Xiamen University

1 月 16 日，厦门大学附属中山医院举行签约仪式，聘任 1 位首席科学家及首批 10 位双聘教授。 图源：厦门大学附属中山医院 此次聘任的首席科学家为中国科学院院士、厦大教授林圣彩。2006 年 6 月至今，林圣彩教授任厦门大学生命科学学院教授、博士生导师；2021 年当选中国科学院院士。 近年来，林圣彩教授以细胞代谢稳态调控为研究核心，针对细胞对营养物质与能量的感知机制以及代谢紊乱相关疾病的发生发展的分子机制进行研究；近期，林院士荣获 2025 年度「FAOBMB（亚洲及大洋洲生物化学家与分子生物学家联盟）卓越研究奖」，今年全球仅有他获此殊荣。 厦门大学附属中山医院（厦门中山医院）始建于 1928 年，现为三级甲等综合性医院；2005 年成为厦门大学首家附属医院，医院目前拥有 3 个院区（院本部、金榜分部、厦禾分部），现有编制床位 2500 张，拥有教职员工 3300 余人，承担厦门大学医学院、福建医科大学、厦门医学院等多所医学院校临床专业课程教学工作。 策划：sysoon｜监制：z_popeye 信息来源：厦门大学附属中山医院、厦门大学生命科学学院 丁香园是面向医疗从业者的专业平台，以「助力中国医生」为己任。在丁香园，可以和同行讨论病例 ，在线学习公开课，使用用药助手等临床决策工具，在丁香人才找可靠医疗岗位。

中文摘要 HPV是1种广泛存在于自然界的DNA病毒，持续性感染HPV可导致多种癌症，尤其是宫颈癌的发生。HPV疫苗的研发和接种对于预防宫颈癌及其他相关癌症具有极其重要的意义。近年来，随着科学技术的进步，HPV疫苗研发取得了显著进展。目前在全球市场上有二价、四价和九价3种HPV疫苗，二价和四价疫苗可以预防近70%与HPV相关的宫颈癌和癌前病变，九价疫苗可以提供近90%的保护。此文就HPV疫苗的研究进展进行综述。 正文 宫颈癌是全球女性发病率第4的癌症，也是造成发展中国家妇女因癌症死亡的第2大原因，每年大约新增52.8万例患者，HPV的持续感染是导致宫颈癌发生的关键因素。HPV主要通过直接接触感染者的病变部位、间接接触被污染的用品、性接触等方式传播，过早性交、性激素水平紊乱、免疫力低下、多个性伴侣、吸烟等都是影响HPV感染的因素。女性和男性的易感部位包括宫颈、肛门、阴茎、阴道、外阴、直肠、口咽等。HPV感染还会导致其他癌症，如阴茎、阴道、外阴、口腔、肛门癌等。50%~80%的性活跃妇女会感染至少1种型别的HPV。HPV分为高危型和低危型，其中高危型与约99%的宫颈癌相关，约70%的宫颈癌由HPV16和18型引起。本文将深入探讨HPV疫苗现存的问题及其研发前景，旨在为HPV疫苗研究提供新的思路，促进新疫苗的研究和发展，提高疫苗接种率，实现加速消除宫颈癌的目标。 1 病原学 HPV属于乳头瘤病毒科，是1种球形双链非包膜DNA病毒，直径为50~55 nm，以人为唯一宿主，耐受干燥且可以长期保存。目前已鉴定约200个型别HPV，主要为α、β和γ 3个属，其中α属HPV种类最多，且最为复杂，包括15个种和60个型别，分为高危型和低危型，见表1。高危型别HPV致病力较强，低危型别主要引起黏膜上皮病变，传统意义上生殖器或黏膜HPV都属于α属。β属HPV与疣状表皮异型增生相关，包括5个种和24个型别，其感染后多以潜伏状态存在，在免疫水平低下时很容易被激活，通常引发良性病变，致病性最强的型别是5、8型，感染后很可能恶变为鳞状细胞癌。γ属HPV包括5个种和7个型别，致病性不强，与肿瘤发生无明显相关性。 HPV基因组由3个功能区域组成，包括非编码上游调控区域、早期蛋白编码区域（E1、E2、E4、E5、E6、E7）以及病毒衣壳编码区域（L1、L2）。L1为主要的衣壳蛋白，是疫苗研发的主要成分；L2是次要的衣壳蛋白，是抗体识别的主要位点。针对L1交叉中和表位产生的交叉中和抗体，可中和部分其他亚型的HPV，如Combita等筛选的抗HPV16.I23单克隆抗体可交叉中和HPV45和HPV59，抗HPV16.J4单克隆抗体对HPV31、33、39、45、58的假病毒具有弱交叉中和作用；而部分HPV疫苗也表现出交叉保护作用，如二价HPV16、18疫苗交叉预防HPV31、33、45、52、6、11、53、74等感染。 2 HPV疫苗种类及特点 2.1 预防性HPV疫苗 自预防性HPV疫苗问世以来，全球宫颈癌的发病率和死亡率均显著下降，预防性HPV疫苗主要针对那些尚未感染但在性活跃期的青少年和青年女性，分为二价、四价和九价3类，这些疫苗均针对HPV L1的病毒样颗粒（virus-like particle，VLP）设计，工作原理是通过模拟HPV的部分中和位点来激发人体免疫系统产生保护性中和抗体，从而在未来遇到真实病毒时能够迅速识别并阻断病毒对人体的感染。 HPV16、18是引发宫颈癌的主要因素，二价HPV疫苗可以有效预防以上2种病毒的感染，接种年龄范围为9~45岁，目前主要有英国葛兰素史克公司研发的Cervar-ix®、北京万泰生物药业股份有限公司研发的馨可宁以及云南沃森生物技术股份有限公司研发的沃泽惠。 四价HPV疫苗可以预防HPV 16、18以及低危型HPV6、11的感染。除了预防宫颈癌，四价HPV疫苗还可以预防大约90%的尖锐湿疣。该疫苗的接种年龄范围为20~45岁，目前已上市的四价HPV疫苗由美国默沙东公司开发，被证明能够安全、有效地预防宫颈癌和尖锐湿疣等疾病。四价HPV疫苗已经在全球范围内得到了广泛应用。 九价HPV疫苗可预防高危型别6、18、31、33、45、52、58和低危型别6、11，接种年龄范围为9~26岁。相比较二价、四价HPV疫苗，九价HPV疫苗预防效果更为显著，且可以有效降低恶性肿瘤风险，研究发现九价HPV疫苗可以预防大约70%的宫颈癌、90%的尖锐湿疣、85%的阴道癌以及95%的肛门癌。另外，多项临床试验和长期监测发现九价HPV疫苗安全性良好，大部分接种者未出现严重不良反应，少部分接种者可能会出现注射部位疼痛、发红、肿胀等轻微不适，但这些症状很快就会消失。 厦门大学的夏宁邵教授团队应用HPV VLP的组装机制，设计了1种能够针对多种型别HPV同时产生保护效果的杂合VLP（capsomere-hybrid VLP，chVLP），该杂合组装方式是不限HPV型别的随机组装，且1个chVLP理论上能容纳72种不同型别的L1五聚体。研究者还提出，如果将该杂合组装技术与三型嵌合颗粒技术相结合，理论上可以通过在单一chVLP上簇集216种型别的HPV中和表位而研发成广谱疫苗，可涵盖目前鉴定的约200种型别的HPV。该项技术有望被应用于设计针对高变异性病原体和携带新抗原肿瘤细胞的疫苗。 2.2 治疗性HPV疫苗 预防性HPV疫苗不能完全消除HPV感染风险，部分已感染HPV的女性可能会出现持续性感染，进而演化为低级别或高级别的宫颈上皮内瘤变甚至宫颈癌。关于HPV癌症病变的研究发现，HPV的基因组会与宿主基因组发生整合，这一过程常常会导致E1、E2、E4、E5基因和L1、L2基因缺失，而L1、L2基因的缺失是HPV疫苗失效的关键因素；此外，E2作为HPV致癌基因E6和E7的负调控因子，其缺失会导致E6、E7基因的表达量上升，进而可能促进HPV相关病变向癌症发展。综上，E6、E7编码蛋白是治疗性HPV疫苗研发的理想靶点。 治疗性HPV疫苗主要包括细菌和病毒载体灭活疫苗、多肽和蛋白类疫苗、核酸疫苗、全细胞疫苗。目前尚无已上市的治疗性HPV疫苗，处于临床试验中的治疗性HPV疫苗几乎全部以HPV16、18的E6、E7基因为靶点，见表2。 3 存在的问题及解决方案 尽管HPV疫苗在预防宫颈癌方面效果显著，但全球范围内的接种率仍然较低。首先，价格较高是制约疫苗接种率的重要因素之一。在一些发展中国家，HPV疫苗的价格对于普通家庭来说是一笔不小的负担，很多家长因经济压力而放弃了为孩子接种HPV疫苗的机会。其次，公众对HPV疫苗的重要性认知度不足也是导致疫苗接种率较低的原因之一。Adjei Boakye等在2014年调查美国成年人对HPV疫苗接种的认知，结果显示，与女性相比，男性对HPV疫苗接种的认知度较低。此外，疫苗接种政策的不完善也是制约疫苗接种率提高的关键因素。在一些国家和地区，HPV疫苗接种政策尚未普及到所有适宜年龄段，导致部分人群错过了最佳接种时间。同时，接种服务的可及性也对疫苗接种率有一定影响。在一些偏远地区，由于医疗资源有限，接种服务难以覆盖到每个角落。 为了提高HPV疫苗的接种率，政府和社会各界需要共同努力。政府可以通过加大对HPV疫苗接种的宣传力度，提高公众对疫苗的认知度；通过优化疫苗接种政策，降低接种成本，使更多人群受益；通过与制药企业的合作，推动HPV疫苗的研发和生产，降低疫苗价格，进一步减轻公众的经济负担。另外，社会各界也可以发挥积极作用，如医疗机构可加强对接种服务的宣传和推广，提高公众对HPV疫苗接种的认知度和信任度；学校、社区等组织可开展相关的健康教育活动，普及HPV疫苗相关知识，鼓励家长为孩子接种HPV疫苗；媒体可发挥舆论监督作用，关注HPV疫苗接种情况，推动相关政策的落实和改进。除此之外，还可以考虑引入市场机制，鼓励制药企业之间的竞争，推动HPV疫苗的价格下降；探索建立HPV疫苗接种的补贴机制，为经济困难的人群提供接种支持。总之，提高HPV疫苗的接种率需要政府、社会各界共同努力，让更多人受益于HPV疫苗的保护，共同守护人类的健康。 目前，科研人员正在不断探索新的疫苗技术，其中基于mRNA技术的HPV疫苗备受关注。这种技术可以通过编码HPV特定蛋白的mRNA来刺激人体免疫系统产生免疫应答，从而达到预防HPV感染的目的。与传统HPV疫苗相比，mRNA疫苗具有更高的灵活性和可扩展性，使研发人员可以针对更多HPV型别进行设计与研发。 4 结论与展望 综上所述，HPV预防性疫苗的研究取得了显著进展，已上市的二价、四价、九价HPV疫苗不仅能预防相应的HPV型别，同时还能交叉预防一些其他型别感染。然而，HPV疫苗接种仍然需要更多的宣传和教育，提高公众对疫苗的认知度和接种意愿。同时，HPV治疗性疫苗有望为医生和患者提供一种新的、更好的治疗方法，应加快HPV治疗性疫苗的研究。未来，随着科技的不断进步，我们相信HPV疫苗的研究将取得更大的突破，为预防宫颈癌等疾病做出更大的贡献。 作者 成立 朱生力 张文强 邹琪 张庆 湖北省药品监督管理局药品审评检查中心（湖北省疫苗检查中心），武汉 430077 通信作者：张庆， Email：450130598@qq.com 引用本文：成立, 朱生力, 张文强, 等. 人乳头瘤病毒疫苗研究进展[J]. 国际生物制品学杂志, 2024, 47(6): 403-407.   DOI: 10.3760/cma.j.cn311962-20240527-00033 识别微信二维码，可添加药时空小编 请注明：姓名+研究方向！

A族肠道病毒(EV-A)包含25种血清型，可引起多种疾病，包括手足口病、咽峡炎、心肌炎、脑炎、无菌性脑膜炎和急性弛缓性麻痹，甚至死亡。据报道，EV-A成员柯萨奇病毒CVA2、CVA3、CVA4、CVA5、CVA6、CVA10和CVA12使用KREMEN1 (KRM1)蛋白作为细胞受体。然而，KRM1受体广谱识别这七种肠道病毒的分子基础仍然不清楚。 近期，上海市重大传染病和生物安全研究院张超课题组在微生物学国际高水平期刊mBio在线发表了题为“Completely conserved VP2 residue K140 of KREMEN1-dependent enteroviruses is critical for virus-receptor interactions and viral infection”的研究性论文。该研究报道了VP2残基K140在所有依赖KRM1受体的肠道病毒中均完全保守，并在病毒受体结合和病毒感染中发挥至关重要的作用。 张超课题组在2023年的研究揭示过VP2残基N142（命名为N2142）对于CVA10结合KRM1受体和感染非常重要（PLOS Pathogens, 2023）。N2142在CVA2、CVA4和CVA6病毒中高度保守，而在CVA3、CVA5和CVA12中则为其他氨基酸（T、S或Q）（图 1A）。因此，仅凭N2142残基不足以解释为什么这么多种肠道病毒可以共用一种受体蛋白KRM1。之前发现的不足，促使其课题组进一步研究其他可能的分子机制。 在本研究中，研究者首先通过结构分析，发现VP2蛋白的EF loop，特别该loop的N2138到E2143位残基，是CVA10病毒与KRM1受体密切接触的关键区域之一（图1B-C）。利用CVA10的感染性克隆，对该区域的残基进行丙氨酸突变扫描，在293T细胞中拯救病毒，然后在RD细胞中扩增一代，并测定滴度。野生型（WT）CVA10以及突变体N2138A、T2139A、P2141A和E2143A均成功拯救，并得到测序证实，这些突变病毒仍对可溶性受体蛋白hKRM1-Fc的中和高度敏感（图1D），提示这些位点对于CVA10感染和受体结合而言可能不重要。然而，对于K2140A突变体，在RD细胞中未检测到明显的细胞病变和病毒滴度（图1D）。这些结果表明VP2残基K140 （K2140）可能是CVA10感染的关键残基。 K2140A突变似乎对CVA10有害。由于残基K2140位于病毒表面，高度暴露，该位置的突变可能会影响病毒的吸附和进入，而不是病毒的复制、组装和释放。因此，提出了一个假设：K2140A突变体已在转染的293T细胞中得到拯救，但293T拯救出的突变病毒可能无法有效结合和感染RD细胞，导致RD没有出现病变和病毒滴度。为了验证该假设，对感染性克隆质粒转染的HEK 293T细胞的上清液直接进行检测，去掉RD细胞扩增步骤。从转染的293T细胞培养上清（1L体积）中成功纯化出了CVA10-WT和CVA10-K2140A突变体的成熟病毒颗粒，并得到负染电镜的证实（图1E-F）。 细胞吸附实验证明K2140A突变会显著降低CVA10病毒对RD细胞表面的结合能力（图1G）。与之一致的是，受体结合ELISA实验证明K2140A突变可使CVA10与KRM1受体蛋白的结合活性丧失（图1H）。乳鼠感染实验证明K2140A突变可以显著降低CVA10对小鼠的致病力 (图1I)。综上，这些结果表明残基K2140不仅在CVA10的受体识别、细胞吸附和病毒感染中起着至关重要的作用，而且在CVA10对小鼠的毒力中也发挥关键作用。 为了进一步测试2140位的K残基是否是CVA10感染所必需的，利用CVA10感染性克隆质粒对2140位进行饱和式突变分析，用各种其他氨基酸取代K2140。转染293T细胞拯救，然后在RD细胞中扩增，测定滴度并测序。如图1J-K所示，只有CVA10-K2140R突变病毒成功拯救，并且遗传稳定，但K2140R病毒的滴度和受体结合活性明显低于野生型病毒。而其余突变体要么没有病毒滴度，要么产生回复突变。因此饱和式突变分析证明了2140位Lys残基在CVA10感染中的重要性。 图1. VP2 残基K140（K2140）在CVA10病毒的受体识别、病毒感染和小鼠体内致病力中发挥了不可或缺的作用。 据报道，除CVA10外，多种其他肠道病毒，包括CVA2、CVA3、CVA4、CVA5、CVA6和CVA12，也使用KRM1蛋白作为受体。为了评估这些肠道病毒中K2140残基的保守性，从NCBI数据库下载了所有VP2蛋白序列并进行了比对。分析发现K2140残基在所有依赖KRM1的肠道病毒型别中完全保守（图2A）。 接下来研究了残基K2140是否在其他使用KRM1的肠道病毒感染中发挥关键作用。近年来，CVA6已成为全球手足口病疫情的主要病原体。因此首先探究了K2140突变对CVA6感染的影响。将K2140A和K2140R突变分别引入之前报道过的CVA6感染性克隆中，进行病毒拯救。如图2C显示，RD细胞中未检测到CVA6-K2140A突变体的病毒滴度。此外，扩增CVA6-K2140R的尝试也失败了，因为在细胞培养中发生了回复突变。这些结果表明K2140残基是CVA6感染所必需的。 为了评估残基K2140在CVA2、CVA3、CVA4、CVA5和CVA12感染中的作用，全基因合成了这些病毒的原型株的感染性克隆质粒并尝试拯救这些病毒。CVA4和CVA12的原型株拯救需要在RD细胞上连续传代多次后方能出现明显的细胞病变和病毒滴度。而CVA2、CVA3和CVA5的原型株拯救即使多次传代后仍未观察到细胞病变和病毒滴度。为克服这一困难，研究者开发了一种新的高效的方法来快速拯救肠道病毒，即用其他肠道病毒的开放阅读框 (ORF) 替换CVA10感染性克隆中的ORF（图2B）。注意：其他病毒的ORF片段需要通过反转录PCR从经过细胞适应的高滴度的病毒毒株中获得。用这种新方法成功拯救了CVA2、CVA3、CVA4、CVA5和CVA12病毒，在RD细胞中仅需扩增一代便可产生明显的细胞病变和滴度（图2C）。在这些病毒的感染性克隆中分别引入K2140A和K2140R突变，结果发现这些突变病毒要么没有病毒滴度，要么产生回复突变。综上所述，这些结果证明了K2140残基在所有依赖KRM1的肠道病毒型别的感染中都发挥重要的作用。 此外，不同EV-A血清型病毒的序列比对显示K2140残基在CVA8病毒中也是保守的（图1A，2A）。利用上述嵌合策略构建了CVA8的感染性克隆质粒,可以成功拯救CVA8病毒。K2140A和K2140R突变实验证明了K2140残基对于CVA8感染至关重要（图2C）。迄今为止，CVA8的细胞受体尚未被鉴定。研究者推测CVA8病毒可能通过残基K2140使用KRM1作为细胞受体。ELISA实验证明了CVA8病毒颗粒可以与人KRM1和鼠KRM1蛋白发生直接结合（图2D）。KRM1基因的敲除及回补实验证明了KRM1对于CVA8感染RD细胞至关重要（图2E）。这些实验结果证明了CVA8的细胞受体确实是KRM1蛋白。 图2. 残基K2140在所有依赖KRM1的肠道病毒中均完全保守，并在其感染中发挥关键作用。之前未报到受体利用的CVA8病毒也通过K2140残基利用KRM1蛋白作为细胞受体。 综上，该研究揭示了VP2残基K140在所有依赖KRM1的肠道病毒型别中均是绝对保守的，并且对于病毒-受体相互作用和病毒感染至关重要。这些发现有助于更深入地了解肠道病毒感染的分子基础，也为开发广谱抗肠道病毒药物提供了宝贵的信息。 中国科学院硕士研究生刘则宇为本文第一作者。上海市重大传染病和生物安全研究院张超青年研究员为本文唯一通讯作者。该研究得到了复旦大学附属中山医院章树业研究员、中国疾控中心张勇研究员、郑州大学晋乐飞副教授、厦门大学程通教授、中国科学院上海免疫与感染研究所的郝沛研究员和公共技术平台人员田原等人的大力协助。该研究得到了国家自然科学基金和上海市市级科技重大专项“重大突发传染病防控关键核心技术研究”的资金支持。 原文链接 https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1128/mbio.03040-24 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，代表本站立场。