目前,預防性人乳頭瘤病毒(HPV)疫 苗研發(fā)技術(shù)日趨成熟(相關(guān)閱讀:《預防性人乳頭瘤病毒(HPV)疫 苗研究應用現狀》),隨著(zhù)疫 苗覆蓋率的提高, HPV 相關(guān)疾病的發(fā)病率也逐步減少。不過(guò),晚期和復發(fā)的宮頸癌患者預后仍然較差,死亡率較高,開(kāi)發(fā)HPV的治療性疫 苗并用來(lái)治療HPV 感染導致的宮頸上皮內損害以及宮頸癌成為當前研究的熱點(diǎn)。
治療性疫 苗不同于預防性疫 苗,其旨在誘導細胞介導的免疫反應,而不是產(chǎn)生中和抗體。HPV治療性疫 苗是一類(lèi)打破慢性感染者體內免疫耐受,重建或增強免疫應答從而治療 HPV 感染,阻斷由 HPV引起的癌前病變和促進(jìn)病變組織消退的新型疫 苗。一般來(lái)說(shuō),治療性疫 苗以多種形式包含E6、E7抗原,并將這些抗原傳遞給局部抗原遞呈細胞(APCs),進(jìn)一步通過(guò)MHCⅠ類(lèi)和MHCⅡ類(lèi)分子刺激抗原表達,從而產(chǎn)生CD8+細胞毒 性T細胞(CTL)或CD4+輔助T細胞(Th)反應。E6、E7抗原在被APCs 的MHCⅠ類(lèi)分子識別之前,先在 APCs被蛋白酶加工、消化成更小的肽段。重要的是,并不是所有的這些肽段都能成功加載到 MHC分子進(jìn)而被特異性的T 細胞識別。只有一些含有特定抗原表位的肽段能高親和力地結合到MHC分子,并與能引起免疫反應的特異性T 細胞的受體(TCR)發(fā)生相互反應。目前,大多數治療性HPV疫 苗致力于誘導E7抗原的免疫反應,因為在臨床前模型中,E7抗原免疫反應性比E6抗原更好。
治療性HPV疫 苗研究現狀
在HPV慢性感染導致宮頸上皮內損害以及癌變的過(guò)程中,通常存在致癌蛋白E6、E7的持續表達。所以目前存在多種針對靶抗原E6、E7的治療性疫 苗,其疫 苗類(lèi)型包括活載體疫 苗、蛋白或多肽疫 苗以、核酸疫 苗以及細胞疫 苗等,且不少疫 苗的研發(fā)工作已進(jìn)入臨床前模型和臨床試驗階段。
1、活載體細菌減毒疫 苗
活載體疫 苗分為細菌或病毒載體疫 苗。這些載體在機體內復制,促進(jìn)了抗原的傳播?;钶d體疫 苗有很高的免疫原性,可以產(chǎn)生強烈的細胞和體液免疫反應。他們還可以將E6、E7抗原遞呈給抗原遞呈細胞(APCs),促進(jìn)主要組織相容性復合體(MHC)Ⅰ和Ⅱ類(lèi)分子識別抗原。但是,活載體疫 苗有潛在的安全風(fēng)險,尤其是在免疫力低下的人群中。此外,重復接種相同的活載體疫 苗后,產(chǎn)生的免疫反應療效是有限的。
細菌載體主要包括單核細胞增多性李斯特菌( Listeria monocytogenes,Lm) 、乳桿菌屬和沙門(mén)菌等。李斯特菌是一類(lèi)革蘭陽(yáng)性胞內病原體,可誘發(fā)固有免疫和獲得性免疫,對病毒和寄生蟲(chóng)的感染起到保護機體的作用,作為載體在免疫治療中具有以下優(yōu)勢:其一可感染巨噬細胞而不被其捕獲,具有在 MHC I 和 MHC II 途徑中遞送抗原的能力,其二通過(guò)分泌李斯特菌溶血素( listeriolysin,LLO) 來(lái)逃脫吞噬體的吞噬作用。Lm 是一類(lèi)應用廣泛和具有代表性的載體,目前基于Lm 的疫 苗已經(jīng)在大量的臨床試驗中開(kāi)展,ADXSⅡ-001 是一種基于HPV16 E7抗原的滅活減毒李斯特菌載體疫 苗,可用于治療HPV相關(guān)的口咽癌、宮頸癌和高級別宮頸上皮內瘤變患者。干酪乳酸桿菌( Lactobacillus casei,L. casei) 是另一種常見(jiàn)的細菌載體,在疫 苗制備過(guò)程中,編碼 HPV-E7 的基因被轉導至L.casei 表達 E7 蛋白,可被黏膜中APCs識別并遞呈給CTLS而誘發(fā)細胞免疫。
病毒載體主要包括腺病毒、腺相關(guān)病毒、α病毒、慢病毒和牛痘病毒等,通過(guò)基因工程方法擔載編碼HPV E6 /E7 的基因序列而發(fā)揮遞送靶抗原的作用。TG4001 是一種基于重組修飾牛痘病毒( modified vaccinia virus Ankara,MVA) 為載體的疫 苗,在一項臨床試驗中被用于治療 HPV-16相關(guān)性 CIN2/3的患者。RNA 復制子疫 苗的制備是利用 RNA α 病毒作為載體,該類(lèi)病毒包括辛德畢斯病毒(Sindbis virus,SIN)、委內瑞拉豬腦炎病毒( Venezuelan equine encephalitis virus,VEE) 和塞姆利基森林病毒( Semliki forest virus,SFV)。RNA 復制子能夠自我復制,從而誘發(fā)抗原的持續表達和增加免疫原性。
2、蛋白或多肽疫 苗
多肽和蛋白質(zhì)疫 苗中的多肽和蛋白質(zhì)組分是從HPV 抗原分離出來(lái)的,經(jīng)由樹(shù)突狀細胞(DCs)處理后,被遞呈給 MHCⅠ或Ⅱ類(lèi)分子,能有效刺激CD8+或CD4+T細胞的免疫應答。多肽和蛋白質(zhì)疫 苗安全穩定,易于生產(chǎn),顯示了巨大的應用前景。
蛋白疫 苗免疫原性較弱,主要通過(guò) MHC II 路徑遞呈抗原誘發(fā)抗體產(chǎn)生,而不是產(chǎn)生 CTL 的免疫應答。近幾年來(lái)開(kāi)展的研究主要關(guān)注TA-CIN、GTL001( ProCervix) 和 TVGV-1 等蛋白疫 苗。TACIN 是一種 HPV-16-E6 /E7 /L2 融合蛋白疫 苗,通過(guò)聯(lián)合使用佐劑( GPI-0100) 和順鉑,在 HPV-16 E6 /E7陽(yáng)性的小鼠模型中誘導了治療性免疫應答。GTL001 是一種將重組 HPV-16/18-E7 蛋白融合至無(wú)催化活性的百日咳博德桿菌CyaA中的治療性疫 苗。一項 I期試驗結果表明,在具有正常細胞學(xué)形態(tài)的 HPV-16/18 感染的女性患者中,間隔6周皮內注射一次 600μg GTL001,并在注射部位聯(lián)合局部使用咪喹莫特軟膏,經(jīng)過(guò)兩次治療能有效清除 HPV-16 /18。TVGV-1 是一種基于HPV-16 E7 抗原的融合蛋白,在臨床前試驗中聯(lián)合佐劑( GPI-0100 和 CpG 寡聚核苷酸) 誘導了強烈的抗原特異性 T 細胞免疫應答。
多肽疫 苗免疫原性弱,常需借助一些免疫佐劑或脂質(zhì)體來(lái)增強其治療效能。多肽類(lèi)疫 苗呈MHC特異性,在治療之前需確定患者抗原的特定表位。肽類(lèi)疫 苗種類(lèi)繁多,其核心是使用HPV-16 E6和/或E7的多肽作為抗原,代表性的疫 苗主要包括 PepCan、HPV16-SLP、GL-0810、PDS0101 和 DPX-E7 等。PepCan 包含四種合成性多肽,并添加了白色念珠菌提取物作為佐劑,可通過(guò)皮內注射進(jìn)行接種。HPV16-SLP 是一種合成的長(cháng)肽鏈疫 苗,研究認為,在 HPV-16 E6 /E7 陽(yáng)性的 CC 患者中,使用卡鉑-紫杉醇化療以后再進(jìn)行該疫 苗接種可促進(jìn)疫 苗誘導的 T 細胞反應。GL-0810 是一種 HPV-16 特異性多肽疫 苗,制備過(guò)程中添加了粒-巨噬細胞集落刺激因子和Montanide 佐劑,用于皮下接種治療頭頸部復發(fā)/轉移性鱗狀細胞癌。PDS0101是基于 HPV-16 E6 /E7 多肽開(kāi)發(fā),其在高危型 HPV 感染和CIN 1女性患者中的治療安全性和耐受性正在評估中( NCT02065973,I 期)。此外,DPX-E7 也正應用于HPV-16 E7和 HLA-A*02 陽(yáng)性的口咽癌、CC 和肛門(mén)癌( NCT02865135,Ib /II期) 患者的臨床試驗中。
3、核酸疫 苗
核酸疫 苗包括DNA 和RNA 疫 苗,可以多次接種。DNA 疫 苗的優(yōu)點(diǎn)是安全、穩定及易批量生產(chǎn),比RNA 疫 苗在細胞內的抗原表達持續時(shí)間更長(cháng),常用于肌肉注射。其缺點(diǎn)主要是在肌注過(guò)程中,容易被心肌細胞攝取,阻斷了誘導持續的免疫原性。此外,遞送的DNA體內轉染效率有限,故免疫原性較弱。隨著(zhù)基因工程技術(shù)的發(fā)展,可以在載體抗原序列上加上輔助因子促進(jìn)序列的有效表達。趨化性抗原DNA疫 苗是一種新型DNA腫瘤疫 苗。將HPV16E7基因與趨化因子SLC和IgG的Fc片段融合表達,SLC可吸引DC,T、B 淋巴細胞,并且 DC 細胞通過(guò) Fc 受體可高效捕獲融合抗原,促進(jìn)抗原提呈作用。該DNA疫 苗能通過(guò)CD4+和CD8+T細胞依賴(lài)途徑誘發(fā)強烈的抗腫瘤免疫反應。另一種pNGVL4a-CRT/E7 疫 苗由編碼HPV16 E7與鈣網(wǎng)蛋白Calreticulin(CRT)序列的 pNGVL4a 表達載體構成。CRT 是熱休克蛋白家族成員之一。該疫 苗可用于治療高級別宮頸上皮內瘤變,32例HPV16陽(yáng)性的CIN2/3患者參加的初步研究顯示該疫 苗具有可行性、安全性、良好的耐受性和潛在的臨床價(jià)值。此外,在 HPV16 和 HPV18 陽(yáng)性 CIN2/3 期患者中開(kāi)展的隨機雙盲Ⅱb臨床試驗顯示,編碼HPV16和HPV18 E6和E7基因片段的DNA疫 苗VGX-3100是第一個(gè)對HPV16 和HPV18 陽(yáng)性CIN 2/3 期患者有效的治療性疫 苗,可用于CIN2/3患者的非手術(shù)治療。
與DNA 疫 苗相比,RNA 疫 苗不會(huì )被整合到宿主的染色組中,亦不會(huì )誘導細胞轉化, 但是其不夠穩定。目前,尚未有開(kāi)展RNA 疫 苗治療HPV 相關(guān)性疾病的臨床試驗相關(guān)報道。
4、細胞疫 苗
基于HPV16/18 E7抗原的樹(shù)突狀細胞疫 苗的安全性和免疫原性在Ⅰ期臨床試驗得到證實(shí),已進(jìn)入Ⅱ期臨床試驗階段。有學(xué)者給予10例IB或ⅡA的宮頸癌患者重組的HPV16/18 E7抗原沖擊致敏的自體DC,免疫后發(fā)現在受試者體內均產(chǎn)生了 E7 的特異性CD4+T 細胞反應并產(chǎn)生了抗體反應。此外,過(guò)繼細胞免疫治療技術(shù)也不斷發(fā)展,研究結果顯示,9例轉移性宮頸癌患者注入腫瘤浸潤性T淋巴細胞后,有2例患者病變完全消退。
用疫 苗進(jìn)行免疫治療是一種很有前景的癌癥治療方法,在宮頸病變及宮頸癌患者中,治療性疫 苗的使用與癌變前損害的轉歸以及臨床預后密切相關(guān)。與傳統治療相比,治療性疫 苗有巨大優(yōu)勢和可行性,具有良好的發(fā)展前景。HPV治療性疫 苗研究進(jìn)展相對緩慢,還處于動(dòng)物實(shí)驗或臨床試驗研究階段。治療性疫 苗的機制比較復雜,例如腫瘤患者往往免疫功能低下,疫 苗可能難于有效激活免疫系統,另外疫 苗的安全性,腫瘤細胞和受 HPV感染細胞的免疫逃逸也是必須考慮的問(wèn)題。
參考資料
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作者簡(jiǎn)介:小米蟲(chóng),藥品質(zhì)量研究工作者,長(cháng)期致力于藥品質(zhì)量研究及藥品分析方法驗證工作,現就職于國內某大型藥物研發(fā)公司,從事藥品檢驗分析及分析方法驗證。
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