验宫颈癌Ib-Ⅱa10例 注:CIN2:中度宫颈上皮内瘤样变;CIN3:重度宫颈上皮内瘤样变;VIN:外阴上皮内瘤变 者为受试对象的前瞻性研究,注射的HPV16E7肽段疫苗可所有患者都出现了特异的T细胞免疫反应,5例患者病灶完 诱导T细胞产生强大的细胞免疫反应。靶抗原基因不仅限 全消退 于E7基因。 PecAn是针对HPV16E6蛋白,以念珠菌 ( Candida)为新型佐剂的治疗性疫苗,24例CIN2/3的受试者 1.融合蛋白疫苗:Gm001治疗性疫苗由HPV16、 参加的Ⅰ期临床试验显示注射疫苗后65%的受试者产生针 HPv18E7蛋白和百日咳博德特菌腺苷酸环化酶融合而 对E6的免疫反应且Th细胞数量明显增加。该疫苗是安全成。47例HPV16或HPV8感染但细胞学正常妇女的I期 的,但仍需Ⅱ期临床试验评估其效果。2009年报道了针对临床试验显示该疫苗是安全的,能诱导针对E7特异的CD8 靶抗原基因E6E7的多肽疫苗",用混合的HPV16E6、E7长T细胞反应。针对重度宫颈上皮内瘤样变( cervical 肽加不完全弗氏佐剂对20例HPV16阳性的外阴上皮内瘤 intraepithelial neoplasia grade3,CIN3)的Ⅱ期临床试验,对 ( vulvar intraepithelial neoplasia,VIN)Ⅲ期患者进行治疗, 58名受试者给予由E7和热休克蛋白融合制备的疫苗,5个
中华预防医学杂志 2018 年5月第 52 卷第5期 Chin J Prev Med，May 2018, Vol. 52, No. 5 · 557 · 者为受试对象的前瞻性研究，注射的HPV16E7 肽段疫苗可 诱导 T 细胞产生强大的细胞免疫反应。靶抗原基因不仅限 于 E7 基因。PepCan 是针对 HPV16 E6 蛋白，以念珠菌 （Candida）为新型佐剂的治疗性疫苗，24例CIN2/3的受试者 参加的Ⅰ期临床试验显示注射疫苗后65%的受试者产生针 对E6的免疫反应且Th1细胞数量明显增加。该疫苗是安全 的，但仍需Ⅱ期临床试验评估其效果[5]。2009年报道了针对 靶抗原基因E6E7的多肽疫苗[6]，用混合的HPV16 E6、E7长 肽加不完全弗氏佐剂对20例HPV16阳性的外阴上皮内瘤 变（vulvar intraepithelial neoplasia，VIN）Ⅲ期患者进行治疗, 所有患者都出现了特异的 T细胞免疫反应，5例患者病灶完 全消退。 （二）蛋白疫苗 1. 融 合 蛋 白 疫 苗 ：GTL001 治 疗 性 疫 苗 由 HPV16、 HPV18 E7 蛋白和百日咳博德特菌腺苷酸环化酶融合而 成。47例HPV16或HPV18感染但细胞学正常妇女的Ⅰ期 临床试验显示该疫苗是安全的，能诱导针对E7特异的CD8+ T 细 胞 反 应 [7]。 针 对 重 度 宫 颈 上 皮 内 瘤 样 变（cervical intraepithelial neoplasia grade 3，CIN3）的Ⅱ期临床试验[8]，对 58名受试者给予由E7和热休克蛋白融合制备的疫苗，5个 表1 六类HPV治疗性疫苗的特征 疫苗类型 多肽疫苗 蛋白疫苗 载体疫苗 DNA疫苗 树突状细胞疫苗 过继细胞免疫治疗 靶抗原基因 E6、E7、E6E7 E7、E6E7 E7、E6E7、E2 E7、E6E7、E5 E7 E6E7 优点 制备方便，纯度高，质量易控 无人类白细胞抗原（HLA）限制、细胞毒性T 淋巴细胞免疫反应无需CD4+ T细胞诱导 可携带较大的插入片段，载体本身即可作 为佐剂 易于构建和改造，稳定性好，成本低 导入树突状细胞的靶抗原基因在细胞内表 达并递呈至细胞表面，激发CD4+ T、CD8+ T 细胞反应 抗肿瘤免疫细胞细胞毒性T淋巴细胞在体 外处理，可绕过体内肿瘤免疫障碍的机 制，在体外活化扩增，从而选择性地发挥 抗肿瘤免疫反应 缺点 需设计与人类白细胞抗原相符的多肽 引起的免疫反应比细胞毒性T淋巴细胞反应强；感染者血 清中存在抗晚期蛋白抗体,抑制其治疗作用 免疫原性较差，安全性低，机体可能存在针对病毒载体的 抗体（α病毒载体不存在这一缺陷） 免疫原性低；可能引起抑癌基因失活或原癌基因激活 必须明确肿瘤抗原肽的人类白细胞抗原类型 部分肿瘤的抗原性弱，造成肿瘤特异性抗原高亲和力T细 胞缺乏 表2 不同HPV治疗性疫苗的临床前及临床研究 抗原 多肽疫苗 E7 HPV16E6（Candida skin test reagent为佐剂） HPV16 E6、E7长肽加不完全弗氏佐剂 融合蛋白疫苗 HPV16E7-Hsp65(SGN-00101) 嵌合蛋白疫苗 HPV16 L1E7 HPV6 L2E7 HPV16E6E7L2蛋白疫苗TA-CIN联合咪喹莫特 细菌载体疫苗 E7（Lm-LLO-E7） 病毒载体疫苗 E7（λ-ZAPE7噬菌体疫苗） HPV16/18E6E7重组牛痘病毒疫苗TA-HPV BPVE2（MVA-BPVE2） MVA E2 PnGVL4a-CRT/E7 HPV16/18E6E7（VGX-3100） E5作为抗原的—rAd-E5 HPV16E7 试验阶段 前瞻性研究 Ⅰ期临床试验 观察性研究 Ⅱ期临床试验 Ⅰ/Ⅱ临床试验 Ⅱa期临床试验 Ⅱ期临床试验 Ⅰ期临床试验 动物试验 Ⅱ期临床试验 Ⅱ期临床试验 Ⅲ期临床试验 Ⅱ期临床试验 Ⅱb临床试验 动物实验 Ⅰ期临床试验 治疗疾病 HPV16+CIN2/3（33例） CIN2/3（24例） HPV16＋VINⅢ期患者（20例） CIN3（58例） HPV16+CIN 2/3（39例） 16例复发和11例新发的尖锐湿疣患者 VIN2/3（19例） 宫颈癌晚期（15例） - 宫颈癌（29例） CIN2/3(34例） HPV引起上皮内病变的女性（1 176例）和患有疣的男性（180例） HPV16+CIN2/3（32例） HPV16/18阳性CIN2/3试验组（125例）＋安慰剂（42例） - 宫颈癌Ⅰb-Ⅱa(10例) 参考文献 [4] [5] [6] [8] [10] [12] [13] [14] [16] [32] [17] [18] [22] [23] [24] [25] 注：CIN2：中度宫颈上皮内瘤样变；CIN3：重度宫颈上皮内瘤样变；VIN：外阴上皮内瘤变
中华预防医学杂志2018年5月第52卷第5期 Chin Prey Mee,May2018Vol52,No5 月后所有受试者都接受宫颈锥切,结果显示13名完全有Ⅲ期临床试验显示,MVAE2治疗性疫苗能使89.3%女性的 效32名部分有效,1名疾病稳定,2名病情进展。我国治病变消退,1009男性的病变消退叫。虽然缺乏对照组,对结 疗用重组HPV16型E7融合蛋白疫苗和HPⅤ16型重组蛋白果的解释应当谨慎,但该试验表明MVAE2治疗性疫苗能 疫苗已获Ⅰ期临床试验批件。 较好地刺激免疫系统促进病变组织的消退。目前,对E6、 2.嵌合蛋白疫苗:E7嵌合蛋白疫苗包括LE7疫苗和 E7蛋白的功能了解比较透彻如果HPV治疗型疫苗的设计 L2E7疫苗。 Sharma等网采用L1融合E7蛋白的形式免疫小 在主要针对E6、E7蛋白时对E2蛋白的功能进行构建,可能 鼠。实验表明,LE7融合蛋白具有自我组装成嵌合病毒样 会收到意想不到的效果。目前,我国治疗用HPV16型重 颗粒(virs- like particles,ⅥIPs)的能力,在小鼠体内诱发了组腺病毒载体疫苗申报的Ⅰ期临床试验批件已完成。 E7特异性细胞免疫反应,并能抑制荷瘤小鼠肿瘤的生长。 (四)DNA疫苗 该嵌合疫苗在2000年进入临床试验阶段。39例HPV16阳 DNA疫苗的靶向肿瘤抗原免疫原性一般较弱,单独使 性CIN2、CIN3患者参加的试验显示,疫苗组针对HPV16L1用疗效不佳。随着基因工程技术的发展,可以在载体抗原 产生的抗体滴度较高,HPV16E7抗体滴度较低,并可产 序列上加上辅助因子促进序列的有效表达。趋化性抗原 针对两种蛋白的细胞免疫反应。融合了12和E7的蛋白DNA疫苗是一种新型DNA肿瘤疫苗。将HPV16E7基因与 疫苗的Ⅰ期临床试验显示其具有良好的可耐受性,能够清趋化因子SLC和lgG的Fc片段融合表达,SLC可吸引DC,T、 除某些患者的生殖道疣μ。1999年 Lacey等报道了该疫 B淋巴细胞,并且DC细胞通过Fc受体可高效捕获融合抗 苗的Ⅱa期临床试验。试验对象为16名复发和11名新发的原,促进抗原提呈作用。该DNA疫苗能通过CD4和CD8T 尖锐湿疣患者结果显示所有观察对象血清中均出现了抗细胞依赖途径诱发强烈的抗肿瘤免疫反应門。另一种 12E7的IgG抗体,主要为lgGl。8周后,5例患者的疣体被 NGⅥ4a-CRTE7疫苗由编码HPV16E7与钙网蛋白 完全清除随访10-24周后也未复发。该研究为HPVL2E7 Calreticulin(CRT序列的 PNGVIAa表达载体构成。CRT是 疫苗的研究提供了参考。 热休克蛋白家族成员之一。该疫苗可用于治疗高级别宫颈 HPV16E6E712蛋白疫苗TA-CIN联合咪喹莫特治疗19 上皮内瘤变,32例HPV16阳性的CIN2/3患者参加的初步研 例ⅥN2/3的Ⅱ期临床试验显示,10、20、52周时分别有6 究显示该疫苗具有可行性、安全性、良好的耐受性和潜在的 11、12例外阴上皮内瘤变完全消退,15例患者症状消除 临床价值=。 (三)载体疫苗 此外,在HPV16和HPV18阳性CIN2/3期患者中开展 .细菌载体疫苗:ADXSⅡ-001是一种基于HPV16E7的随机双盲Ⅱb临床试验显示,编码HPV16和HPV18E6和 抗原的灭活减毒李斯特菌载体疫苗,可用于治疗HPV相关E7基因片段的DNA疫苗VGX-3100是第一个对HPV16和 的口咽癌、宫颈癌和高级别宫颈上皮内瘤变患者。其采用HPV18阳性CIN2/3期患者有效的治疗性疫苗,可用于 基因缺失型减毒单核细胞增生性李斯特菌( Listeria CIN2/3患者的非手术治疗叫。 monocytogenes),用分泌HPV16E7抗原的单核细胞增生性 目前,关于以F5为靶抗原基因疫苗的报道较少。Liu 李斯特菌和其蛋白溶血O的非溶血部分构建而成。以I期等“使用E5作为抗原的DNA疫苗一rAd-E5,在动物实验中, 临床试验化疗放疗及手术治疗均失败的15例宫颈癌晚期 肌肉注射rAd-E5即可产生CD8介导的细胞免疫反应 患者为受试对象,静脉注射疫苗3周后加免1次。所有患者抑制肿瘤发生 均可耐受此疫苗且15例传统疗法失败的晚期患者中有8例 (五)细胞疫苗 病情得到控制,这是第一个临床应用。在26例一线全身 基于HPⅤ16/18E7抗原的树突状细胞疫苗的安全性和 化疗失败的转移或复发转移的宫颈癌患者中,ADXS11001免疫原性在I期临床试验得到证实,已进入Ⅱ期临床试验 治疗的12个月总生存率为38.5%(1026)。目前阶段。 Santin等叫给予10例B或ⅡA的宫颈癌患者重组的 ADXS11-001疫苗治疗高危局部进展宫颈癌患者的Ⅲ期试HPV16/8E7抗原冲击致敏的自体DC,免疫后发现在受试 验(NCT02853604)正在进行 者体内均产生了E7的特异性CD4T细胞反应并产生了抗 2.病毒载体疫苗:治疗型HPV疫苗的病毒载体有牛痘体反应。 病毒、腺病毒和α病毒等。 Ghaemi等构建的λ-ZAPE7噬 近几年,过继细胞免疫治疗技术不断发展,最近一项试 菌体疫苗在小鼠体内诱导产生了特异性的免疫反应从而使 验性研究结果显示甽,9例转移性宫颈癌患者注入肿瘤浸润 小鼠可以抵抗肿瘤细胞的破坏。MVAE2重组痘苗病毒治 性T淋巴细胞后,有2例患者病变完全消退。 疗高级别病变(CIN2/3)的Ⅱ期临床试验显示接种疫苗的34 HPⅤ治疗性疫苗的发展方向 例患者产生针对MVAE2的抗体和特异的细胞毒作用, 多种类型的HPV治疗性疫苗已用于临床前期及临床试 DNA病毒载量也有明显下降,其中20例患者的病变减验,并显示出很好的治疗效果。但疫苗针对的靶抗原基因 退"。MVAE2治疗性疫苗能有效刺激机体产生针对HPV 主要是E6、E7,其他靶抗原基因治疗性疫苗的研究较少且 的免疫反应并使高级别病变减退。随后,在1176例HPⅤV引大多数临床试验处于I、Ⅱ期。近几年,尽管HPV治疗性疫 起上皮内病变的女性和180例仅仅患有疣的男性中开展的苗取得了一定的进展,但由于HPV进化过程中形成了入
· 558 · 中华预防医学杂志 2018 年5月第 52 卷第5期 Chin J Prev Med，May 2018, Vol. 52, No. 5 月后所有受试者都接受宫颈锥切，结果显示 13 名完全有 效，32名部分有效，11名疾病稳定，2名病情进展。我国治 疗用重组HPV16型E7融合蛋白疫苗和HPV16型重组蛋白 疫苗已获Ⅰ期临床试验批件。 2. 嵌合蛋白疫苗：E7 嵌合蛋白疫苗包括 L1E7 疫苗和 L2E7疫苗。Sharma等[9]采用L1融合E7蛋白的形式免疫小 鼠。实验表明，L1E7融合蛋白具有自我组装成嵌合病毒样 颗粒（virus-like particles，VLPs）的能力, 在小鼠体内诱发了 E7 特异性细胞免疫反应, 并能抑制荷瘤小鼠肿瘤的生长。 该嵌合疫苗在2000年进入临床试验阶段。39例HPV16阳 性CIN2、CIN3患者参加的试验显示，疫苗组针对HPV16 L1 产生的抗体滴度较高，HPV16 E7抗体滴度较低，并可产生 针对两种蛋白的细胞免疫反应[10]。融合了L2和E7的蛋白 疫苗的Ⅰ期临床试验显示其具有良好的可耐受性,能够清 除某些患者的生殖道疣[11]。1999 年 Lacey 等[12]报道了该疫 苗的Ⅱa期临床试验。试验对象为16名复发和11名新发的 尖锐湿疣患者,结果显示所有观察对象血清中均出现了抗 L2E7 的IgG抗体，主要为IgG1。8周后，5例患者的疣体被 完全清除,随访10~24周后也未复发。该研究为HPV L2E7 疫苗的研究提供了参考。 HPV16 E6E7L2蛋白疫苗TA-CIN联合咪喹莫特治疗19 例 VIN2/3 的Ⅱ期临床试验显示，10、20、52 周时分别有 6、 11、12例外阴上皮内瘤变完全消退，15例患者症状消除[13]。 （三）载体疫苗 1. 细菌载体疫苗：ADXSⅡ-001 是一种基于 HPV16 E7 抗原的灭活减毒李斯特菌载体疫苗，可用于治疗HPV相关 的口咽癌、宫颈癌和高级别宫颈上皮内瘤变患者。其采用 基 因 缺 失 型 减 毒 单 核 细 胞 增 生 性 李 斯 特 菌（Listeria monocytogenes），用分泌 HPV16 E7 抗原的单核细胞增生性 李斯特菌和其蛋白溶血O的非溶血部分构建而成。以Ⅰ期 临床试验化疗放疗及手术治疗均失败的 15例宫颈癌晚期 患者为受试对象，静脉注射疫苗3周后加免1次。所有患者 均可耐受此疫苗且15例传统疗法失败的晚期患者中有8例 病情得到控制[14]，这是第一个临床应用。在26例一线全身 化疗失败的转移或复发转移的宫颈癌患者中，ADXS11-001 治 疗 的 12 个 月 总 生 存 率 为 38.5%（10/26）[15]。 目 前 ADXS11-001疫苗治疗高危局部进展宫颈癌患者的Ⅲ期试 验（NCT02853604）正在进行。 2.病毒载体疫苗：治疗型HPV疫苗的病毒载体有牛痘 病毒、腺病毒和 α 病毒等。Ghaemi 等[16]构建的 λ-ZAPE7 噬 菌体疫苗在小鼠体内诱导产生了特异性的免疫反应从而使 小鼠可以抵抗肿瘤细胞的破坏。MVA E2重组痘苗病毒治 疗高级别病变(CIN2/3)的Ⅱ期临床试验显示接种疫苗的34 例患者产生针对 MVA E2 的抗体和特异的细胞毒作用， DNA 病毒载量也有明显下降，其中 20 例患者的病变减 退[17]。MVA E2治疗性疫苗能有效刺激机体产生针对HPV 的免疫反应并使高级别病变减退。随后，在1 176例HPV引 起上皮内病变的女性和180例仅仅患有疣的男性中开展的 Ⅲ期临床试验显示，MVA E2治疗性疫苗能使89.3%女性的 病变消退，100%男性的病变消退[18]。虽然缺乏对照组，对结 果的解释应当谨慎，但该试验表明 MVA E2 治疗性疫苗能 较好地刺激免疫系统,促进病变组织的消退。目前，对E6、 E7蛋白的功能了解比较透彻,如果HPV治疗型疫苗的设计 在主要针对E6、E7蛋白时对E2蛋白的功能进行构建，可能 会收到意想不到的效果[19-20]。目前，我国治疗用HPV16型重 组腺病毒载体疫苗申报的Ⅰ期临床试验批件已完成。 （四）DNA 疫苗 DNA疫苗的靶向肿瘤抗原免疫原性一般较弱，单独使 用疗效不佳。随着基因工程技术的发展，可以在载体抗原 序列上加上辅助因子促进序列的有效表达。趋化性抗原 DNA疫苗是一种新型DNA肿瘤疫苗。将HPV16E7基因与 趋化因子SLC和IgG的Fc片段融合表达，SLC可吸引DC，T、 B 淋巴细胞，并且 DC 细胞通过 Fc 受体可高效捕获融合抗 原，促进抗原提呈作用。该DNA疫苗能通过CD4 + 和CD8+ T 细胞依赖途径诱发强烈的抗肿瘤免疫反应[21]。另一种 pNGVL4a-CRT/E7 疫 苗 由 编 码 HPV16 E7 与 钙 网 蛋 白 Calreticulin(CRT)序列的 pNGVL4a 表达载体构成。CRT 是 热休克蛋白家族成员之一。该疫苗可用于治疗高级别宫颈 上皮内瘤变，32例HPV16阳性的CIN2/3患者参加的初步研 究显示该疫苗具有可行性、安全性、良好的耐受性和潜在的 临床价值[22]。 此外，在 HPV16 和 HPV18 阳性 CIN 2/3 期患者中开展 的随机双盲Ⅱb临床试验显示，编码HPV16和HPV18 E6和 E7 基因片段的 DNA 疫苗 VGX-3100 是第一个对 HPV16 和 HPV18 阳性 CIN 2/3 期患者有效的治疗性疫苗，可用于 CIN2/3患者的非手术治疗[23]。 目前，关于以 E5 为靶抗原基因疫苗的报道较少。Liu 等[24]使用E5作为抗原的DNA疫苗—rAd-E5，在动物实验中, 一次肌肉注射rAd-E5即可产生CD8+ 介导的细胞免疫反应， 抑制肿瘤发生。 （五）细胞疫苗 基于 HPV16/18 E7抗原的树突状细胞疫苗的安全性和 免疫原性在Ⅰ期临床试验得到证实，已进入Ⅱ期临床试验 阶段。Santin等[25]给予10例IB或ⅡA的宫颈癌患者重组的 HPV16/18 E7抗原冲击致敏的自体DC，免疫后发现在受试 者体内均产生了 E7 的特异性 CD4+ T 细胞反应并产生了抗 体反应。 近几年，过继细胞免疫治疗技术不断发展，最近一项试 验性研究结果显示[26]，9例转移性宫颈癌患者注入肿瘤浸润 性T淋巴细胞后，有2例患者病变完全消退。 三、HPV治疗性疫苗的发展方向 多种类型的HPV治疗性疫苗已用于临床前期及临床试 验，并显示出很好的治疗效果。但疫苗针对的靶抗原基因 主要是E6、E7，其他靶抗原基因治疗性疫苗的研究较少且 大多数临床试验处于Ⅰ、Ⅱ期。近几年，尽管HPV治疗性疫 苗取得了一定的进展，但由于HPV进化过程中形成了入侵
中华预防医学杂志2018年5月第52卷第5期 Chin I Prey Med,Ma2018.Vo52,N5 机体免疫系统但不产生免疫应答的保护机制,为激发机体 multiplex PCR[JI. J Clin Microbiol, 2003, 41(2): 608-612. 清除恶性转化的细胞,可从以下三个方面增强疫苗的疗效 14] Lee: YS,, Lee CW, Song M, et al. Cell-mediated immune response (一)筛选新的靶抗原基因增强疫苗的抗原表位 to human papillomavirus 16 E7 peptide pools in patients wit cervical neoplasia[ JL Acta Obstet Gynecol Scand. 201 1.90(12)- 单独的E7或F6蛋白治疗高危型HPV感染时,缺乏足 1350-136.DO:10111600-041220110127x 够的免疫原性,因此需要筛选新的靶抗原基因以增强免疫 [ 5] Greenfield ww, Stratton SI, Myrick RS, et al. A phase I 效果。此外,HPV在免疫选择下,可能通过突变改变氨基酸 dose-escalation clinical trial of a peptide-based human 序列避免与最佳结合主要组织相容性复合体(maj papillomavirus therapeutic vaccine withCandidaskin test reagent as a nowel vaccine adjuvant for treating women with biopsy-proven plex,MHC)分子表位结合从而逃避清 cervical intraepithelial neoplasia 2/5J). Oncoimmunology, 2015.4 除。通过对结合力弱的表位氨基酸顺序进行修饰增强与 10e1031439.DO上10.10800162402X2015.1031439 MHC分子表位的结合从而获得高效疫苗。 16 Kenter GG, Welters MJ, Valentijn AR, et al. Vaccination (二)佐剂的应用 against HPV-16 oncoproteins for vulvar intraepithelial neoplasia[J. N Engl J Medl, 2009.361(19): 1838-1847. DOL: 细胞因子,趋化因子和共刺激分子可作为佐剂增强疫 0.1056/ NEJMoa0810097 苗免疫效果,使病毒更易被免疫系统清除。 HPV E7 DNA [7 Van Damme P. Bouillette. Marussig M, Hens A. et al. 疫苗联合Ⅱ-2或Ⅱ-15治疗的抗肿瘤作用较单用疫苗好,而 GTLoOl, A Therapeutic Vaccine for Women Infected with Human Papillomavirus 16 or 18 and Normal Cervical I12的佐剂效果优于Ⅱ-15。动物实验显示,HPVE7DNA Cytology: Results of a Phase I Clinical Trial[Jl. Clin Caneer 疫苗联合Ⅱ2治疗后再注射T细胞表面共刺激分子4-1B Res,2016,22(13):3238-3248.DOl:10.1158/1078-043 受体,即能提高肿瘤治愈率又能延长肿瘤免疫记忆时 CCR-16-0085 间叫。细胞因子,趋化因子和共刺激分子作为佐剂的策略 [8 Einstein MH, Kadish AS, Burk RD, et al. Heat shock fusion rotein-based immunotherapy for treatment of cervical 可能成为疫苗研发中的重要组成部分 traepithe lial neoplasia ImpJ. Gynecol Oncol, 2007, 106(3): (三)肿瘤疫苗联合治疗 453-460.DOl:10.1016 J-ygyno.2007.04.038 传统放化疗,消融甚至手术治疗发挥作用时,死亡的肿 9 Sharma C, Dey B. Wahiduzzaman M, et al. Human 瘤细胞会溶解并释放出激活机体免疫反应的肿瘤抗原等物 pillomavirus 16 Ll-E7 chimeric virus like particles show prophylactic and therapeutie efficacy in murine model of 质并以级联放大方式充当肿瘤疫苗。用局部放疗联合 cervical cancer J). Vaccine. 2012,30(36: 5417-5424. DOl STxB-HPV(志贺菌毒素 Shiga toxin)疫苗治疗HPV相关的 10.1016 vAccIne.201206.010 头颈鳞癌发现联合治疗能有效增强抗原特异性CD8T细胞10 Kaufmann an.Nian. Jochmus.ta. Vaccination tr 反应和CD8记忆T细胞的产生。多靶点酪氨酸激酶抑制 with HPV16 LIE7 chimeric virus-like particles in women 剂舒尼替尼( Sunitinib)与HPVE6和E7蛋白制成的肿瘤疫CN2) J. Int J Cancer,2007,121(12)27942800DO: 苗( SEVeN6,7)联合对小鼠治疗发现 Sunitinib能降低肿瘤微 环境中的负调控免疫细胞髓系来源抑制性细胞( myeloid [11 Thompson HS, Davies ML, Holding FP, et al. Phase I safety and antigenicity of TA-GW: a recombinant HPV6 L2E7 derived suppressor cells,MDSC)数量并有效提高疫苗诱导的 vaccine for the treatment of genital warts[J Vaccine. 1999. 17 E7特异性T细胞反应虽然此为动物实验,但治疗性疫 (1):40-49 苗与其他治疗方式联合应用有望进入早期临床试验阶 [12] Lacey C, Thompson HS, Monteiro E, et al. Phase Ila safety 成为肿瘤疫苗的重要治疗形式。 and immunogenicity of a therapeutic vaccine, TA-GW, in persons with genital warts. J Infect Dis, 1999, 1793) HPV治疗性疫苗研究进展相对缓慢,还处于动物实验 612-618.DOl:10.1086/314616. 或临床试验研究阶段。治疗性疫苗的机制比较复杂,例如 [13 Daayana S, Elkord E, Winters U, et al. Phase II trial of 肿瘤患者往往免疫功能低下,疫苗可能难于有效激活免疫 imiquimod and HPV therapeutic vaccination in patients with vulval intraepithelial neoplasia JL. Br J Cancer. 2010.102(7): 系统另外疫苗的安全性,肿瘤细胞和受HPV感染细胞的免 11291136.DO:10.1038/ sj. bje.66056ll 疫逃逸也是必须考虑的问题。虽然其真正应用于广大患者 [14 Maciag PC, Radulovic S, Rothman J. The first clinical use of a 还需要相当长的一段时间,但相信对机体控制自身感染,清 live-attenuated Listeria monocytogenes vaccine: a Phase 除HPⅤ感染、转化的肿瘤细胞免疫机制的研究和治疗性疫 safety study of Lm-LLO-E7 in patients with advaneed 苗策略的优化和改造,HPV治疗性疫苗有光明的前景。 careinoma of the cervix[JL. Vaccine, 2009, 27(30): 3975-3983 DOl:10.1016 . vaccIne.2009.04 参考文献 treatment of human papillomavinus-associated cancers-novel immunologic vaccines: ADXS1 1-001J Gynecol Oncol Res enior K. Cervieal cancer research focuses on the HPv E7 Pract,2017,4:10.DO:10.1186/s40661-017-0047-8 gene[Jl. Lancet Oncol, 2002, 3(10): 585 [16 Ghaemi A, Soleimanjahi H. Gill P, et al. Protection of mice by [2 Shiji T. Molecular mechanism of carcinogenesis by human A-based therapeutic vaccine against caneer associated with papillomavirus-16JI.J Dermatol, 2000,27 (2): 73-86 human papillomavirus type 16J].Intervirology, 2011, 543) 3 Lukaszuk K, Liss J, Wozniak L, et al. Human papilloma 105-112.DOl:10.1159/00032019 type 16 status in cervical c cell DNA assayed by 117 Gareia-Hemaindez E, Gonznlez-Siunchez JI, Andrade- Manzano A
中华预防医学杂志 2018 年5月第 52 卷第5期 Chin J Prev Med，May 2018, Vol. 52, No. 5 · 559 · 机体免疫系统但不产生免疫应答的保护机制，为激发机体 清除恶性转化的细胞，可从以下三个方面增强疫苗的疗效。 （一）筛选新的靶抗原基因 增强疫苗的抗原表位 单独的E7或E6蛋白治疗高危型HPV感染时，缺乏足 够的免疫原性，因此需要筛选新的靶抗原基因以增强免疫 效果。此外，HPV在免疫选择下，可能通过突变改变氨基酸 序 列 避 免 与 最 佳 结 合 主 要 组 织 相 容 性 复 合 体（major histocompatibility complex，MHC）分子表位结合从而逃避清 除。通过对结合力弱的表位氨基酸顺序进行修饰增强与 MHC分子表位的结合从而获得高效疫苗[27]。 （二）佐剂的应用 细胞因子，趋化因子和共刺激分子可作为佐剂增强疫 苗免疫效果，使病毒更易被免疫系统清除。HPV E7 DNA 疫苗联合IL-2或IL-15治疗的抗肿瘤作用较单用疫苗好，而 IL-2 的佐剂效果优于 IL-15。动物实验显示，HPV E7 DNA 疫苗联合IL-2治疗后再注射T细胞表面共刺激分子4-1BB 受体，即能提高肿瘤治愈率又能延长肿瘤免疫记忆时 间[28]。细胞因子，趋化因子和共刺激分子作为佐剂的策略 可能成为疫苗研发中的重要组成部分。 （三）肿瘤疫苗联合治疗 传统放化疗，消融甚至手术治疗发挥作用时，死亡的肿 瘤细胞会溶解并释放出激活机体免疫反应的肿瘤抗原等物 质并以级联放大方式充当肿瘤疫苗[29]。用局部放疗联合 STxB-HPV（志贺菌毒素ShigaToxinB）疫苗治疗HPV相关的 头颈鳞癌发现联合治疗能有效增强抗原特异性CD8+ T细胞 反应和CD8+ 记忆T细胞的产生[30]。多靶点酪氨酸激酶抑制 剂舒尼替尼（Sunitinib）与HPV E6和E7蛋白制成的肿瘤疫 苗（SFVeE6，7）联合对小鼠治疗发现Sunitinib能降低肿瘤微 环境中的负调控免疫细胞髓系来源抑制性细胞（myeloid derived suppressor cells，MDSC）数量并有效提高疫苗诱导的 E7特异性T细胞反应[31-32]。虽然此为动物实验，但治疗性疫 苗与其他治疗方式联合应用有望进入早期临床试验阶段， 成为肿瘤疫苗的重要治疗形式。 HPV治疗性疫苗研究进展相对缓慢，还处于动物实验 或临床试验研究阶段。治疗性疫苗的机制比较复杂,例如 肿瘤患者往往免疫功能低下,疫苗可能难于有效激活免疫 系统,另外疫苗的安全性，肿瘤细胞和受 HPV感染细胞的免 疫逃逸也是必须考虑的问题。虽然其真正应用于广大患者 还需要相当长的一段时间，但相信对机体控制自身感染，清 除HPV感染、转化的肿瘤细胞免疫机制的研究和治疗性疫 苗策略的优化和改造，HPV治疗性疫苗有光明的前景。 参 考 文 献 [1] Senior K. Cervical cancer research focuses on the HPV E7 gene[J]. Lancet Oncol, 2002,3(10):585. [2] Ishiji T. Molecular mechanism of carcinogenesis by human papillomavirus-16[J]. J Dermatol, 2000,27(2):73-86. [3] Lukaszuk K, Liss J, Wozniak I, et al. Human papillomavirus type 16 status in cervical carcinoma cell DNA assayed by multiplex PCR[J]. J Clin Microbiol, 2003,41(2):608-612. [4] Lee YS, Lee CW, Song MJ, et al. Cell-mediated immune response to human papillomavirus 16 E7 peptide pools in patients with cervical neoplasia[J]. Acta Obstet Gynecol Scand, 2011,90(12): 1350-1356. DOI: 10.1111/j.1600-0412.2011.01277.x. [5] Greenfield WW, Stratton SL, Myrick RS, et al. A phase I dose-escalation clinical trial of a peptide-based human papillomavirus therapeutic vaccine withCandidaskin test reagent as a novel vaccine adjuvant for treating women with biopsy-proven cervical intraepithelial neoplasia 2/3[J]. Oncoimmunology, 2015,4 (10):e1031439. DOI: 10.1080/2162402X.2015.1031439. [6] Kenter GG, Welters MJ, Valentijn AR, et al. Vaccination against HPV-16 oncoproteins for vulvar intraepithelial neoplasia[J]. N Engl J Med, 2009,361(19):1838-1847. DOI: 10.1056/NEJMoa0810097. [7] Van Damme P, Bouillette-Marussig M, Hens A, et al. GTL001, A Therapeutic Vaccine for Women Infected with Human Papillomavirus 16 or 18 and Normal Cervical Cytology: Results of a Phase I Clinical Trial[J]. Clin Cancer Res, 2016,22(13):3238-3248. DOI: 10.1158/1078-0432. CCR-16-0085. [8] Einstein MH, Kadish AS, Burk RD, et al. Heat shock fusion protein-based immunotherapy for treatment of cervical intraepithelial neoplasia III[J]. Gynecol Oncol, 2007,106(3): 453-460. DOI: 10.1016/j.ygyno.2007.04.038. [9] Sharma C, Dey B, Wahiduzzaman M, et al. Human papillomavirus 16 L1-E7 chimeric virus like particles show prophylactic and therapeutic efficacy in murine model of cervical cancer[J]. Vaccine, 2012,30(36):5417-5424. DOI: 10.1016/j.vaccine.2012.06.010. [10] Kaufmann AM, Nieland JD, Jochmus I, et al. Vaccination trial with HPV16 L1E7 chimeric virus-like particles in women suffering from high grade cervical intraepithelial neoplasia (CIN 2/3) [J]. Int J Cancer, 2007,121(12):2794-2800. DOI: 10.1002/ijc.23022. [11] Thompson HS, Davies ML, Holding FP, et al. Phase I safety and antigenicity of TA-GW: a recombinant HPV6 L2E7 vaccine for the treatment of genital warts[J]. Vaccine, 1999,17 (1):40-49. [12] Lacey CJ, Thompson HS, Monteiro EF, et al. Phase IIa safety and immunogenicity of a therapeutic vaccine, TA-GW, in persons with genital warts[J]. J Infect Dis, 1999,179(3): 612-618. DOI: 10.1086/314616. [13] Daayana S, Elkord E, Winters U, et al. Phase II trial of imiquimod and HPV therapeutic vaccination in patients with vulval intraepithelial neoplasia[J]. Br J Cancer, 2010,102(7): 1129-1136. DOI: 10.1038/sj.bjc.6605611. [14] Maciag PC, Radulovic S, Rothman J. The first clinical use of a live-attenuated Listeria monocytogenes vaccine: a Phase I safety study of Lm-LLO-E7 in patients with advanced carcinoma of the cervix[J]. Vaccine, 2009,27(30):3975-3983. DOI: 10.1016/j.vaccine.2009.04.041. [15] Miles B, Safran HP, Monk BJ. Therapeutic options for treatment of human papillomavirus-associated cancers -novel immunologic vaccines: ADXS11-001[J]. Gynecol Oncol Res Pract, 2017,4:10. DOI: 10.1186/s40661-017-0047-8. [16] Ghaemi A, Soleimanjahi H, Gill P, et al. Protection of mice by a λ-based therapeutic vaccine against cancer associated with human papillomavirus type 16[J].Intervirology,2011,54(3): 105-112. DOI: 10.1159/000320197. [17] García-Hernández E, González-Sánchez JL, Andrade-Manzano A
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