李小毛 熊茜
中山大学附属第三医院妇科(广州 510000)
人乳头瘤病毒(human papilloma virus,HPV)感染是女性常见的生殖道感染,HPV具有强烈的嗜上皮性、高度的宿主和组织特异性,可以通过破损的皮肤或黏膜表面感染其基底上皮细胞,在细胞棘层和粒层的角质细胞中不断进行复制,引起皮肤、黏膜等部位发生疣、子宫颈癌等恶性肿瘤的发生[1]。干扰素(interferon,INF)是机体受到刺激时产生的一种糖蛋白,通过干扰病毒基因转录或病毒蛋白组分翻译,产生抗病毒作用[2]。干扰素在临床上已有二十余年使用经验,有大量研究报道其在治疗多种病毒感染的作用,但不同干扰素用于治疗高危型HPV感染在临床效果上仍存在争议。
HPV为乳头多瘤空泡病毒科的乳头瘤病毒A双链DNA病毒,具有7 900个碱基对,由病毒蛋白外壳和核心DNA物质构成。主要通过性生活或密切接触传播,人群对HPV普遍易感。感染病毒初期HPV病毒DNA没有整合到宿主DNA细胞中去,又在宿主细胞内产生较多的外壳蛋白,容易被识别,是机体清除HPV感染的最佳阶段。一旦病毒整合到宿主的DNA后,HPV不产生外壳蛋白,就难以被免疫系统识别,再被机体清除就困难多了,持续感染状态与年龄、自身免疫力、亚型致病力等因素密切相关。感染HPV的女性患者大多数可在2年内自然清除,约有10%的女性患者呈持续感染状态,进而逐步发展为子宫颈癌前病变和子宫颈癌[3-4],绝大部分子宫颈癌患者可检测到至少一种高危型别的HPV感染。
1.1 HPV基因型别和分类目前已知HPV型别有200余种,其中40种可感染生殖道,根据其致病力和致病危险性大小将其分为低危型和高危型。世界卫生组织(World Health Organization,WHO)将HPV 16、18、31、33、35、39、45、51、52、56、58、59、68等归为高危型[5],HPV 6、11等型别归为低危型。高危型HPV持续性感染可引起癌前病变及宫颈癌等,而低危型HPV感染可引起尖锐湿疣等。
1.2 HPV感染率和基因型分布根据世界卫生组织国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer,IARC)进行的HPV感染情况荟萃分析中指出,子宫颈细胞学检查正常的女性,约有11.7%感染高危型HPV[6]。一项纳入369 186名女性的荟萃分析结果显示,HPV感染和型别分布具有区域和人群特征。无明确意义的非典型鳞状上皮细胞(atypical squamous cells of undermined sig⁃nificance,ASCUS)感染率为52%,低级别鳞状上皮内病变(low⁃grade squamous intraepithelial lesion,LSIL)感染率为76%,高级别鳞状上皮内病变(high⁃grade squamous intraepithelial lesion,HSIL)感染率为85%,浸润性子宫颈癌感染率高达89%,提示宫颈病变程度越重,高危型HPV感染率越高[7]。针对亚洲宫颈癌女性HPV感染的荟萃分析提示,亚洲地区浸润性子宫颈癌感染率为86.6%,与北美和欧洲相近[8-9]。HPV 16、18型是全球子宫颈癌中最常见类型,除HPV16、18型外,HPV 58、52型是亚洲女性宫颈癌中的重要感染型别,HPV 58、33、52则是东亚地区的主要感染型别[6]。
2019年加泰罗尼亚肿瘤研究所(Catalan Insti⁃tute of Oncology,ICO)公布的数据提示,中国宫颈细胞学正常女性人群HPV感染率9.7%~21.8%,感染率最高的6个型别依次为HPV 52、16、58、18、31和39,感染率分别为2.8%、2.7%、1.7%、1.1%、1.1%和0.8%[10]。我国在2015年报道[11]高危型HPV感染以16、52、58型居多,两者结果相似。HPV的型别分布在我国也存在一定地区性。南方地区高危型HPV感染率为14.81%,北方地区为41.57%[12],高原地区为12.81%[13]。广东省女性人群总感染率约为7.3%~10.6%[14],深圳总感染率约为29.12%[15],前6位分别为HPV 16、52、58、18、45和6,占所有型别的69.7%[14]。
个体感染HPV最终是否会发生癌变,不仅与HPV感染亚型有关,还与遗传易感性、生活习惯及机体免疫反应等因素相关。HPV进入人体后,大部分被机体识别并通过体液免疫和细胞免疫被清除[16]。部分HPV将自身基因整合到宿主的基因中,使其能逃避机体免疫反应[17]。通过各种免疫逃逸的机制,使得低水平的HPV在机体内长期与免疫共存,最终导致疾病的发生。HPV的免疫逃逸机制相当复杂,包括蛋白转录水平的调节、抗原递呈水平的调节、细胞因子水平的调节、黏附分子水平的调节、信号通路水平的调节等方面[18]。
HPV感染特别是高危型HPV长期持续感染可能导致宫颈恶性肿瘤,威胁广大女性的生命健康。临床上针对HPV的治疗种类繁多,而干扰素作为一种广谱抗病毒药物,在乙型肝炎病毒治疗中有一定效果并有相关指南指导临床治疗,但在HPV治疗中仍缺乏强有力的数据与治疗指南。
2.1 干扰素的特点及分类干扰素是机体细胞受病毒感染后分泌的一类广谱抗病毒糖蛋白[19]。最早于1957年发现流感病毒感染的鸡胚分泌一种抗流感病毒的因子。在正常机体中,干扰素含量非常低,当机体感染病毒时能在短时间内产生大量干扰素,抵抗病毒感染扩散。由于干扰素的抗病毒作用不具有特异性,因此干扰素可抵抗多种病毒的感染扩散[20]。
干扰素根据其不同的基因序列、染色体定位以及受体特异性分为三种类型,分别为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,不同型别的干扰素具有不同的功能。其中Ⅰ型干扰素种类最多,几乎所有细胞均能产生Ⅰ型干扰素,现在已知的Ⅰ型干扰分别为IFN⁃α、IFN⁃β、IFN⁃δ、IFN⁃κ、IFN⁃ω、IFN⁃τ、IFN⁃ε、IFN⁃ζ等,主要功能为抗肿瘤和抗病毒,IFN⁃α更是目前临床上常用抗病毒药物;Ⅱ型干扰素为IFN⁃γ,只能由免疫细胞产生,主要起免疫调节的作用;Ⅲ型干扰素为IFN⁃λ,也能由所有细胞产生,具有广谱抗病毒和免疫调节作用,分为IFN⁃λ1、IFN⁃λ2和IFN⁃λ3[21]。
2.2 干扰素的作用机制病毒侵犯机体后,主要通过JAK/STAT信号通路发挥作用。IFN通过与受感染的靶细胞细胞膜上受体模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)结合,鉴别病原体内双链RNA或基因组。IFN激活受体相关Janus激酶1(Janus kinase 1,JAK1)和酪氨酸激酶2(tyrosine kinase 2,TYK2),导致信号转录与转录激活因子1(signal transducer and activator of transcription 1,STAT1)和STAT2的酪氨酸磷酸化,形成二聚体并转移进入细胞核内,与IFN调节因子9(interferon regulatory factor 9,IRF9)结合,形成三聚体的IFN刺激基因因子3(interferon⁃stimulated gene factor 3,ISGF3)。ISGF3与IFN刺激应答元件结合,直接激活IFN刺激基因(interferon⁃stimulated gene,ISG)的转录,使细胞联合免疫细胞清除机体内病毒[22]。各种类型的IFN产生的靶细胞各不相同,但均需要通过JAK/STAT信号通路抑制病毒转录、翻译和核酸复制,从而产生抗病毒作用。IFN的表达同时受细胞取向、病毒感染量和宿主细胞等多方面影响[23]。
2.3 干扰素的抗病毒作用Ⅰ型和Ⅲ型IFN在机体抗病毒过程中是重要的天然免疫反应因子,尤其是Ⅲ型IFN在黏膜免疫中发挥重要作用,但对于女性生殖系统黏膜,Ⅰ型IFN在抗病毒过程中发挥更关键的天然免疫作用。IFN可通过诱导ISG产物来抑制RNA和DNA病毒,同时还能参与对其他有抗病毒活性ISG的调节,从而调节IFN介导的抗病毒作用[24]。
Mx蛋白具有广谱的抗病毒作用,能抑制多种病毒的生长,如流感病毒、布尼亚病毒等。在病毒侵犯机体后,病毒随即进入宿主细胞中,产生微量高生物活性的IFN,诱导宿主细胞表达Mx蛋白。Mx蛋白与病毒核衣壳结合,在病毒早期复制时阻断病毒复制,从而产生抗病毒作用。虽然针对不同种类的病毒其作用的机制各不相同,但基本上均由Mx GTP酶通过与病毒核衣壳结合,让病毒复制困于复制早期,使其不能产生新的病毒颗粒[25]。
另一个重要的ISG产物是寡腺甘酸合成酶(oligadenylate synthase,OAS)⁃核糖核酸酶L(RNase L)系统,也是IFN抗病毒起重要作用。当病毒侵袭机体后,入侵宿主细胞并开始复制产生双链RNA,IFN识别被病毒感染的细胞后,其中OAS基因启动子上的IFN刺激应答元件激活,诱导OAS的转录产生特异性的2',5'寡核苷酸,单体RNase L二聚体化形成内切核糖核酸酶,切断单链RNA 3'端二核苷酸去UpUp和UpAp,诱导病毒和细胞RNA降解,产生抗病毒作用[26]。
受病毒感染的细胞死亡后释放出大量新生病毒,新生病毒侵袭周围细胞时同时释放大量IFN,刺激周围细胞产生大量蛋白激酶(protein kinase,PKR),对必需的翻译起始因子磷酸化,从而抑制蛋白质的合成,抑制病毒的复制,减轻对宿主细胞的破坏[27]。
2.4 干扰素的免疫调节作用IFN在天然免疫反应中发挥抗病毒作用,还参与调解病原体侵袭机体后引起的适应性免疫过程。Ⅱ型IFN诱导生成的反式作用因子可结合于主要组织相容性复合体(MHC)基因启动子区域的顺式作用元件,调节MHC基因的转录,从而增强抗原递呈细胞的抗原递呈能力[28]。Ⅲ型IFN在黏膜免疫反应中通过抑制2型辅助性T细胞,同时促进1型辅助性T细胞分化增殖,从而实现抗病毒作用。Ⅲ型IFN能促使DC细胞成熟、诱导T细胞分化增殖并降低Treg细胞的分化增殖能力。Ⅲ型IFN还能特异性调节T细胞的活性,降低IL⁃4和IL⁃13的表达水平,使辅助性T细胞向1型辅助性T细胞分化。Ⅲ型IFN同时能刺激TLR介导的B细胞分化增殖能力,提高抗体的分泌水平,进而促进机体体液免疫[29]。
IFN具有广谱抗病毒、免疫调节作用,诱导细胞产生多种抗病毒蛋白,抑制病毒在细胞内复制,因此也可使用IFN治疗HPV感染。RAKHMATU⁃LINA等[30]发现IFN可以预防和清除HPV感染,推测IFN是通过减轻最初的免疫紊乱,提高治疗效果。
国外于1968年生产用于治疗目的的IFN制剂,并尝试用于治疗HPV感染[31]。国内于1987年开始使用人自然白细胞IFN治疗宫颈HPV感染,总有效率达63.6%。早期使用的是注射型IFN⁃α(3 mIU QD)、IFN⁃β(3 mIU QD)、IFN⁃γ(3 mIU QD)等[32],注射方式包括肌内注射、皮下注射和宫颈注射。SIKORSKI[33]报道对13名感染高危型HPV的CIN患者使用IFN⁃γ宫颈注射(1.5 mIU Q3D,总量6 mIU),随访5年只有33.3%患者复发,提示IFN可能具有治疗效果。注射型IFN需多次返院治疗、注射部位疼痛、宫颈注射需专业医护人员操作等不利因素,进而开发出口服剂型。有人试用口服低剂量α⁃干扰素(150 IU tid,连续8周),对HPV治疗取得一定疗效[34],但口服干扰素生物利用度低,需大剂量服用后才能达到有效的治疗浓度,限制了其临床使用。
现在临床上治疗HPV常用的IFN是阴道局部用药,有重组人干扰素α⁃2a和α⁃2b,不同类型的干扰素获得的转阴率在31.4%~95.5%[35]。由于人体内不存在干扰素α⁃2a基因,而干扰素α⁃2b为人类本来就有的天然干扰素,进入体内后不会产生相关抗体,因此重组人干扰素α⁃2b具有更好的治疗效果,为临床上广泛使用。通过阴道使用重组人干扰素α⁃2b,可以迅速提高局部药物浓度并均匀分布于宫颈、阴道等组织,便于黏膜上皮细胞吸收,充分发挥药物作用。而阴道用重组人干扰素α⁃2b,主要有栓剂、凝胶、阴道泡腾胶囊等剂型。
栓剂因阴道用药溶解缓慢、药物分布不均,容易导致治疗死角,而影响疗效,重组人干扰素α⁃2b凝胶局部接触面广,有利于药物发挥作用。于筱卿等[36]报道使用重组人干扰素α⁃2b凝胶总有效率高达92.8%。赵健等[37]报道重组人干扰素α⁃2b凝胶对于单一型HPV感染转阴率达69.81%。KURZEJA等[38]进行的一项重组人干扰素α⁃2b乳膏治疗HPV感染转阴率为58.3%。泡腾片因迅速溶解、药物可深入阴道黏膜皱褶内,接触面积更大。陈蔚琳等[39]报道使用重组人干扰素α⁃2b泡腾片治疗宫颈HPV感染的随机双盲对照研究指出,转阴率达71.05%,与自然转阴率51.43%比较差异有统计学意义。程艳香等[40]比较了重组人干扰素α⁃2b泡腾胶囊与栓剂的治疗效果,使用泡腾胶囊的患者转阴率为72.73%,高于栓剂的31.82%,分析可能是泡腾胶囊能充分保证干扰素的生物活性,使干扰素能的抗病毒作用效价性能更高。贾利平等[41]报道重组人干扰素α⁃2b阴道泡腾胶囊第3疗程结束后HPV转阴率达78.1%。陈晓静等[42]对137例高危型HPV感染患者使用干扰素α⁃2b阴道泡腾胶囊治疗3个疗程,6个月转阴率达69%,1年后30岁以下患者HPV清除率高于30岁以上患者,提示干扰素α⁃2b在治疗早期及年轻患者有更好的效果。
有学者从药物学角度研究提示重组人干扰素α⁃2b获得的HPV转阴率并不理想,短期内尚不及50%[43],临床上对于感染HPV患者使用干扰素应予以慎重,综合分析给药时机及指征。有文献报道[44]90%的低级别CIN患者在感染HPV的24个月内可以自然转阴。值得关注的是仍有不少学者质疑感染素治疗HPV感染有效性,部分学者认为即使体外研究证实了干扰素的抗病毒及免疫调节作用,临床研究中的有效性仍有争议[45]。宋志琴等[46]对131例高危型HPV患者使用重组人干扰素α⁃2b泡腾胶囊治疗,并随访1年发现干扰素在短期内可加速机体清除HPV感染,超过HPV自然转阴率,但对于长期预防HPV再感染没有效果。郑淑蓉等[47]使用重组人干扰素α⁃2b泡腾胶囊治疗宫颈柱状上皮异位,能使患者糜烂面明显缩小,但HPV转阴率与对照组比较无明显改变。
干扰素的抗HPV感染的总体效果,对不同型别的治疗作用,仍有多方面值得深入研究探索。部分感染高危型HPV患者同时合并宫颈病变,单纯药物治疗或物理治疗往往难以彻底清除。对于CIN合并HPV感染患者,有学者推荐使用物理治疗联合干扰素治疗,术后阴道内放置重组人干扰素α⁃2b,可以促进病变愈合,降低复发率,提高治愈率。李轶梅等[48]研究发现LEEP治疗CIN后短期内复发与高危型HPV感染相关。在LEEP术后应用重组人干扰素α⁃2b阴道泡腾胶囊,可与手术创面充分接触,增加机体抗病毒能力,改善单纯LEEP治疗的缺陷,以提高HPV清除率[49]。马小磊等[50]联合应用LEEP术及重组人干扰素α⁃2b阴道泡腾胶囊治疗CIN患者,转阴率可达81.58%。覃烨等[51]联合应用LEEP术及重组人干扰素α⁃2b阴道泡腾胶囊联合治疗CIN患者,宫颈创面愈合时间缩短,术后床面肉芽增生等并发症明显减少。有报道射频消融术联合重组人干扰素α⁃2b凝胶对CIN合并持续性HPV感染有效[52]。
市场上因干扰素的剂型以及剂量不同,其价格差异较大,因此,在选择不同干扰素治疗时,应与患者充分沟通。随着HPV疫苗接种率的提高,干扰素的临床应用范围会相对缩小,也推动未来更高效的干扰素研发。
干扰素不良反应常见的有流感样症状,如发热、寒战、乏力、头痛、肌肉痛、关节痛等,有时可出现恶心、呕吐、厌食、腹泻、转氨酶升高、白细胞减少、血小板减少等,但上述不良反应均无需特殊处理,停药后即可恢复正常。部分少见神经精神系统不良反应、自身免疫系统疾病、肺部不良反应等。不良反应的产生可能由于干扰素诱导细胞产生前列腺素⁃2、白细胞介素1和肿瘤坏死因子α等细胞因子引起,也与干扰素的剂量、不同的给药途径及年龄有关。
现今妇科临床用药主要以阴道用药为主,无需经肝肾代谢与排泄,全身不良反应少见。胡爱勤等[53]报道62例患者用药后有4例(0.6%)在初次用药后出现腰部酸痛、阴道流液。上述症状均在停药后自行消失。
高危HPV感染者早期干预是有必要的,问题是目前尚缺乏有效可靠的治疗方法,干扰素是高危型人乳头瘤病毒的多种治疗方法其中之一。但由于干扰素治疗高危型人乳头瘤病毒感染的前期临床研究设计不够严谨,得出治疗效果的结论仍有待商榷,需要更多相关研究以支持临床规范使用。目前临床上常用的重组人干扰素α⁃2b,有阴道栓、凝胶、泡腾片、泡腾胶囊等剂型,疗效与干扰素类型、剂型有关之外,还与剂量、制作工艺对干扰素活性的影响等因素有关,阴道用药方便简单,相对不良反应少,在充分知情同意后可用于高危型HPV患者的治疗选择。HPV感染初期是治疗清除病毒的最佳阶段,临床医生还需要从药物经济学角度考虑,选择更具成本效益优势的产品。