HPV亞臨床感染、潛伏感染及PDT治療的免疫學(xué)進(jìn)展

王娟娟，高海潮

（1.蘇州高新區(qū)人民醫(yī)院皮膚性病科，江蘇 蘇州 215129；蘇州高新區(qū)人民醫(yī)院消化內(nèi)科，江蘇 蘇州 215129）

HPV 是一種通過皮膚接觸傳播的DNA 病毒，經(jīng)微小破裂的黏膜或皮膚侵入基底上皮細(xì)胞，并逃避宿主的免疫反應(yīng)［1］。在世界范圍內(nèi)，約80%的50 歲以下人群感染了HPV［2］。HPV 有許多亞型，其中低危型HPV6、HPV11 是尖銳濕疣最常見的感染亞型，高危型HPV16、HPV18 是宮頸癌最常見的感染亞型。此外，HPV 感染還可致尋常疣、扁平疣、疣狀表皮發(fā)育不良、外陰癌和口腔腫瘤等［3］。在感染HPV 后，多數(shù)患者可在1—2 年內(nèi)通過自身免疫系統(tǒng)清除病毒，部分患者可能存在亞臨床和潛伏感染，對(duì)患者的身心健康危害極大［4］。

感染HPV 后，從皮膚或黏膜病變到HPV 亞臨床感染和潛伏感染是一個(gè)系譜變化的過程，其發(fā)生發(fā)展與機(jī)體的免疫力密切相關(guān)。傳統(tǒng)的皮膚或黏膜病變的治療方法，如外用藥物、激光、冷凍和手術(shù)［5］，通過去除疣體，有一定療效，但難以消除亞臨床感染和潛伏感染，故而復(fù)發(fā)率高。亞臨床感染和潛伏感染可能與HPV 通過調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞凋亡而逃避免疫監(jiān)視的能力有關(guān)，并且可以改變免疫細(xì)胞的功能，從而影響固有免疫和獲得性免疫。HPV 感染引起皮膚或黏膜病變的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制復(fù)雜，與機(jī)體免疫失衡密切相關(guān)。

1 HPV 發(fā)生亞臨床感染和潛伏感染的免疫機(jī)制

前期研究表明宿主自身的防御機(jī)制在抵抗HPV病毒感染中發(fā)揮重要的作用，宿主免疫系統(tǒng)可以識(shí)別病毒，但并不能有效清除病毒，使宿主維持持續(xù)被感染狀態(tài)。免疫機(jī)制包括非特異性免疫、特異性免疫和免疫逃逸。

1.1 非特異性免疫 HPV 可通過皮膚黏膜的微小破損進(jìn)入機(jī)體而感染細(xì)胞，皮膚黏膜及其附屬成分所組成的組織屏障是機(jī)體抵御病毒入侵的第一道防線。自然殺傷細(xì)胞（natural killer，NK）和樹突樣細(xì)胞（dendritic cell，DC）是參與固有免疫的主要細(xì)胞，可以通過Toll樣受體（toll-like receptor，TLR）識(shí)別非宿主成分，引起下游炎性細(xì)胞因子、趨化因子的表達(dá)，以及炎癥相關(guān)信號(hào)通路的改變。NK 細(xì)胞有清除病毒的作用［6］，而DC 在HPV 感染時(shí)可通過其表面的TLR 識(shí)別外來抗原并調(diào)控細(xì)胞因子的分泌，抑制病毒復(fù)制的同時(shí)激活T 淋巴細(xì)胞免疫，誘發(fā)獲得性免疫，是連接先天性免疫和獲得性免疫的橋梁。研究發(fā)現(xiàn)，在尋常疣中，朗格漢斯細(xì)胞（langerhans cells，LCs）的數(shù)量?jī)H在真皮中增加，說明LCs 的抗原提呈功能可能不被抑制，漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞（plasmacytoid dendritic cells，pDCs）數(shù)量的增加，表明HPV 感染可能會(huì)將pDCs 招募到病毒感染的上皮細(xì)胞中，TLR7/9 下游信號(hào)通路在尋常疣中未被完全激活，pDCs 不能建立充分和有效的抗HPV 免疫反應(yīng)，導(dǎo)致HPV 清除困難和HPV 感染病變的復(fù)發(fā)［7］。

此外，在HPV 感染時(shí)，可刺激機(jī)體免疫細(xì)胞分泌免疫因子如IFN-α、IFN-β、IFN-γ、腫瘤壞死因子（TNF）、IL-18 等，對(duì)于細(xì)胞間相互作用、細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化有重要調(diào)節(jié)作用，在非特異性免疫中占有重要地位。

1.2 特異性免疫 HPV 感染機(jī)體后可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫，包括細(xì)胞免疫和體液免疫，特異性免疫不能有效清除感染，而病毒本身亦會(huì)干擾宿主的免疫應(yīng)答發(fā)揮正常作用。宿主細(xì)胞免疫狀態(tài)對(duì)HPV 感染后疾病的發(fā)生、轉(zhuǎn)歸起決定性的作用，處于細(xì)胞免疫抑制狀態(tài)的宿主，HPV 感染發(fā)生率高且病情較重。

宿主細(xì)胞免疫反應(yīng)主要包括Th（helper T cell，Th）和CTL（cytotoxic T lymphocyte，CTL）。HPV 持續(xù)感染時(shí)，Th1、Th2 分泌細(xì)胞因子交互作用，使Th向Th1 方向分化、增強(qiáng)細(xì)胞免疫而有利于病毒清除。IL-12 可刺激NK、T 細(xì)胞等分泌IFN-γ，影響機(jī)體免疫，也能刺激Th0 細(xì)胞分化為Th1，促進(jìn)Th1 的增殖和發(fā)育，調(diào)節(jié)Th1/Th2 細(xì)胞免疫功能的平衡，選擇性誘導(dǎo)Th1 型免疫應(yīng)答，增強(qiáng)細(xì)胞殺傷作用，減輕HPV 感染，IL-12 水平不足則會(huì)降低機(jī)體清除HPV的能力，造成HPV 持續(xù)感染［8］。TGF-β1 結(jié)合受體后可促進(jìn)上皮細(xì)胞成熟、分化，對(duì)機(jī)體免疫反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用，降低機(jī)體免疫功能，增加復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)［9］。TGF-β1 抑制NK、T 細(xì)胞的增殖，降低NK、T 細(xì)胞的殺傷活性，減少B 細(xì)胞分泌免疫球蛋白，抑制免疫反應(yīng)，甚至形成免疫抑制微環(huán)境，增加復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)［10］。Th1/Th2 比值平衡對(duì)激活CD8+T 淋巴細(xì)胞、維持適當(dāng)強(qiáng)度的免疫反應(yīng)異常重要，CTL 通過細(xì)胞毒的直接作用及分泌細(xì)胞因子的間接作用識(shí)別和清除攜帶特異性抗原的病變細(xì)胞。

在大多數(shù)HPV 感染患者的血清中可以檢測(cè)到針對(duì)病毒蛋白的特異性抗體，這些抗體可以在病毒清除后的數(shù)年內(nèi)仍保持一定效價(jià)，但不能有效的清除感染者皮損處的病毒，亦不能控制感染的癥狀。

1.3 免疫逃逸 由于HPV 的感染、增生和分化都在上皮中完成，HPV 病毒抗原難以接觸感染局部的抗原提呈細(xì)胞（antigenpresenting cell，APC）而被識(shí)別，不易啟動(dòng)固有免疫反應(yīng)和激活獲得性免疫，使HPV 得以在感染局部繁殖并持續(xù)存在［11］。HPV 能抑制LCs的免疫活性，使自身逃避免疫反應(yīng)［12］。HPV16 E5蛋白通過干擾MHC-Ⅱ-抗原肽復(fù)合物的形成而抑制CD4+T 淋巴細(xì)胞識(shí)別HPV 感染的KC，是HPV 逃避宿主Th 細(xì)胞免疫機(jī)制之一。HPV 還可以對(duì)一些細(xì)胞因子產(chǎn)生作用，減緩或抑制免疫，這些都使HPV 感染部位的病毒得以逃避宿主的免疫監(jiān)控，進(jìn)而避免了被宿主免疫系統(tǒng)識(shí)別和清除，造成HPV 亞臨床感染和潛伏感染。TGF-β1 水平升高會(huì)刺激Treg 細(xì)胞增殖分化，對(duì)機(jī)體特異性免疫應(yīng)答產(chǎn)生抑制，影響抵抗病毒復(fù)制能力，造成HPV 潛伏于機(jī)體中，逃避機(jī)體的免疫監(jiān)視，導(dǎo)致機(jī)體無法清除HPV 感染［13］。

2 PDT 治療HPV 亞臨床感染和潛伏感染

2.1 PDT 在有氧的情況下，光照射可以激活靶細(xì)胞中積累的光敏劑，產(chǎn)生大量致死的活性氧，導(dǎo)致細(xì)胞以不同方式死亡，包括壞死、凋亡、自噬。隨后，這些死亡細(xì)胞激活固有免疫，進(jìn)而激活特異性免疫。此外，PDT 可直接殺死病原體或通過PDT 激活的免疫反應(yīng)消除病原體［14］。

與傳統(tǒng)方法相比，PDT 的治愈率高，復(fù)發(fā)率低，副作用少，具有良好的美學(xué)預(yù)后，目前已被廣泛用于HPV 感染的一線治療［15］。PDT 可誘導(dǎo)異常增殖細(xì)胞的凋亡、自噬或壞死，而不會(huì)損傷正常細(xì)胞，能用于治療HPV 亞臨床感染和潛伏感染，降低病毒載量，降低復(fù)發(fā)率［16-17］。

2.2 PDT 對(duì)免疫系統(tǒng)的影響 PDT 對(duì)免疫系統(tǒng)的影響包括炎癥效應(yīng)，以及對(duì)先天免疫、適應(yīng)性免疫和免疫調(diào)節(jié)的影響。

2.2.1 炎癥作用 PDT 作用早期會(huì)發(fā)生急性期反應(yīng)（acute phase reaction，APR）。經(jīng)PDT 治療的腫瘤小鼠表現(xiàn)出APR 的3 個(gè)特征：急性期反應(yīng)物的釋放、中性粒細(xì)胞水平的升高和垂體/腎上腺激素軸的激活。中性粒細(xì)胞積極參與PDT 誘導(dǎo)的急性炎癥反應(yīng)，中性粒細(xì)胞的增加是由多種介質(zhì)的參與引起的，包括補(bǔ)體蛋白，如C3 和C5、趨化因子、組胺、花生四烯酸代謝物、凝血因子和細(xì)胞因子，如白細(xì)胞介素（IL）-1、IL-6、粒細(xì)胞集落刺激因子和腫瘤壞死因子α（TNF-ɑ）［18］。

2.2.2 對(duì)固有免疫的影響 在PDT 治療區(qū)域，死亡細(xì)胞將釋放DAMP 危險(xiǎn)信號(hào)分子，DAMP 與固有免疫細(xì)胞表面的模式識(shí)別受體結(jié)合，以激活固有免疫。中性粒細(xì)胞正常時(shí)不表達(dá)主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC）II 類，經(jīng)PDT 治療后MHCII 類表達(dá)上調(diào)，中性粒細(xì)胞獲得了作為抗原呈遞細(xì)胞的能力，可呈遞抗原導(dǎo)致T 細(xì)胞激活。樹突狀細(xì)胞（DCs）是最有效的抗原呈遞細(xì)胞，在接收到PDT 誘導(dǎo)的DAMPs（特別是HSPs）的信號(hào)后分化和成熟，遷移到腫瘤引流淋巴結(jié)（tumo daininglymphnode，TDLNs）。隨著MHCII、共刺激分子CD80 和CD86 的上調(diào)，成熟的樹突狀細(xì)胞增強(qiáng)了分泌干擾素γ（IFN-γ）和IL-12 的能力，進(jìn)而誘導(dǎo)T 細(xì)胞增殖，觸發(fā)特應(yīng)性免疫。接受PDT 治療的患者外周血中NK 細(xì)胞水平升高［19］。此外，補(bǔ)體級(jí)聯(lián)反應(yīng)可觸發(fā)固有免疫。

2.2.3 對(duì)特異性免疫的影響 PDT 誘導(dǎo)的APR 招募大量中性粒細(xì)胞并釋放細(xì)胞因子促進(jìn)DC 分化，然后激活T 細(xì)胞和B 細(xì)胞。這種炎癥引發(fā)的免疫過程激活淋巴細(xì)胞，從而產(chǎn)生特異性免疫。細(xì)胞毒型T 淋巴細(xì)胞是發(fā)揮療效的主要細(xì)胞類型，輔助性T 淋巴細(xì)胞僅發(fā)揮支持作用。CD8+T 細(xì)胞介導(dǎo)的遠(yuǎn)處腫瘤的控制通常依賴于CD4+T 細(xì)胞，而在PDT 治療下，NK 細(xì)胞在其中發(fā)揮重要作用［20］。體液免疫也可以被PDT 誘導(dǎo)，在PDT 中的研究較少。

2.2.4 免疫調(diào)節(jié) 免疫調(diào)節(jié)的意義在于維持體內(nèi)的免疫穩(wěn)態(tài)。除了激活免疫系統(tǒng)，PDT 還可以激發(fā)免疫抑制作用。顯性效應(yīng)取決于諸多因素，包括光敏劑類型、光參數(shù)和暴露于治療的面積等。IL-10 是一種炎癥抑制性細(xì)胞因子，主要抑制細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。吞噬凋亡細(xì)胞的吞噬細(xì)胞和凋亡的T 細(xì)胞都會(huì)釋放IL-10 和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（TGF-β），從而促進(jìn)免疫抑制。活化和增殖的細(xì)胞會(huì)上調(diào)轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（CD71）的膜表達(dá)，研究發(fā)現(xiàn)，CD71 表達(dá)較高的CD3+T 細(xì)胞比CD71 表達(dá)較低的靜止CD3+T 細(xì)胞產(chǎn)生更多的ALA 來源的原卟啉IX（PpIX）［21］。當(dāng)樹突狀細(xì)胞在非炎癥條件下捕獲并呈現(xiàn)抗原時(shí)，不會(huì)轉(zhuǎn)化為成熟的表型，此種情況下，樹突狀細(xì)胞表現(xiàn)出共刺激分子和MHCII 的表達(dá)降低，從而導(dǎo)致外周免疫耐受的維持，未成熟的樹突狀細(xì)胞也可能促進(jìn)1 型調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（Tregs）的發(fā)育，從而增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)［22］。

3 PDT 治療HPV 亞臨床感染和潛伏感染的免疫機(jī)制

PDT 除了直接影響細(xì)胞、血管和病原體外，還會(huì)影響免疫系統(tǒng)。PDT 可有效清除HPV 亞臨床感染和潛伏感染，且比有癥狀者更易清除［23］。PDT 主要通過增強(qiáng)局部免疫活性和緩解局部免疫抑制狀態(tài)來治療HPV 亞臨床感染和潛伏感染的。

3.1 增強(qiáng)局部免疫活性 研究表明PDT 治療尖銳濕疣（condyloma acuminatum，CA）后病灶局部出現(xiàn)大量淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，以CD4+T 細(xì)胞、DC 細(xì)胞增多最為顯著，表明PDT 可增強(qiáng)局部免疫活性［24］。

機(jī)體對(duì)HPV 感染的特異性免疫以細(xì)胞免疫為主，T 淋巴細(xì)胞亞群是細(xì)胞免疫中最重要的免疫細(xì)胞。CD4+T 淋巴細(xì)胞可激活、提高、擴(kuò)大細(xì)胞免疫，IFN-γ是CD4+T 淋巴細(xì)胞分泌的一種細(xì)胞因子，在抗病毒免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用。PDT 可能通過誘導(dǎo)IFN-γ 水平的短暫上調(diào)激活或增強(qiáng)局部細(xì)胞免疫，CD8+T 淋巴細(xì)胞的免疫抑制作用在治療過程中無明顯減弱。

經(jīng)過PDT 治療后，CD123+pDCs 的數(shù)量逐漸增加，IFN-α、IFN-β、ISG15、Mx-2、TLR9 和IRF7的表達(dá)也逐漸增加［25］，DC 又被稱為朗格漢斯細(xì)胞（LCs），LCs 的變化可能是由于PDT 改善和增強(qiáng)了局部特異性免疫反應(yīng)，受到抑制的免疫功能和受損的樹突狀細(xì)胞被重新激活，恢復(fù)它們識(shí)別、吸收和呈現(xiàn)抗原的能力。隨后，攜帶抗原的LCs 在真皮中逐漸遷移和積累，然后不斷遷移到引流淋巴結(jié)中，發(fā)揮其免疫功能。此外，PDT 誘導(dǎo)的免疫調(diào)節(jié)水平升高，還包括IL-1、IL-6、TNF 和IFN［26］。

3.2 緩解局部免疫抑制狀態(tài) Fang Xie［25］等研究顯示，與健康的組織相比，生殖器疣CD3+T 淋巴細(xì)胞數(shù)量增加，主要分布于真皮淺表，有豐富的胞漿。CD4+T 淋巴細(xì)胞的數(shù)量、分布、形態(tài)均無顯著差異，CD8+T 淋巴細(xì)胞數(shù)量增加，主要分布于病變的真皮淺表。這些數(shù)據(jù)證實(shí)了生殖器疣組織中存在局部免疫抑制和抗病毒免疫的抑制。CA 的復(fù)發(fā)、消退及持續(xù)跟宿主的細(xì)胞免疫功能紊亂有密切關(guān)系，其中細(xì)胞因子發(fā)揮顯著作用。

Toll 樣受體4（TLR4）是人類首次發(fā)現(xiàn)的TLR之一，它不僅識(shí)別病毒蛋白，還參與促炎細(xì)胞因子和趨化因子轉(zhuǎn)錄和表達(dá)的信號(hào)通路，在調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，TLR4 的持續(xù)過度表達(dá)可加重局部慢性炎癥并抑制局部免疫功能。核因子κB（NF-κB）是一種高效的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，NF-κB 的過度激活可促進(jìn)大量細(xì)胞因子的釋放，并加重腫瘤的局部免疫抑制狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)，TLR4 和NF-κB 在CA 組織中高表達(dá)，與CA 局灶的免疫抑制狀態(tài)相關(guān)。PDT 治療后CA 細(xì)胞中TLR4 和NF-κB 的表達(dá)率和強(qiáng)度顯著降低，調(diào)節(jié)下游細(xì)胞因子的產(chǎn)生，緩解了局部免疫抑制狀態(tài)，共同促進(jìn)CA 的消退［27］。

4 結(jié)語與展望

HPV 亞臨床感染和潛伏感染給臨床帶來極大困擾，其機(jī)制涉及非特異性免疫、特異性免疫和免疫逃逸。PDT 作為一種治療HPV 感染的新方法，除了可直接殺死病原體外，還可通過增強(qiáng)局部免疫活性和緩解局部免疫抑制狀態(tài)來治療HPV 亞臨床感染和潛伏感染的。本文初步綜述了目前PDT 治療HPV 亞臨床感染和潛伏感染的免疫機(jī)制，但仍有諸多問題等待進(jìn)一步探索，后續(xù)如PDT 在不同免疫相關(guān)疾病中作用機(jī)制的基礎(chǔ)研究，尤其是對(duì)于與PDT 治療后疾病復(fù)發(fā)相關(guān)的疾病，以及PDT 抵抗的相關(guān)策略等的研究有待深入，為免疫相關(guān)疾病的診療提供新的思路。