04 血液、性和母婴传播疾病规范亲密行为,切断传播途径 HPV感染:女性宫颈癌的元凶
HPV即人乳头瘤病毒,可导致良性肿瘤(生殖器疣)和恶性肿瘤(宫颈癌),几乎所有宫颈癌病例都是HPV感染所致。目前尚无有效药物治疗HPV感染,因此预防十分关键。市面上的HPV疫苗可预防70%的子宫颈癌、80%的肛门癌、60%的阴道癌、40%的外阴肿瘤,以及一些口咽癌。全球第一种HPV疫苗是由中国生物学家周健和澳大利亚免疫学家伊恩·弗雷泽(Ian Frazer)共同研制发明的。
宫颈癌也有“种族区别对待”?确实如此。根据美国国家癌症研究所(NCI)的数据,西班牙裔女性的宫颈癌发病率在所有种族和族裔群体中最高。所以在统计宫颈癌发病率时,要把西班牙裔女性单独列项统计。
美国疾控中心分析了1992年至1999年西班牙裔和非西班牙裔女性的发病数据。他们选择用显微镜检查过的浸润性宫颈癌病例,来计算每10万名女性的发病率。
所谓的浸润性宫颈癌是相对于宫颈原位癌来说的。宫颈原位癌是指肿瘤没有侵犯宫颈基底膜,局限在局部,它很少出现淋巴结转移和远处转移的情况。而浸润性宫颈癌的肿瘤则已经突破了基底膜,存在淋巴结转移和远处转移的可能。
分析结果显示:从1992年到1999年,共诊断出14759例宫颈癌病例(53%为局限性宫颈癌,40%为晚期宫颈癌,7%为未分期宫颈癌)。其中22%为西班牙裔女性,78%为非西班牙裔女性。局限于子宫颈的宫颈癌,被归类为局限性宫颈癌;已经扩散到子宫颈外的区域淋巴结或转移到其他部位的宫颈癌,被归类为晚期宫颈癌。西班牙裔女性的浸润性宫颈癌发病率为16.9/100000,非西班牙裔女性为8.9/100000。撇开诊断时的疾病阶段不计,1992—1999年西班牙裔女性的发病率大约是非西班牙裔女性的两倍。
从世界范围看,形势不容乐观。宫颈癌已经是全球女性第四常见的癌症,2018年全球有大约57万例新增宫颈癌病例和大约31万例宫颈癌死亡病例。而且宫颈癌有年轻化的趋势。半个世纪以来,30岁左右的宫颈癌患者增加了两倍多,其发病率从20世纪50年代的9%升至现在的24%。
在中国,宫颈癌的死亡率在所有癌症中排第四位,在女性癌症死亡率中排第二位。中国每年新增宫颈癌病例超过13万例,占中国女性生殖系统恶性肿瘤病例总数的73%~93%,占全球新发病例的1/4。
HPV的前世今生
HPV疫苗的发明,在很大程度上归功于一个叫周健的中国人。
宫颈癌与HPV疫苗
宫颈癌是全球排名第四的“女性杀手”。1983—1984年,德国生物学家哈拉尔德·楚尔·豪森(Harald zur Hausen)发表了一系列论文,公布宫颈癌的元凶正是HPV。
从人类发现宫颈癌这种疾病,到真正擒获元凶,有着一段漫长而曲折的历程。在很长一段时间里,科学家相信宫颈癌是通过性交传播的某种病原体引起的,其中嫌疑最大的是就是人类2型疱疹病毒(HSV2)。人们在这条错误的道路上狂奔许久,一无所获。豪森起初在这个方向上努力,但始终没有在宫颈癌细胞中找到HSV2的DNA。于是他怀疑导致宫颈癌的元凶另有其“人”。
1974年,豪森在宫颈癌细胞中发现了HPV颗粒,证实了自己的猜测。1977年,他又发现了4种不同亚型的HPV,他将它们依次取名HPV-1、HPV-2、HPV-3、HPV-4,然而接下的实验却证明,这四种HPV和宫颈癌一点儿关系都没有。研究就此陷入了僵局。
1981年,豪森运用最新的分子克隆技术,发现了新的HPV亚型HPV-6,第二年又发现了HPV-11,但是这两种亚型与宫颈癌都只是弱相关,不能完全证明宫颈癌就是HPV导致的。
1983年,豪森终于发现全新的亚型HPV-16,他用它检测18例宫颈癌细胞的遗传物质,竟然有11例的检测结果呈阳性,检出率高达61.1%。1984年,他再接再厉,又发现了HPV-18,实验表明它和HPV-16起的作用相当,也是宫颈癌的元凶之一。
豪森向世界公布了自己的发现。其他科学家重复了他的实验,检出率高达70%,这证明豪森真的找到了宫颈癌的元凶。豪森的成果为治疗宫颈癌指明了方向,而这时距离他出发已经过去了整整10年。
2008年,豪森因为对攻克宫颈癌所做出的贡献,获得了诺贝尔生理学或医学奖。
自从豪森公布了这一发现,无数研究者就致力于HPV疫苗的研制,其中贡献最大的是澳大利亚免疫学家伊恩·弗雷泽和中国生物学家周健。他们通过崭新的实验方法,直接发明了原始型号的HPV疫苗。
2005年11月,聚集在纽约时代广场的科学家宣布了一个振奋人心的消息:世界上第一种HPV疫苗研制成功。这种HPV疫苗能够保护未暴露的妇女免受四种HPV毒株的感染。有70%的宫颈癌病例是由这四种毒株引起的。经美国食品药品监督管理局和其他多个国家的相关部门批准,这种疫苗开始大量上市,造福人类。
2006年8月,伊恩·弗雷泽教授为接种者亲手注射了第一支HPV疫苗。澳大利亚昆士兰州长安娜·布莱(Anna Bligh)说:“今天我们正在创造医学的历史。对我们国家的科学来说,这是一个伟大的时刻。”弗雷泽教授表示,这一历史性的突破,离不开周健博士的贡献。
遗憾的是,参与发明这一伟大疫苗的周健博士于1999年英年早逝,无法见证该疫苗为人类带来的福祉。
疫苗发明者——中国人周健
在读硕士时,周健就对HPV产生了兴趣,并开始围绕这一课题攻关。1987年,周健发现食道癌的形成与HPV感染有关,这项研究成果让他获得了国家科技进步二等奖。不仅如此,他还研究了如何使用痘苗病毒作为载体,在体外表达特定蛋白质。这项研究为他后来攻克HPV的分离与合成奠定了重要的技术基础。
1988年,周健应邀到剑桥大学病理学系肿瘤病毒实验室工作,在莱昂内尔·克劳福德(Lionel Crawford)教授的指导下,从事人乳头瘤病毒的分子生物学研究。莱昂内尔·克劳福德教授是国际HPV研究的先驱,他的实验室也是国际HPV和分子生物学领域最顶尖的实验室之一。在莱昂内尔·克劳福德教授的指导下,周健在HPV晚期蛋白的研究方面取得了重大突破。
1990年,周健受弗雷泽教授的邀请,来到澳大利亚布里斯班的研究室,和弗雷泽一起攻克研制HPV疫苗这一世界性的难题。
早在20世纪80年代,HPV研究权威、生物学家豪森就证实,宫颈癌是由HPV引起的。那么下一步就是研发相应的疫苗。研发疫苗最关键的步骤就是获得病原体,也就是HPV。但是,HPV是一种特殊的小DNA病毒,它只有在活细胞体内才能繁殖,因此分离、保存HPV都非常困难。
当时,世界上有2000多位科学家在研究HPV与宫颈癌,但是没人知道怎样在实验室里培育HPV,因此疫苗的研制就此停滞了。
就这样,一晃10年过去了。周健想起了自己当年在博士后阶段主攻过的“体外表达特定蛋白质”的课题。可不可以做出一种外表类似HPV,但内核没有病毒成分的蛋白质颗粒?就好像没有弹头的子弹,开枪后有声音,有后坐力,却没有致命的弹头。而人体免疫系统却从此记住了“开枪”的征兆和动作,下次遇到“真子弹”时,免疫系统已经懂得如何制止了。
周健和弗雷泽按照提前设计好的蓝图,像拼乐高积木一样合成想要的病毒颗粒。但是,HPV的基因实在太大,大概有8000个碱基对,相当于乙肝病毒的3倍。
半年过去了,周健的研究一度毫无进展。一天散步时,周健突然来了灵感:如果将现有的L1、L2表达纯化后放到同一试管里,是不是就能合成与病毒同款的外壳呢?
周健和弗雷泽为此苦苦奋斗了将近一年,终于成功合成了和HPV外形相似的蛋白质颗粒。这种颗粒能够作为“仿真”HPV,激发人体的免疫反应,却不会导致疾病。
1991年,周健和弗雷泽在病毒学杂志上发表了他们的研究成果。同年6月,昆士兰大学申请了这项发明的临时专利。7月,在美国西雅图的人乳头瘤病毒国际会议上,周健和弗雷泽汇报了他们的研究成果。当时的大会主席正是豪森教授,他高度认可了两人的成果:“这是HPV研究中的重大突破,一定会有灿烂的明天。”
1993年,仿真病毒颗粒在一系列的动物试验中成功引起免疫反应。于是,昆士兰大学开始联系投资公司和具备疫苗研发能力的制药公司,以便开展更大规模的试验。随后,在澳大利亚医疗公司CSL和美国默克公司的支持下,大规模的动物试验和临床试验开始了。
1999年3月9日,年仅42岁的周健在回国进行学术访问时突发疾病去世。周健因其对科学和人文的杰出贡献,得到了人们的认可和纪念。昆士兰大学迪亚曼蒂纳癌症、免疫学和代谢医学研究所发起了一年一度的纪念仪式,每年都会有来自世界各国的知名科学家在这里举办讲座,纪念周健。迪亚曼蒂纳研究所还专门把其中一间会议室命名为“周健厅”。2000年以来,国际HPV会议为周健举办了多场纪念活动。2006年,亚洲—大洋洲生殖道感染和肿瘤研究组织(AOGIN)设立了“周健博士奖”——最佳口头报告三大奖项之一。
2006年,默克制药公司和葛兰素史克公司宣布,第一款HPV疫苗产品问世。同年8月28日,弗雷泽在昆士兰的亚历山大医院为接种者接种了世界第一支HPV疫苗。
2015年6月,欧洲专利局在法国巴黎举行了2015年欧洲发明奖颁奖仪式。周健和弗雷泽因为成功研发全球第一种HPV疫苗,获得“最受欢迎发明奖”。欧洲专利局长伯努瓦·巴蒂斯泰利评价道:“周健和弗雷泽是现代医学领域的英雄,这一奖项承载着人们对两人开创性发明的无限感激。”
2016年7月18日,葛兰素史克公司宣布,希瑞适(HPV疫苗16型和18型)获得中国国家食品药品监督管理总局的上市许可,成为中国首个获得批准的预防宫颈癌的HPV疫苗。
周健是众多海外华裔科学家的杰出代表,他对科学及全世界女性的健康幸福做出的杰出贡献,会永远铭刻在人们心中。
HPV知识小科普
单纯使用安全套不能有效避免HPV感染,最好在第一次性生活开始前接种HPV疫苗。
HPV—人乳头瘤病毒,令很多女性闻之色变,因为HPV跟宫颈癌密切相关。实际上,人们对HPV的了解知之甚少。
图4-3 HPV是感染生殖系统的最常见病毒
HPV非常常见,它有100多个型别,男性和女性每年累计有550万人感染。育龄妇女可能有50%~70%都感染过至少一个型别的HPV。但是不必慌张,很多型别的HPV并没有致病性,人即使感染了也不会出现任何症状,随着人体免疫力的提升,这些HPV会自动消失。只有约1%的感染者因为感染了有致病性的型别而患上临床疾病,有致病性的HPV有20多种,又可以分为低危型和高危型两大类。
低危型HPV主要引起人类皮肤和黏膜的多种乳头状瘤或疣,多为良性。其中HPV-1和HPV-2的皮肤感染与跖疣或手部寻常疣相关,HPV-6和HPV-11亚型与绝大多数生殖器尖锐湿疣相关。高危型HPV的持续感染可能引起宫颈癌,约有90%的宫颈癌与其有关,目前已分离出的HPV中至少有14个型别可导致宫颈癌、阴道癌、外阴癌或阴茎癌。全球范围内大多数宫颈癌中都可检测出高危型HPV-16(大约占50%)或HPV-18亚型(大约占20%),所以普遍认为HPV-16、HPV-18的致病性最强,而其中HPV-16亚型诱发癌变的可能性最大。其他高危的型别包括HPV-31、HPV-33、HPV-45、HPV-52和HPV-58,它们导致了另外19%的病例的产生。
HPV疫苗的发明为现代女性带来了预防宫颈癌的强大保护伞。已经问世的宫颈癌疫苗有二价、四价、九价疫苗,不同价疫苗的“保护范围”各有不同。这几种疫苗的不同之处如下。
二价HPV疫苗(有国产的,供应量相对充足)适用于9~45岁女性,对2个高危型别的HPV(HPV-16和HPV-18)有防护作用。
四价HPV疫苗适用于20~45岁女性,它在二价HPV疫苗的基础上增加了对2个低危型别—HPV-6和HPV-11的防护,即可以预防HPV-6、HPV-11、HPV-16、HPV-18这4个型别的感染。
九价HPV疫苗在国内适用于16~26岁女性,它在四价的基础上又增加了5个型别,分别是31、33、45、52、58这五个型别的HPV。它可以预防90%的宫颈癌,是四价HPV疫苗的升级版。
世界卫生组织指出,从公共卫生角度来讲,二价、四价和九价HPV疫苗在免疫原性及预防HPV-16、HPV-18相关宫颈癌的效力和效果方面无显著差别,这三种疫苗都可预防大多数相关癌症,所以女性可以根据自己的年龄和经济条件自主选择。
感染途径 | 主要通过生殖器直接接触、其他密切接触(如婴儿通过孕妇产道而产生的母婴传播)、间接接触(如生殖器接触被污染的毛巾)等途径感染。 |
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潜伏期 | •对于引起疣的HPV血清型,感染之后有1~6个月的潜伏期。 •对于致癌的HPV血清型,感染约10年后,才会发展出宫颈细胞非典型増生和宫颈癌。 |
易感人群 | 人群普遍易感。有多个性伴侣者感染风险更高。 |
感染者症状 | 一些类型的HPV可造成生殖器疣,但许多人在感染后并无症状,且感染常会自行好转。宫颈癌在最初可能几乎不会出现任何症状,主要症状为性交后和绝经后的阴道出血。 |
如何诊断 | •宫颈HPV DNA检测联合宫颈细胞学检查。 •对于有性生活的25岁以上女性,一般建议每年做一次该检査。 |
如何治疗 | 目前没有有效治疗HPV感染的药物。 |
如何预防 | •单纯使用安全套不能有效避免HPV的感染,建议接种HPV疫苗。在中国,16~26岁是接种疫苗的最佳年龄。 •HPV疫苗在第一次性生活开始前接种是最好的,因为有性生活以后感染HPV的可能性大大增加,而感染后再注射HPV疫苗的作用不大。 |
张爸敲黑板
1.为什么HPV叫作人乳头瘤病毒?
人乳头瘤病毒属于乳多空病毒科的乳头瘤空泡病毒A属,又长成球状,同时人体在感染后出现的是乳头状瘤或疣,所以这种病毒叫这个名字。
2.如何预防HPV感染?
目前对HPV感染最好的预防办法就是接种疫苗,这比在感染后再去治疗要好得多。
3.感染HPV之后一定会得宫颈癌吗?
HPV分为低危型和高危型,低危型HPV感染的症状是出现良性的瘤或疣,持续感染高危型HPV才会致癌。
4.女生需要打HPV疫苗吗?
人类历史上只有两种疫苗可以预防肿瘤,其中一种就是HPV疫苗。HPV疫苗很有必要打,家里有姑娘的早点儿打,在她什么都不懂的时候,把疫苗先给打了。她哪一天忽然懂了,你也不知道她已经懂了,那风险就大了。
5.我应该选择打哪种HPV疫苗?
现在有二价、四价、九价三种HPV疫苗。
二价HPV疫苗适用于9~45岁女性,对2个高危型别的HPV(HPV-16和HPV-18)有防护作用。
四价HPV疫苗适用于20~45岁女性,以预防HPV-6、HPV-11、HPV-16、HPV-18这4个型别的感染。
九价HPV疫苗在国内适用于16~26岁女性,可以预防90%的宫颈癌,是四价HPV疫苗的升级版。
上面三种疫苗都可预防大多数的相关癌症,所以可以从自身年龄和经济条件两个角度自主选择。
6.男性需要注射HPV疫苗吗?
一项发表在《传染病杂志》的研究表明,男性和女性都接种HPV疫苗可以更有效地防止HPV的传播。
7.妻子感染了HPV,丈夫也会感染吗?
HPV有三大特性:传染性、复发性、致癌性。妻子如果感染了HPV,也会传染给丈夫。妻子如果发现自己感染了HPV,一定要让丈夫也去接受检查。夫妻双方同时治疗,效果更好。
8.HPV阳性的女性可以怀孕吗?
低危型HPV感染属于单纯病毒感染,还是可以怀孕的。因为HPV只感染宫颈,不进入子宫内部,所以不会影响胎儿的生长发育。不过还是建议检查一下是否有病变的趋势。如果感染的是高危型HPV,那就会造成胎儿畸形或发育不良,所以在感染了高危型HPV时,不要怀孕。
9.怀疑自己感染了HPV应该做什么检查?
到妇产科做妇科体检和相关的病原学与血清学检测。
10.HPV感染在被治好后会不会留下后遗症?
HPV感染病愈后不会留有后遗症,但需要注意平时卫生,不然还会有可能再次感染。
11.有性生活后还可以接种HPV疫苗吗?
最好是在还没有开始性生活的时候就完成HPV疫苗的接种。有性生活、没有感染HPV的情况下也可以接种HPV疫苗。因为HPV疫苗本身就以预防为主,只要赶在感染之前接种,它就可以提供较好的防护。