HPV亚临床感染、潜伏感染及PDT治疗的免疫学进展

王娟娟，高海潮

（1.苏州高新区人民医院皮肤性病科，江苏 苏州 215129；苏州高新区人民医院消化内科，江苏 苏州 215129）

HPV 是一种通过皮肤接触传播的DNA 病毒，经微小破裂的黏膜或皮肤侵入基底上皮细胞，并逃避宿主的免疫反应［1］。在世界范围内，约80%的50 岁以下人群感染了HPV［2］。HPV 有许多亚型，其中低危型HPV6、HPV11 是尖锐湿疣最常见的感染亚型，高危型HPV16、HPV18 是宫颈癌最常见的感染亚型。此外，HPV 感染还可致寻常疣、扁平疣、疣状表皮发育不良、外阴癌和口腔肿瘤等［3］。在感染HPV 后，多数患者可在1—2 年内通过自身免疫系统清除病毒，部分患者可能存在亚临床和潜伏感染，对患者的身心健康危害极大［4］。

感染HPV 后，从皮肤或黏膜病变到HPV 亚临床感染和潜伏感染是一个系谱变化的过程，其发生发展与机体的免疫力密切相关。传统的皮肤或黏膜病变的治疗方法，如外用药物、激光、冷冻和手术［5］，通过去除疣体，有一定疗效，但难以消除亚临床感染和潜伏感染，故而复发率高。亚临床感染和潜伏感染可能与HPV 通过调节宿主细胞凋亡而逃避免疫监视的能力有关，并且可以改变免疫细胞的功能，从而影响固有免疫和获得性免疫。HPV 感染引起皮肤或黏膜病变的发生、发展机制复杂，与机体免疫失衡密切相关。

1 HPV 发生亚临床感染和潜伏感染的免疫机制

前期研究表明宿主自身的防御机制在抵抗HPV病毒感染中发挥重要的作用，宿主免疫系统可以识别病毒，但并不能有效清除病毒，使宿主维持持续被感染状态。免疫机制包括非特异性免疫、特异性免疫和免疫逃逸。

1.1 非特异性免疫 HPV 可通过皮肤黏膜的微小破损进入机体而感染细胞，皮肤黏膜及其附属成分所组成的组织屏障是机体抵御病毒入侵的第一道防线。自然杀伤细胞（natural killer，NK）和树突样细胞（dendritic cell，DC）是参与固有免疫的主要细胞，可以通过Toll样受体（toll-like receptor，TLR）识别非宿主成分，引起下游炎性细胞因子、趋化因子的表达，以及炎症相关信号通路的改变。NK 细胞有清除病毒的作用［6］，而DC 在HPV 感染时可通过其表面的TLR 识别外来抗原并调控细胞因子的分泌，抑制病毒复制的同时激活T 淋巴细胞免疫，诱发获得性免疫，是连接先天性免疫和获得性免疫的桥梁。研究发现，在寻常疣中，朗格汉斯细胞（langerhans cells，LCs）的数量仅在真皮中增加，说明LCs 的抗原提呈功能可能不被抑制，浆细胞样树突状细胞（plasmacytoid dendritic cells，pDCs）数量的增加，表明HPV 感染可能会将pDCs 招募到病毒感染的上皮细胞中，TLR7/9 下游信号通路在寻常疣中未被完全激活，pDCs 不能建立充分和有效的抗HPV 免疫反应，导致HPV 清除困难和HPV 感染病变的复发［7］。

此外，在HPV 感染时，可刺激机体免疫细胞分泌免疫因子如IFN-α、IFN-β、IFN-γ、肿瘤坏死因子（TNF）、IL-18 等，对于细胞间相互作用、细胞的生长和分化有重要调节作用，在非特异性免疫中占有重要地位。

1.2 特异性免疫 HPV 感染机体后可诱导机体产生特异性免疫，包括细胞免疫和体液免疫，特异性免疫不能有效清除感染，而病毒本身亦会干扰宿主的免疫应答发挥正常作用。宿主细胞免疫状态对HPV 感染后疾病的发生、转归起决定性的作用，处于细胞免疫抑制状态的宿主，HPV 感染发生率高且病情较重。

宿主细胞免疫反应主要包括Th（helper T cell，Th）和CTL（cytotoxic T lymphocyte，CTL）。HPV 持续感染时，Th1、Th2 分泌细胞因子交互作用，使Th向Th1 方向分化、增强细胞免疫而有利于病毒清除。IL-12 可刺激NK、T 细胞等分泌IFN-γ，影响机体免疫，也能刺激Th0 细胞分化为Th1，促进Th1 的增殖和发育，调节Th1/Th2 细胞免疫功能的平衡，选择性诱导Th1 型免疫应答，增强细胞杀伤作用，减轻HPV 感染，IL-12 水平不足则会降低机体清除HPV的能力，造成HPV 持续感染［8］。TGF-β1 结合受体后可促进上皮细胞成熟、分化，对机体免疫反应产生抑制作用，降低机体免疫功能，增加复发风险［9］。TGF-β1 抑制NK、T 细胞的增殖，降低NK、T 细胞的杀伤活性，减少B 细胞分泌免疫球蛋白，抑制免疫反应，甚至形成免疫抑制微环境，增加复发风险［10］。Th1/Th2 比值平衡对激活CD8+T 淋巴细胞、维持适当强度的免疫反应异常重要，CTL 通过细胞毒的直接作用及分泌细胞因子的间接作用识别和清除携带特异性抗原的病变细胞。

在大多数HPV 感染患者的血清中可以检测到针对病毒蛋白的特异性抗体，这些抗体可以在病毒清除后的数年内仍保持一定效价，但不能有效的清除感染者皮损处的病毒，亦不能控制感染的症状。

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 病毒抗原难以接触感染局部的抗原提呈细胞（antigenpresenting cell，APC）而被识别，不易启动固有免疫反应和激活获得性免疫，使HPV 得以在感染局部繁殖并持续存在［11］。HPV 能抑制LCs的免疫活性，使自身逃避免疫反应［12］。HPV16 E5蛋白通过干扰MHC-Ⅱ-抗原肽复合物的形成而抑制CD4+T 淋巴细胞识别HPV 感染的KC，是HPV 逃避宿主Th 细胞免疫机制之一。HPV 还可以对一些细胞因子产生作用，减缓或抑制免疫，这些都使HPV 感染部位的病毒得以逃避宿主的免疫监控，进而避免了被宿主免疫系统识别和清除，造成HPV 亚临床感染和潜伏感染。TGF-β1 水平升高会刺激Treg 细胞增殖分化，对机体特异性免疫应答产生抑制，影响抵抗病毒复制能力，造成HPV 潜伏于机体中，逃避机体的免疫监视，导致机体无法清除HPV 感染［13］。

2 PDT 治疗HPV 亚临床感染和潜伏感染

2.1 PDT 在有氧的情况下，光照射可以激活靶细胞中积累的光敏剂，产生大量致死的活性氧，导致细胞以不同方式死亡，包括坏死、凋亡、自噬。随后，这些死亡细胞激活固有免疫，进而激活特异性免疫。此外，PDT 可直接杀死病原体或通过PDT 激活的免疫反应消除病原体［14］。

与传统方法相比，PDT 的治愈率高，复发率低，副作用少，具有良好的美学预后，目前已被广泛用于HPV 感染的一线治疗［15］。PDT 可诱导异常增殖细胞的凋亡、自噬或坏死，而不会损伤正常细胞，能用于治疗HPV 亚临床感染和潜伏感染，降低病毒载量，降低复发率［16-17］。

2.2 PDT 对免疫系统的影响 PDT 对免疫系统的影响包括炎症效应，以及对先天免疫、适应性免疫和免疫调节的影响。

2.2.1 炎症作用 PDT 作用早期会发生急性期反应（acute phase reaction，APR）。经PDT 治疗的肿瘤小鼠表现出APR 的3 个特征：急性期反应物的释放、中性粒细胞水平的升高和垂体/肾上腺激素轴的激活。中性粒细胞积极参与PDT 诱导的急性炎症反应，中性粒细胞的增加是由多种介质的参与引起的，包括补体蛋白，如C3 和C5、趋化因子、组胺、花生四烯酸代谢物、凝血因子和细胞因子，如白细胞介素（IL）-1、IL-6、粒细胞集落刺激因子和肿瘤坏死因子α（TNF-ɑ）［18］。

2.2.2 对固有免疫的影响 在PDT 治疗区域，死亡细胞将释放DAMP 危险信号分子，DAMP 与固有免疫细胞表面的模式识别受体结合，以激活固有免疫。中性粒细胞正常时不表达主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）II 类，经PDT 治疗后MHCII 类表达上调，中性粒细胞获得了作为抗原呈递细胞的能力，可呈递抗原导致T 细胞激活。树突状细胞（DCs）是最有效的抗原呈递细胞，在接收到PDT 诱导的DAMPs（特别是HSPs）的信号后分化和成熟，迁移到肿瘤引流淋巴结（tumo daininglymphnode，TDLNs）。随着MHCII、共刺激分子CD80 和CD86 的上调，成熟的树突状细胞增强了分泌干扰素γ（IFN-γ）和IL-12 的能力，进而诱导T 细胞增殖，触发特应性免疫。接受PDT 治疗的患者外周血中NK 细胞水平升高［19］。此外，补体级联反应可触发固有免疫。

2.2.3 对特异性免疫的影响 PDT 诱导的APR 招募大量中性粒细胞并释放细胞因子促进DC 分化，然后激活T 细胞和B 细胞。这种炎症引发的免疫过程激活淋巴细胞，从而产生特异性免疫。细胞毒型T 淋巴细胞是发挥疗效的主要细胞类型，辅助性T 淋巴细胞仅发挥支持作用。CD8+T 细胞介导的远处肿瘤的控制通常依赖于CD4+T 细胞，而在PDT 治疗下，NK 细胞在其中发挥重要作用［20］。体液免疫也可以被PDT 诱导，在PDT 中的研究较少。

2.2.4 免疫调节 免疫调节的意义在于维持体内的免疫稳态。除了激活免疫系统，PDT 还可以激发免疫抑制作用。显性效应取决于诸多因素，包括光敏剂类型、光参数和暴露于治疗的面积等。IL-10 是一种炎症抑制性细胞因子，主要抑制细胞介导的免疫反应。吞噬凋亡细胞的吞噬细胞和凋亡的T 细胞都会释放IL-10 和转化生长因子β（TGF-β），从而促进免疫抑制。活化和增殖的细胞会上调转铁蛋白受体（CD71）的膜表达，研究发现，CD71 表达较高的CD3+T 细胞比CD71 表达较低的静止CD3+T 细胞产生更多的ALA 来源的原卟啉IX（PpIX）［21］。当树突状细胞在非炎症条件下捕获并呈现抗原时，不会转化为成熟的表型，此种情况下，树突状细胞表现出共刺激分子和MHCII 的表达降低，从而导致外周免疫耐受的维持，未成熟的树突状细胞也可能促进1 型调节性T 细胞（Tregs）的发育，从而增强免疫调节［22］。

3 PDT 治疗HPV 亚临床感染和潜伏感染的免疫机制

PDT 除了直接影响细胞、血管和病原体外，还会影响免疫系统。PDT 可有效清除HPV 亚临床感染和潜伏感染，且比有症状者更易清除［23］。PDT 主要通过增强局部免疫活性和缓解局部免疫抑制状态来治疗HPV 亚临床感染和潜伏感染的。

3.1 增强局部免疫活性 研究表明PDT 治疗尖锐湿疣（condyloma acuminatum，CA）后病灶局部出现大量淋巴细胞浸润，以CD4+T 细胞、DC 细胞增多最为显著，表明PDT 可增强局部免疫活性［24］。

机体对HPV 感染的特异性免疫以细胞免疫为主，T 淋巴细胞亚群是细胞免疫中最重要的免疫细胞。CD4+T 淋巴细胞可激活、提高、扩大细胞免疫，IFN-γ是CD4+T 淋巴细胞分泌的一种细胞因子，在抗病毒免疫应答中发挥重要作用。PDT 可能通过诱导IFN-γ 水平的短暂上调激活或增强局部细胞免疫，CD8+T 淋巴细胞的免疫抑制作用在治疗过程中无明显减弱。

经过PDT 治疗后，CD123+pDCs 的数量逐渐增加，IFN-α、IFN-β、ISG15、Mx-2、TLR9 和IRF7的表达也逐渐增加［25］，DC 又被称为朗格汉斯细胞（LCs），LCs 的变化可能是由于PDT 改善和增强了局部特异性免疫反应，受到抑制的免疫功能和受损的树突状细胞被重新激活，恢复它们识别、吸收和呈现抗原的能力。随后，携带抗原的LCs 在真皮中逐渐迁移和积累，然后不断迁移到引流淋巴结中，发挥其免疫功能。此外，PDT 诱导的免疫调节水平升高，还包括IL-1、IL-6、TNF 和IFN［26］。

3.2 缓解局部免疫抑制状态 Fang Xie［25］等研究显示，与健康的组织相比，生殖器疣CD3+T 淋巴细胞数量增加，主要分布于真皮浅表，有丰富的胞浆。CD4+T 淋巴细胞的数量、分布、形态均无显著差异，CD8+T 淋巴细胞数量增加，主要分布于病变的真皮浅表。这些数据证实了生殖器疣组织中存在局部免疫抑制和抗病毒免疫的抑制。CA 的复发、消退及持续跟宿主的细胞免疫功能紊乱有密切关系，其中细胞因子发挥显著作用。

Toll 样受体4（TLR4）是人类首次发现的TLR之一，它不仅识别病毒蛋白，还参与促炎细胞因子和趋化因子转录和表达的信号通路，在调节免疫反应和炎症反应中发挥重要作用，TLR4 的持续过度表达可加重局部慢性炎症并抑制局部免疫功能。核因子κB（NF-κB）是一种高效的转录调节因子，NF-κB 的过度激活可促进大量细胞因子的释放，并加重肿瘤的局部免疫抑制状态。研究发现，TLR4 和NF-κB 在CA 组织中高表达，与CA 局灶的免疫抑制状态相关。PDT 治疗后CA 细胞中TLR4 和NF-κB 的表达率和强度显著降低，调节下游细胞因子的产生，缓解了局部免疫抑制状态，共同促进CA 的消退［27］。

4 结语与展望

HPV 亚临床感染和潜伏感染给临床带来极大困扰，其机制涉及非特异性免疫、特异性免疫和免疫逃逸。PDT 作为一种治疗HPV 感染的新方法，除了可直接杀死病原体外，还可通过增强局部免疫活性和缓解局部免疫抑制状态来治疗HPV 亚临床感染和潜伏感染的。本文初步综述了目前PDT 治疗HPV 亚临床感染和潜伏感染的免疫机制，但仍有诸多问题等待进一步探索，后续如PDT 在不同免疫相关疾病中作用机制的基础研究，尤其是对于与PDT 治疗后疾病复发相关的疾病，以及PDT 抵抗的相关策略等的研究有待深入，为免疫相关疾病的诊疗提供新的思路。