病毒疫苗宫颈癌

类病毒颗粒—HPV疫苗背后的它！

究竟HPV疫苗是个啥？今天让小编给大家娓娓道来，揭开它的神秘面纱。...

2016年7月18日，GlaxoSmithKline （GSK）宣布预防女性宫颈癌的人类乳头瘤病毒（human papillomavirus, HPV）疫苗希瑞适®（Cervarix®）在中国获批上市。至此，关于HPV疫苗的热门话题高居不下，很多文章接踵而至，谈到了HPV 疫苗的作用、适用人群以及禁忌等等，但是又有多少人真正了解过这种疫苗呢？小编的博士课题跟这类疫苗紧密相关，一年前在文献中看到医药界两大翘楚GSK和Merck&Co 的HPV疫苗在亚洲地区正处于三期临床试验阶段，当时还在猜想什么时候上市，哪个公司会赢得这次的竞赛。没想到博士没读出个所以然，GSK的希瑞适®（Cervarix®）就率先被批准在中国上市啦！那么，究竟HPV疫苗是个啥？今天让小编给大家娓娓道来，揭开它的神秘面纱。

首先给大家重新温习一下病毒的定义。病毒本身就是种很“玄”的东西！因为它不是生物也不是非生物，何况还不算在五界（原核生物、原生生物、菌物、植物和动物）之内！它其实是由一个保护性外壳包裹的DNA或者RNA（图1）。因为它们没有办法独立生长和复制，所以只能借由感染的机制、利用宿主的细胞系统进行自我复制。

图1：病毒的基本结构

由病毒引起的人类疾病种类繁多，比如：感冒、流感、水痘等一般疾病，还有天花、艾滋病、SARS和禽流感等严重疾病。更可怕的是，有些病毒可以引发癌症！HPV就是其中的典型代表。HPV是一种属于乳多空病毒科的乳头瘤空泡病毒A属，感染区域在人类表皮和粘膜鳞状上皮，至今已分离出130多种。其中HPV-16和HPV-18属于粘膜高危型，会引发宫颈癌、直肠癌、口腔癌、扁桃体癌等等。

宫颈癌（cervical cancer）是中国15岁至44岁女性中的第二大高发癌症，每年约有13万新发病例。而且每年中国的宫颈癌病例占全球的28%以上。在全球范围内, 平均每分钟就会检查出一例新发病例，每两分钟就有一名女性死于宫颈癌！最早在19世纪70年代，科学家就提出了HPV感染与宫颈癌的密切联系。随后，很多流行病学和分子学研究都毫无疑问的证实了它们的病因学联系。Bosch和Manos等通过收集来自22个国家的宫颈癌活检标本作PCR检测，发现93%的肿瘤样品中都可以检测到HPV DNA，其中HPV-16占50%，HPV-18占14% [1]。所以，如果能有效控制HPV的传染，也就能大大降低宫颈癌的发病率。这就是为什么希瑞适®（Cervarix®）等预防宫颈癌疫苗应运而生的原因。

前面都是背景知识，接下来要给大家介绍的就是本文的主人公了—“类病毒颗粒（virus-like particle, VLP）”。有人称它们为基因工程时代的抗疫英雄，我觉得这其实并不夸张。为什么这样讲呢? 我们先来看看对“类病毒颗粒”这个名字的诠释。

“类病毒”意味着它有着和真正病毒十分相似的特征，尤其在结构和免疫原性（immunogenicity）上[2]。正因为是类似而不是等同，所以它不是真正意义上的病毒，也就没有那“十恶不赦”的病毒基因组（viral genome）。因为病毒过着寄生生活，需要依赖宿主细胞进行自我复制。基因组就是它们的致命武器，武器被缴械了，它们也就毫无威胁了。因此大家不难看到，类病毒颗粒就像是身体被“掏空了”的病毒颗粒，只剩外面的衣壳，不含有病毒基因组。所以在这个层面上，类病毒颗粒十分安全。举个例子，如果注射HPV疫苗，那是绝对不会感染HPV的，因为根本没有遗传物质啊！当然，注射疫苗的其他副作用我们不在这里做过多的阐述。

“颗粒”一词也大有玄机。这个名字意味着它有着和其他溶于水的“普通”蛋白质不一样的结构。这个颗粒是由好多好多蛋白质单体（monomer）组成的。每一个单体就像一块乐高，在宿主细胞里被自动“拼”成了特定的3D立体结构。由图2和图3可见，HPV病毒颗粒的3D结构是正二十面形体（icosahedron），由主要衣壳蛋白（major capsid protein）L1和次要衣壳蛋白（minor capsid protein）L2组成。除去HPV病毒基因组和L2（支撑蛋白），主衣壳蛋白 L1形成的类病毒颗粒（图4）就是GSK希瑞适®（Cervarix®）的有效成分啦[3]！

图2：通过冷冻电子显微镜成像得出的HPV病毒颗粒的3D结构[4]

图3：HPV病毒颗粒3D结构的简略示意图（全看懂证明你是猴子请来的生物学霸！

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