HPV亞臨床感染、潛伏感染及PDT治療的免疫學進展

王娟娟，高海潮

（1.蘇州高新區人民醫院皮膚性病科，江蘇 蘇州 215129；蘇州高新區人民醫院消化內科，江蘇 蘇州 215129）

HPV 是一種通過皮膚接觸傳播的DNA 病毒，經微小破裂的黏膜或皮膚侵入基底上皮細胞，并逃避宿主的免疫反應［1］。在世界范圍內，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、疣狀表皮發育不良、外陰癌和口腔腫瘤等［3］。在感染HPV 后，多數患者可在1—2 年內通過自身免疫系統清除病毒，部分患者可能存在亞臨床和潛伏感染，對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系譜變化的過程，其發生發展與機體的免疫力密切相關。傳統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［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，故而復發率高。亞臨床感染和潛伏感染可能與HPV 通過調節宿主細胞凋亡而逃避免疫監視的能力有關，并且可以改變免疫細胞的功能，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生、發展機制復雜，與機體免疫失衡密切相關。

1 HPV 發生亞臨床感染和潛伏感染的免疫機制

前期研究表明宿主自身的防御機制在抵抗HPV病毒感染中發揮重要的作用，宿主免疫系統可以識別病毒，但并不能有效清除病毒，使宿主維持持續被感染狀態。免疫機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入機體而感染細胞，皮膚黏膜及其附屬成分所組成的組織屏障是機體抵御病毒入侵的第一道防線。自然殺傷細胞（natural killer，NK）和樹突樣細胞（dendritic cell，DC）是參與固有免疫的主要細胞，可以通過Toll樣受體（toll-like receptor，TLR）識別非宿主成分，引起下游炎性細胞因子、趨化因子的表達，以及炎癥相關信號通路的改變。NK 細胞有清除病毒的作用［6］，而DC 在HPV 感染時可通過其表面的TLR 識別外來抗原并調控細胞因子的分泌，抑制病毒復制的同時激活T 淋巴細胞免疫，誘發獲得性免疫，是連接先天性免疫和獲得性免疫的橋梁。研究發現，在尋常疣中，朗格漢斯細胞（langerhans cells，LCs）的數量僅在真皮中增加，說明LCs 的抗原提呈功能可能不被抑制，漿細胞樣樹突狀細胞（plasmacytoid dendritic cells，pDCs）數量的增加，表明HPV 感染可能會將pDCs 招募到病毒感染的上皮細胞中，TLR7/9 下游信號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，導致HPV 清除困難和HPV 感染病變的復發［7］。

此外，在HPV 感染時，可刺激機體免疫細胞分泌免疫因子如IFN-α、IFN-β、IFN-γ、腫瘤壞死因子（TNF）、IL-18 等，對于細胞間相互作用、細胞的生長和分化有重要調節作用，在非特異性免疫中占有重要地位。

1.2 特異性免疫 HPV 感染機體后可誘導機體產生特異性免疫，包括細胞免疫和體液免疫，特異性免疫不能有效清除感染，而病毒本身亦會干擾宿主的免疫應答發揮正常作用。宿主細胞免疫狀態對HPV 感染后疾病的發生、轉歸起決定性的作用，處于細胞免疫抑制狀態的宿主，HPV 感染發生率高且病情較重。

宿主細胞免疫反應主要包括Th（helper T cell，Th）和CTL（cytotoxic T lymphocyte，CTL）。HPV 持續感染時，Th1、Th2 分泌細胞因子交互作用，使Th向Th1 方向分化、增強細胞免疫而有利于病毒清除。IL-12 可刺激NK、T 細胞等分泌IFN-γ，影響機體免疫，也能刺激Th0 細胞分化為Th1，促進Th1 的增殖和發育，調節Th1/Th2 細胞免疫功能的平衡，選擇性誘導Th1 型免疫應答，增強細胞殺傷作用，減輕HPV 感染，IL-12 水平不足則會降低機體清除HPV的能力，造成HPV 持續感染［8］。TGF-β1 結合受體后可促進上皮細胞成熟、分化，對機體免疫反應產生抑制作用，降低機體免疫功能，增加復發風險［9］。TGF-β1 抑制NK、T 細胞的增殖，降低NK、T 細胞的殺傷活性，減少B 細胞分泌免疫球蛋白，抑制免疫反應，甚至形成免疫抑制微環境，增加復發風險［10］。Th1/Th2 比值平衡對激活CD8+T 淋巴細胞、維持適當強度的免疫反應異常重要，CTL 通過細胞毒的直接作用及分泌細胞因子的間接作用識別和清除攜帶特異性抗原的病變細胞。

在大多數HPV 感染患者的血清中可以檢測到針對病毒蛋白的特異性抗體，這些抗體可以在病毒清除后的數年內仍保持一定效價，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胞（antigenpresenting cell，APC）而被識別，不易啟動固有免疫反應和激活獲得性免疫，使HPV 得以在感染局部繁殖并持續存在［11］。HPV 能抑制LCs的免疫活性，使自身逃避免疫反應［12］。HPV16 E5蛋白通過干擾MHC-Ⅱ-抗原肽復合物的形成而抑制CD4+T 淋巴細胞識別HPV 感染的KC，是HPV 逃避宿主Th 細胞免疫機制之一。HPV 還可以對一些細胞因子產生作用，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控，進而避免了被宿主免疫系統識別和清除，造成HPV 亞臨床感染和潛伏感染。TGF-β1 水平升高會刺激Treg 細胞增殖分化，對機體特異性免疫應答產生抑制，影響抵抗病毒復制能力，造成HPV 潛伏于機體中，逃避機體的免疫監視，導致機體無法清除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胞中積累的光敏劑，產生大量致死的活性氧，導致細胞以不同方式死亡，包括壞死、凋亡、自噬。隨后，這些死亡細胞激活固有免疫，進而激活特異性免疫。此外，PDT 可直接殺死病原體或通過PDT 激活的免疫反應消除病原體［14］。

與傳統方法相比，PDT 的治愈率高，復發率低，副作用少，具有良好的美學預后，目前已被廣泛用于HPV 感染的一線治療［15］。PDT 可誘導異常增殖細胞的凋亡、自噬或壞死，而不會損傷正常細胞，能用于治療HPV 亞臨床感染和潛伏感染，降低病毒載量，降低復發率［16-17］。

2.2 PDT 對免疫系統的影響 PDT 對免疫系統的影響包括炎癥效應，以及對先天免疫、適應性免疫和免疫調節的影響。

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

2.2.2 對固有免疫的影響 在PDT 治療區域，死亡細胞將釋放DAMP 危險信號分子，DAMP 與固有免疫細胞表面的模式識別受體結合，以激活固有免疫。中性粒細胞正常時不表達主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex，MHC）II 類，經PDT 治療后MHCII 類表達上調，中性粒細胞獲得了作為抗原呈遞細胞的能力，可呈遞抗原導致T 細胞激活。樹突狀細胞（DCs）是最有效的抗原呈遞細胞，在接收到PDT 誘導的DAMPs（特別是HSPs）的信號后分化和成熟，遷移到腫瘤引流淋巴結（tumo daininglymphnode，TDLNs）。隨著MHCII、共刺激分子CD80 和CD86 的上調，成熟的樹突狀細胞增強了分泌干擾素γ（IFN-γ）和IL-12 的能力，進而誘導T 細胞增殖，觸發特應性免疫。接受PDT 治療的患者外周血中NK 細胞水平升高［19］。此外，補體級聯反應可觸發固有免疫。

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

2.2.4 免疫調節 免疫調節的意義在于維持體內的免疫穩態。除了激活免疫系統，PDT 還可以激發免疫抑制作用。顯性效應取決于諸多因素，包括光敏劑類型、光參數和暴露于治療的面積等。IL-10 是一種炎癥抑制性細胞因子，主要抑制細胞介導的免疫反應。吞噬凋亡細胞的吞噬細胞和凋亡的T 細胞都會釋放IL-10 和轉化生長因子β（TGF-β），從而促進免疫抑制?；罨驮鲋车募毎麜险{轉鐵蛋白受體（CD71）的膜表達，研究發現，CD71 表達較高的CD3+T 細胞比CD71 表達較低的靜止CD3+T 細胞產生更多的ALA 來源的原卟啉IX（PpIX）［21］。當樹突狀細胞在非炎癥條件下捕獲并呈現抗原時，不會轉化為成熟的表型，此種情況下，樹突狀細胞表現出共刺激分子和MHCII 的表達降低，從而導致外周免疫耐受的維持，未成熟的樹突狀細胞也可能促進1 型調節性T 細胞（Tregs）的發育，從而增強免疫調節［22］。

3 PDT 治療HPV 亞臨床感染和潛伏感染的免疫機制

PDT 除了直接影響細胞、血管和病原體外，還會影響免疫系統。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 主要通過增強局部免疫活性和緩解局部免疫抑制狀態來治療HPV 亞臨床感染和潛伏感染的。

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

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

經過PDT 治療后，CD123+pDCs 的數量逐漸增加，IFN-α、IFN-β、ISG15、Mx-2、TLR9 和IRF7的表達也逐漸增加［25］，DC 又被稱為朗格漢斯細胞（LCs），LCs 的變化可能是由于PDT 改善和增強了局部特異性免疫反應，受到抑制的免疫功能和受損的樹突狀細胞被重新激活，恢復它們識別、吸收和呈現抗原的能力。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中，發揮其免疫功能。此外，PDT 誘導的免疫調節水平升高，還包括IL-1、IL-6、TNF 和IFN［26］。

3.2 緩解局部免疫抑制狀態 Fang Xie［25］等研究顯示，與健康的組織相比，生殖器疣CD3+T 淋巴細胞數量增加，主要分布于真皮淺表，有豐富的胞漿。CD4+T 淋巴細胞的數量、分布、形態均無顯著差異，CD8+T 淋巴細胞數量增加，主要分布于病變的真皮淺表。這些數據證實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 的復發、消退及持續跟宿主的細胞免疫功能紊亂有密切關系，其中細胞因子發揮顯著作用。

Toll 樣受體4（TLR4）是人類首次發現的TLR之一，它不僅識別病毒蛋白，還參與促炎細胞因子和趨化因子轉錄和表達的信號通路，在調節免疫反應和炎癥反應中發揮重要作用，TLR4 的持續過度表達可加重局部慢性炎癥并抑制局部免疫功能。核因子κB（NF-κB）是一種高效的轉錄調節因子，NF-κB 的過度激活可促進大量細胞因子的釋放，并加重腫瘤的局部免疫抑制狀態。研究發現，TLR4 和NF-κB 在CA 組織中高表達，與CA 局灶的免疫抑制狀態相關。PDT 治療后CA 細胞中TLR4 和NF-κB 的表達率和強度顯著降低，調節下游細胞因子的產生，緩解了局部免疫抑制狀態，共同促進CA 的消退［27］。

4 結語與展望

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，還可通過增強局部免疫活性和緩解局部免疫抑制狀態來治療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制，但仍有諸多問題等待進一步探索，后續如PDT 在不同免疫相關疾病中作用機制的基礎研究，尤其是對于與PDT 治療后疾病復發相關的疾病，以及PDT 抵抗的相關策略等的研究有待深入，為免疫相關疾病的診療提供新的思路。