HPV相關腫瘤逃逸宿主適應性免疫應答的機制

胡芳潔，徐文英，陶小華

（1.九江學院附屬醫院急診科，九江 332001；2.江西省皮膚病?？漆t院，皮膚病臨床醫學研究中心，國家皮膚與免疫疾病臨床醫學研究中心分中心建設單位，南昌 330000）

人乳頭瘤病毒（Human papillomavirus，HPV）屬于乳多空病毒科乳頭瘤空泡病毒A屬，能引起人體皮膚黏膜的鱗狀上皮增殖。高危型HPV（如HPV-16、HPV-18等）與子宮頸癌、肛門癌、口腔癌等惡性腫瘤的發生密切相關，此類腫瘤統稱為HPV相關腫瘤。多數免疫健全的感染者能夠利用自身免疫有效清除病毒，但在部分患者中存在免疫逃逸現象，從而使感染進一步發展為腫瘤。近來發現，HPV通過多種機制逃逸宿主適應性免疫應答與HPV相關腫瘤發生有密切關聯。

1 下調MHC分子以阻止細胞毒性T細胞激活

細胞毒性T細胞（Cytotoxic T cell，CTL）是抗腫瘤免疫的主要效應細胞，主要通過兩條途徑對突變細胞或腫瘤細胞進行特異性殺傷，一是穿孔素-顆粒酶途徑，二是Fas-FasL和TNF-TNFR途徑。CTL對外源性多肽抗原的辨認受到主要組織相容性復合體（MHC）-I與II類分子的限制。不同個體MHC等位基因產物不同，造成不同個體對同一抗原的應答強度出現差異，這是MHC以其多態性參與和調控免疫應答的一種重要機制。腫瘤中經常存在影響MHC-I類、II類分子抗原遞呈途徑的基因突變[1]。全基因組關聯分析研究發現，人基因組中HLA位點的突變可能影響對HPV相關惡性腫瘤的易感性。HPV通過自身的基因表達程序調節抗原呈遞途徑，以防止感染期間病毒抗原呈遞給MHC I類、II類分子。HPV E5蛋白導致晚期胞內體堿化，阻止肽結合的MHC I類、II類分子到達細胞表面，甚至可阻止非病毒性腫瘤相關抗原呈遞到MHC分子上，從而阻止CTL激活[2]。通過研究頭頸部鱗狀細胞癌（Head and Neck Squamous Cell Carcinoma，HNSCC）發現，當HPV E5過度表達時可通過喪失抗原來獲取對CTL抵抗，而金剛乙胺作為一種HPV E5抑制劑可上調MHC-I類分子表達從而逆轉上述效應[3]。

2 調控CD4+T細胞活化

CD4+T細胞不僅在CTL激活中起重要輔助作用，本身也能產生細胞因子和趨化因子間接參與抗腫瘤免疫效應。當小鼠的CD4+T細胞被耗竭時，將導致CTL無法對HPV E7蛋白產生有效的免疫反應[4]。臨床上艾滋病患者因CD4+T細胞缺失導致HPV相關惡性腫瘤的發生。在宮頸癌患者中，CD4+T細胞對HPV衍生肽刺激的反應失能，使機體對腫瘤產生免疫耐受[5]。進一步研究發現，CD4+T細胞抗HPV相關腫瘤作用主要與細胞表型有關，而不是絕對數量，其中CD4+CD161+T細胞亞群與宮頸癌生存率呈正相關[6，7]。在HPV相關口咽癌的研究中也發現在腫瘤浸潤中的CD4+T細胞的絕對數量與預后無關[8]。宮頸癌患者的CD4+Th細胞反應似乎偏向于Th2免疫應答（體液免疫）而不是Th1免疫應答（細胞免疫），與外周血IFN-γ水平下降相一致[9]。在HPV相關口咽鱗狀細胞癌中，CD161+T細胞和CD103+T細胞介導的Th1免疫應答與預后相關[6]。最近發現，基質成纖維細胞通過分泌CCL20介導促腫瘤性IL-17相關Th17免疫應答，在高級別宮頸腫瘤向浸潤性癌的進展過程中也發現了這個現象，但尚不清楚TH17免疫應答是否在浸潤性癌癥階段持續存在[10]。

3 誘導調節性T細胞產生

調節性T細胞（regulatory T cell，Treg）通過下調免疫應答對機體的正常免疫應答產生干擾。HPV相關腫瘤可主動誘導荷瘤機體產生Treg等調節性細胞抑制機體的抗腫瘤免疫應答。據臨床觀察，HPV感染的患者中Treg水平多于正常人，且長期感染者的Treg水平明顯高于轉陰者。由此推測，當細胞免疫被抑制時，機體就不能調動自身的有效應答去消滅病毒，造成病毒持續感染[11－12]。一般認為，宮頸HPV感染一般僅局限于病變，極少發生病毒血癥，因此局部免疫對宮頸HPV感染結局影響很大。但在宮頸癌患者的原發部位、轉移淋巴結、外周血中均發現了表達低增殖反應Treg，提示宮頸癌患者產生了系統性免疫耐受，可能與腫瘤轉移有關[13]。在HNSCC腫瘤中也發現了大量浸潤性Treg，但HPV陽性與陰性的HNSCC中Treg水平各家報道不一致[14－15]。但無論HNSCC中的HPV狀態如何，Treg與CD8+T細胞比率都是生存結局的預測因子[16－17]。

4 c Gas-STING通路調節

cGAS可識別外源性DNA分子，通過催化ATP和GTP轉化生成cGAMP后，激活STING并誘導下游干擾素調節因子 （I nterferon R egulatory F actor，IRF）和NF-κB活化，進而分別調控干擾素和促炎細胞因子的產生。宿主通過cGAS-STING通路作用于DNA病毒發揮抗病毒感染作用，但DNA病毒也逐漸進化出了許多逃逸宿主免疫反應的途徑，例如HPV18 E7蛋白通過其LCXCE序列對STING通路產生直接抑制作用[18]，HPV16 E7通過NOD樣受體NLRX1調節STING通路的穩定性[19]，當耗竭NLRX1將增加小鼠的I型IFN依賴性T細胞浸潤并控制腫瘤[20]。在HPV 16陽性的HNSCC中，對cGas-STING通路抑制可能是HPV 16 E7中LCXCE結構域介導[21]。從不同腫瘤組織的微陣列分析中發現，STING表達與腫瘤浸潤淋巴細胞（tumor infiltrating lymphocyte，TIL）之間存在正相關。進一步通過多變量分析發現，腫瘤中STING表達而非微環境與生存結局呈正相關[22]。不僅如此，與HPV陰性HNSCC相比，HPV陽性HNSCC患者腫瘤樣本中的STING mRNA水平更高，提示盡管HPV癌蛋白可能抑制STING，但感染HPV的細胞中STING的表達仍高于未感染的細胞，刺激STING信號通路可能會調節西妥昔單抗介導的NK細胞激活，并導致腫瘤消退[23]。

5 PD1/PD-L1免疫檢查點調節

PD-1/PD-L1免疫檢查點是一種保守的抑制機制，可調節免疫反應的強度和范圍，在腫瘤的發生、發展過程中成為誘導腫瘤免疫耐受的主要原因之一。HPV相關腫瘤也可通過上調PD-1/PD-L1免疫檢查點促進免疫耐受。對27例HNSCC腫瘤的初步分析表明，較HPV陰性腫瘤，PD-L1在HPV陽性腫瘤中的表達更高[24]。對214例口咽癌患者研究顯示，85.2%的HPV陽性癌癥表達腫瘤PD-L1，而HPV陰性癌癥僅為57.1%；這項研究還證實，HPV陽性腫瘤比HPV陰性腫瘤更可能具有更高的TIL浸潤強度[25]。此外，當TIL分泌IFN-γ時，PD-L1表達上調，這提示HPV陽性腫瘤中PD-L1表達的增加，可能加重腫瘤微環境炎癥反應。通過TCGA和MSK-IMPACT隊列匯總分析結果表明，當預測HNSCC結局時，HPV陽性比免疫檢查點抑制劑反應更好，與免疫組織化學檢測的PD-L1表達水平無關，且這種效應與HPV陽性HNSCC腫瘤微環境中炎癥基因表達程序增加和CD8+T細胞浸潤呈正相關[26]。

綜上，高危型HPV與宮頸癌、肛門癌、口腔癌等惡性腫瘤發生有關。HPV相關腫瘤可通過下調MHC分子表達、抑制CD4+T細胞功能、誘導機體產生Treg、干擾信號通路等多種機制逃避宿主適應性免疫的識別和清除，導致腫瘤發生。建立有效的細胞免疫對于消除HPV持續性感染十分重要。進一步對HPV相關腫瘤逃避宿主適應性免疫應答的機制探討，將為后續疫苗設計、抗腫瘤治療及評估預后提供新思路。