供稿機構：漢氏聯合高等研究院南開大學博士后工作站
　　
　　作者：楊思俊博士
　　
　　前言
　　
　　在女性常見的惡性腫瘤中，宮頸癌的發病率僅次于乳腺癌，大多數宮頸癌是由HPV感染所致。全球每年新發病例近60萬，死亡約30萬。中國每年新增病例約13.5萬，其中8萬人因此死亡。考慮到HPV感染的普遍性和致癌性，對HPV感染的治療值得高度重視。
　　
　　HPV（人乳頭瘤病毒）是一種來自乳頭瘤病毒科的DNA 病毒。許多 HPV 感染不會引起任何癥狀，90% 會在兩年內自行消退。然而，在某些情況下，HPV 感染持續存在并導致疣或癌前病變。根據受影響的部位，這些病變會增加宮頸癌、外陰癌、陰道癌、陰莖癌、肛門癌、口咽癌、扁桃體癌的風險。

以NK為核心的先天免疫的抗病毒模式圖

圖注：HPV 感染期間輔助刺激后先天免疫反應作用的示意圖。

　　（a）使用 α-GalCer 和 HPV 抗原刺激自然殺傷 T (NKT) 細胞，促進 CD4+ 和 CD8+ T 細胞抗原特異性反應以及高水平炎癥細胞因子（如 IFN-γ）的快速釋放。
　　（b）NK細胞可以通過IFN-γ通過諸如α-GalCer和Toll樣受體（TLR）激動劑的佐劑間接激活后殺死HPV感染的細胞。
　　（c）通過 TLR 激動劑誘導促炎反應從 HPV 誘導的微環境中拯救角質形成細胞以促進抗原呈遞。
　　
　　HPV感染影響NK細胞的活性
　　
　　NK 細胞活性主要通過抑制受體和激活受體之間的平衡受到嚴格調節。然而，這些受體的失調在HPV 感染中很常見。在宮頸癌患者的 NK 細胞中發現 NKp30 和 NKp46 受體水平較低，這與 NK 細胞的低細胞毒活性有關[1, 2]。NK 細胞中另一個與細胞毒性相關的重要受體是 NKG2D。該受體通過與主要組織相容性復合體 I 類相關鏈 A (MICA) 蛋白的相互作用參與NK細胞介導細胞裂解作用。NKG2D 和 MICA 在存在 HPV 感染的情況下都受到調節[3, 4]。此外，血清中游離 MICA 的水平與宮頸癌進展相關，這表明導致 HPV 持續存在或腫瘤進展的一個重要因素可能是血清中可溶性 MICA 的存在。在 NK 細胞系 (NKL) 中，發現當 NKL 與宮頸癌細胞系 HeLa、SiHa 或 C33A 共培養時，NKG2D 受體被下調，但非致瘤性永生化角質形成細胞 HaCaT 不存在。在與 HPV 陽性癌細胞系（HeLa、SiHa）接觸后，NK細胞系中 NKG2D 的這種下調與NK細胞毒性活性降低有關，但與 HPV 陰性細胞系 C33 或非致瘤性 HaCat 細胞接觸后則不行。
　　
　　綜合以上幾篇文獻報道，我們發現無論是在HPV感染宮頸癌患者或者細胞系實驗中，我們均發現NK細胞的活性均不同程度的被抑制，而這個抑制作用主要通過下調NK細胞的表面受體（NKp30 、NKp46、NKG2D）活性來實現。因此，我們認為，HPV持續的感染后抑制NK細胞的抗腫瘤效應是腫瘤發生的重要因素之一。
　　
　　對HPV感染細胞的殺傷作用
　　
　　如果HPV的感染會抑制NK細胞的活性，那么解除NK的抑制作用，是否會激活NK細胞的活性呢？
　　
　　有限的文獻報道中，我們發現，某些藥物能夠降低 MICA 血漿水平，允許 NK 細胞攻擊表達 MICA 的細胞。例如，肼苯噠嗪和丙戊酸鹽的給藥可以增加CaSki宮頸癌細胞系中MICA和MICB配體的表達并減少它們向上清液的脫落，從而允許NK攻擊；而不含肼苯噠嗪和丙戊酸鹽的細胞不易受到 NK 攻擊[5]。HPV還可以通過改變免疫抑制酶吲哚胺-2,3-雙加氧酶（IDO）來逃避NK細胞的細胞毒機制，IDO的表達與腫瘤細胞逃避免疫監視有關。IDO 的缺失與 NK 細胞活性增加有關。例如，用靶向 IDO 基因 (shIDO) 的短發夾 RNA (shRNA) 質粒轉染的 CaSki 細胞比對照細胞 (CaSki/Mock)在體外更容易受到 NK 細胞攻擊。此外，體內在 BALB/c 裸鼠中進行的檢測顯示，與對照皮下腫瘤相比，CaSki/shIDO 形成的腫瘤的基質中 NK 細胞的積累更多。并且，低水平的 IDO 增加了宮頸癌細胞對 NK 細胞的易感性，表明 IDO 靶向 shRNA 干擾序列可以解除NK的抑制，有助于宮頸癌的靶向治療[6]。
　　
　　盡管 HPV 為逃逸 NK 細胞殺傷而采用的一些機制是已知的，但 NK 細胞在病毒感染自然史中的作用還在研究，例如當前的新冠病毒。此外，有研究探討佐劑或藥物在感染早期可能增加 NK 細胞數量及其對 HPV 感染細胞的細胞毒活性或在后期對 HPV 陽性腫瘤細胞的作用。如模式圖中所示，一些佐劑可能通過IFN-γ間接激活NK細胞。
　　
　　另外，最有意思的報道是，目前可用的 Gardasil HPV 疫苗可以增加免疫后 NK 細胞的數量，這與 NK 細胞中 NKG2D、NKp30、Nkp46 和 ILT2 受體的表達增加有關，表明除了中和抗體的增加外，還有NK細胞也參與了抗病毒過程，提高了疫苗有效性[7]。這提示我們，在針對HPV感染的治療方法中，除了疫苗接種產生的抗體外，NK細胞的作用不可忽視。從機制的角度分析，抗體僅僅是中和病毒，然而針對已經感染HPV病毒的細胞的清除仍然是需要NK細胞介導的毒性作用來完成。因此我們強烈建議，在針對HPV感染的治療中，要分情況實施方案，未感染過HPV的患者，疫苗的接種可作為預防措施，同時輔助NK細胞的輸注提高疫苗的有效率，而通過體檢篩查發現已經感染HPV的患者，NK的輸注可以成為主要的治療方案。
　　
　　臨床案例
　　
　　BVAC-C是一種以人乳頭瘤病毒(HPV)16/18E6/E7基因轉染的B細胞和單核細胞（NK細胞其中之一）為基礎的免疫治療性疫苗，負載有α-半乳糖基神經酰胺。這項I期研究試圖確定BVAC-C在鉑類耐藥復發宮頸癌患者中的耐受性和免疫原性。研究對象為HPV16陽性或18陽性復發性或持續性宮頸癌患者，這些患者之前至少接受過一次鉑類聯合化療。BVAC-C每4周靜脈注射3次，劑量遞增按1×10^7、4×10^7或1×10^8個細胞/劑量的3人隊列設計進行。11名患者入選，其中6名(55%)患者在入選前接受了兩次或兩次以上的鉑類化療。觀察21個周期的治療相關不良事件(TRAE)。TRAE多為輕度發熱(n=6，55%)或肌痛(n=4，36%)。未發生劑量限制毒性。5例(56%)患者病情穩定4.2~11個月，總體療效最佳。所有患者的中位無進展生存期為6.8個月(95%CI，3.2~無限個月)，6個月和12個月的總生存率分別為89%(95%CI，71~100%)和65%(95%CI，39~100%)。
　　
　　BVAC-C在所有患者接種疫苗后均能誘導自然殺傷T細胞（NKT細胞）、自然殺傷細胞（NK細胞）和HPV16/18E6/E7特異性T細胞的活化。BVAC-C耐受性良好，在HPV16陽性或18陽性復發宮頸癌患者中表現出持久的抗腫瘤活性和免疫應答。二期療效試驗目前正在進行中[8]。
　　
　　總結
　　
　　值得注意的是，超過一半的女性在首次性行為后不久就出現了宮頸HPV感染，但是，大約90%的這種感染在3年內就被清除了。對HPV的免疫力可能是消除病毒的重要因素。涉及巨噬細胞、自然殺傷細胞和自然殺傷T細胞的先天免疫反應可能在對抗HPV感染的第一道防線中發揮作用。在第二道防線中，通過針對HPV16E2和E6蛋白的細胞毒性T淋巴細胞(CTL)進行適應性免疫似乎可以消滅感染HPV16的細胞。由此可見，通過NK細胞之類的非特異性免疫細胞建立第一道防線非常重要，也是第二道防線的基礎。
　　
　　然而，HPV可以逃避宿主的免疫反應。首先，HPV在病毒復制過程中不會殺死宿主細胞，因此既不呈現病毒抗原，也不會引起炎癥。HPV16E6和E7蛋白下調宿主細胞中1型干擾素(IFN)的表達。在抗原識別過程中，包括IFNs在內的炎性細胞因子缺乏共刺激信號可能會誘導免疫耐受，而不是適當的免疫反應。在這個過程中，NK細胞及一些非特異性免疫細胞是干擾素分泌的主要細胞。此外，HPV16E5蛋白可下調HLA-1類分子的表達，并有助于逃避毒性T細胞特性行免疫攻擊。這些免疫逃避機制可能最終支持HPV持續感染的建立，從而導致宮頸癌的誘發。
　　
　　因此，從文獻報道和臨床案例分析來看，輸注NK細胞將有助于建立HPV感染第一道防線的建立，同時提高疫苗接種的有效率，也可以在特異性免疫中起到橋梁作用。