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人乳头瘤病毒疫苗的研究进展

作者:李雷,郎景和
《中国实用妇科与产科杂志》 2017-8-25 阅读 字号:T|T

全世界每年一千多万例新发癌症中约10%和病毒感染有关。人乳头瘤病毒(HPV)、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒和Epstein-Barr病毒(EBV)每年分别导致60万、38万、22万和11万癌症病例。在美国HPV导致了几乎100%的宫颈癌、60%的口咽癌、91%的肛门癌、75%的阴道癌、69%的外阴癌和63%的阴茎癌。2012年全球新发宫颈癌病例52.8万,死亡26.6万,绝大部分死亡发生在发展中国家。宫颈癌也是中国女性生殖道癌症中发生率和死亡率最高的恶性肿瘤,分别为98.9和30.5/10万人口。病毒疫苗是肿瘤防治领域内最重要的研究方向之一,我们对HPV疫苗的研究进展概述如下。 


1  HPV感染与癌症


HPV是环状双链DNA,拥有130多种亚型,在种植粘膜的HPV亚型中,有40多种和生殖道感染有关。低危病毒是导致生殖道肛周疣的病原体,包括HPV 6,11,40,42,43,44,53,54,61和72型等,其中HPV 6、11型分别和90%的生殖道疣以及96%的尖锐湿疣有关。致癌性HPV(高危HPV)产生癌蛋白使抑癌基因失活导致癌症发生。2级或更严重的宫颈上皮内瘤变(CIN2+)中50%~60%病例由HPV高危亚型16和18型所致,25%由HPV31、33、45和58所致;HPV16/18、45和31分别导致了70%、5%和10%的宫颈癌。国内研究也发现100%的宫颈癌和HPV有关,HPV16、18、58、52和31型是最常见的5种HPV亚型,估计HPV16/18型疫苗对中国子宫颈癌有高达69.6%的预防作用。 


2  HPV疫苗的预防效果和不良反应


2.1    HPV疫苗的历史    HPV疫苗于2006年上市,四价疫苗(靶向HPV6、11、16和18)Gardasil?(默克,肯纳尔沃思堡,新泽西,美国)和两价疫苗(靶向HPV16/18)Cervarix?(葛兰素史克,布伦特福德,英国)目前已在将近100个国家中得到应用。这两种疫苗都以病毒样颗粒诱导机体产生中和性抗体、预防HPV感染,保护期至少5年。2007年澳大利亚成为第一个为12~18岁女孩儿和年轻女性提供免费四价疫苗接种的国家,结果21~30岁女性中生殖道疣发生率从2007年的11.3%下降至2011年的3.1%。从2010年四价HPV疫苗推广后,美国14~19岁女性HPV感染率下降了56%,从2008至2012年年轻女性中CIN2+发生率也出现显著下降。2014年12月美国FDA批准了九价疫苗Gradasil-9?上市(靶向HPV类型增加了31、33、45、52和58型),可望预防90%的宫颈癌、外阴癌、阴道癌和肛门癌。


2.2    HPV疫苗的效果    由于宫颈癌发病时程较长,目前HPV疫苗临床研究的主要研究终点是HPV感染和CIN。目前三种HPV疫苗对于致癌性HPV感染以及相关疾病都有显著的预防作用,包括CIN2+,阴道、外阴和肛门的上皮内瘤变,且接种后有持续稳定的免疫原性。系统性评价和荟萃分析发现,如果一国HPV疫苗接种能够覆盖50%以上的女孩儿和年轻女性,HPV16和18的感染率将下降68%,生殖道疣发生率会下降61%。根据2012年美国疾控中心(CDC)的研究,如果12岁以下儿童中三剂HPV疫苗的覆盖率达到80%,将另有5.3万人免除宫颈癌的终身风险;如果不提高年度覆盖率,将另有4400例女性继续发生宫颈癌。鉴于HPV疫苗对于HPV感染和病变有效的预防作用,权威学术团体和机构发布了很多HPV疫苗接种的推荐和声明。


2.3    HPV疫苗的不良反应    二价和四价疫苗都有很好的短期和长期安全性,绝大部分不良反应轻微,可迅速缓解,包括注射部位疼痛(约90%),头痛和乏力(约50%)。HPV疫苗严重不良反应的发生率和安慰剂注射的情况类似。九价疫苗也有很高的效力和安全性,不良反应包括轻中度疼痛,接种部位红肿、瘙痒,头痛,发热,恶性,眩晕和乏力。HPV疫苗接种并不影响青少年性行为的模式和妊娠情况,担心HPV疫苗导致“性开放”是没有道理的。从2012-2015年有3项大规模调查问卷研究评估了疫苗接种后的性活力问题,均未发现HPV疫苗接种后和性生活相关的临床风险增加,也不会增加性传播疾病发生率。


3  HPV疫苗的应用原则


3.1    来自学术机构的推荐    目前上市的三种HPV疫苗接种均推荐三次接种,第2次和第3次距离首次接种的时间间隔分别是1~2个月和6个月,没有指证进行加强接种。如果接种延迟,则不必重新开始。美国妇产科学会2015年指南对HPV疫苗应用的原则包括:妇产科医师和其他医护人员应该教育父母和患者有关HPV疫苗接种的收益和安全性,这一点至关重要;女孩儿和男孩儿接种的目标年龄是11~12岁;九价HPV疫苗已经加入美国免疫接种咨询委员会的推荐列表中,目标是年龄11~12岁的女孩儿和男孩儿;在目标年龄没有接受接种的男性和女性可以在26岁前补充完成接种;任何人群在接种前都不推荐进行HPV DNA检测,如果患者HPV DNA检测结果阳性,仍然推荐进行接种。美国CDC推荐所有11~12岁的男孩儿和女孩儿都接种HPV疫苗,对于同性恋或双性恋的男性,或者存在免疫系统破坏的男性和女性,在26岁前也应接种HPV疫苗;所有三种疫苗都适用于女孩儿和年轻女性,四价和九价疫苗还推荐用于男孩和年轻男性。此外,性生活后接种仍然会带来显著的临床收益。


3.2    接种相关问题    (1)接种针剂数:很多前瞻性研究的证据发现,女孩儿接种两剂HPV疫苗对于HPV感染和宫颈病变的预防效果似乎并不劣于三次接种的情况。WHO接种策略咨询专家组(SAGE)在2014年推荐对于9~13岁的女孩儿HPV疫苗接种2剂即可,但对于15岁生日后才开始接种的年轻女性以及免疫缺陷的人群,仍然推荐接种3剂。(2)接种年龄:青春期是接种HPV疫苗的最佳年龄。HPV疫苗适用年龄范围之外的接种效果尚需进一步观察。尽管美国FDA并不推荐对于25岁以上女性接种HPV疫苗,但是3期的多国、双盲、随机对照研究发现,对于25岁以上女性HPV疫苗依然能够有效预防感染和宫颈异常,并具有HPV 31、HPV 45的交叉保护效应。(3)接种与宫颈癌筛查:HPV疫苗虽然是宫颈癌预防的重要一步,但还不能取代常规的宫颈癌筛查。接种HPV疫苗的女性应该接受和未接种女性一样的筛查流程。(4)特殊人群中的应用:尽管并不推荐孕期接种,但孕期接种HPV疫苗是安全的。如果已经开始系列接种后发现妊娠,可以推迟后续接种至妊娠结束。哺乳女性可以接受任何类型的HPV疫苗,HPV疫苗并不影响哺乳的安全性。上市后监测数据没有发现四价疫苗增加任何不良妊娠结局的风险。随机双盲对照研究的长期随访研究证实接种两价HPV疫苗90 d内的流产率并没有增加。免疫抑制如HIV感染或器官移植并不是HPV疫苗接种的禁忌证,包括九价疫苗,但是疫苗的免疫反应可能差一些。


4  HPV疫苗存在的问题


4.1    卫生经济学问题    HPV疫苗接种接种的最大障碍是价格问题。很多国际组织和政府为此进行了努力。通过全球疫苗和接种联盟(Gavi接种联盟)的谈判,默克和葛兰素史克为全球最穷的国家提供每剂不足5美元的接种价格,有49个国家通过获得了低价HPV疫苗接种的资质。但对于人均GDP不足1580美元的国家,每剂HPV疫苗价格需要降低到1~2美元才能发挥效果。在发达国家,基于二价和四价HPV疫苗的接种程序都具有全国性成本效益优势。但是对男孩儿和年轻男性进行普遍的九价疫苗接种则没有这种社会经济效益。为了预防男性癌症而需要接种的男孩儿数量是为了预防宫颈癌而需要接种的女孩儿数量的四倍。


在发展中国家,接种HPV疫苗也具有成本效益,尤其是在欠缺宫颈癌筛查机制的地区。在中国,和单纯宫颈癌筛查相比,筛查联合HPV疫苗接种可以减少44%的宫颈癌发病率,这种效益对于经济收入最差的阶层最具卫生经济效益。收入最高和最低的阶层接种HPV疫苗后分别能节省60%和15%的诊疗费用。如果每人次HPV疫苗接种的价格在50美元以下,那么国内不同收入阶层的人群都有接种的卫生经济效益。


4.2    接受和推广程度    尽管权威医疗机构都强烈推荐HPV疫苗接种,但是接种仍未得到普遍接受,已成为HPV疫苗开发和应用中最主要的问题。在香港居民中的调查发现,80.8%的参与者曾经参与过无症状的宫颈癌筛查,但仅有3.0%的女性接受过接种。美国HPV疫苗接种率也很低,11~13岁完成所有三剂的女孩儿和男孩儿分别为36%和14%。中国全国性调查显示,仅有4.5%的青少年父母对HPV疫苗有正确认识。医师的推荐对于HPV疫苗被接受至关重要,尤其是来自初级医疗工作者和儿科医师的明确推荐。


4.3    宫颈癌筛查不能替代HPV疫苗接种    应用HPV疫苗和宫颈癌筛查将实现宫颈癌的一级预防和二级预防,这两种方法针对相同的病理机制,即预防CIN2/3进展为侵袭性癌。如果没有任何预防措施,CIN2/3是发展为侵袭性癌的必经步骤,美国20~29岁女性中估计的CIN2/3病例达到550/10万女性。HPV疫苗将消除大部分这些HPV相关的病变,这种效果不是宫颈癌筛查能够解决的。 


5  HPV疫苗开发的新进展


5.1    新一代预防性疫苗    已经上市的二价和四价HPV L1(主要的HPV蛋白)病毒样颗粒(VLP)疫苗还有很多缺陷,包括相对高的生产成本、运送成本和其他病毒亚型的保护限制。以降低开发成本的二代L1 VLP疫苗是未来预防性疫苗的主要方向。L2是HPV衣壳蛋白的次要成分,目前也在开发针对L2、能产生广泛交叉中和抗体的预防性疫苗。这些进展都将为中低收入国家提供更多的预防策略。


5.2    治疗性疫苗    治疗性HPV疫苗已进行了许多临床前研究及临床试验,包括载体疫苗、多肽/蛋白类疫苗、DNA疫苗及树突状疫苗等。这些疫苗均存在一些缺点,如病毒及细菌等活载体容易诱导机体产生中和抗体、DNA疫苗的免疫原性较低、需要使用佐剂来增强其免疫效果等。目前各种含有E6、E7抗原的治疗性HPV疫苗已经完成或正在进行临床试验,对于CIN有效,但对于宫颈浸润癌似乎没有明显的治疗效果。最近在一项国际3期多中心随机对照双盲研究中,接种合成性DNA疫苗(VGX-3100)的患者中48.2%(55/114)出现组织学消退(CIN2+消退至CIN1或正常),而安慰剂组30.0%(12/40)的患者出现组织学消退(P = 0.034)。在病理消退的人群中,VGX-3100组病理消退至正常的比例显著高于安慰剂组(81.1% vs. 54.5%),病毒清除率也高于安慰剂组(80% vs. 50%)。治疗组和安慰剂组相比,T细胞免疫反应和体液反应更为显著。对切除标本的配对的免疫学分析也得出类似结论。(参考文献略)


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