HPV疫苗为什么能有效预防病毒感染？关键在于它激发生成的“中和抗体”。本文将带你了解什么是HPV中和抗体，它如何阻止病毒入侵细胞，以及其在疫苗效果评估中的重要作用。中和抗体不仅是免疫系统的“侦察兵”，更是抵御HPV感染的“第一道防线”。

一、HPV背景

1.1 HPV介绍

人类乳头瘤病毒（英语：Human papillomavirus，缩写：HPV）是一种无包膜DNA病毒，属于乳头瘤病毒科乳头瘤病毒属。病毒衣壳由 L1、 12两种蛋白组成：L1形成五聚体，L2 位于五聚体中间，为二十面体对称的球形病毒颗粒，有高度特异性。人乳头瘤病毒根据其L1基因DNA序列差异可分为5个属，截至2023年9月，现已确定的HPV类型达231种。该类病毒感染人体的表皮与黏膜组织，大部分HPV可以在体内自动清除，但体内不能清除时，可能造成子宫颈癌。

图1 HPV介绍

1.2 HPV结构

HPV是一种双链环状DNA病毒，长度约8000碱基对，含有8或9个开放阅读框(ORFs)，包裹在无包膜衣壳蛋白内。

人类乳头瘤病毒HPV包括了六个早期调控基因，分别为E1、E2、E4、E5、E6、E7和两个L1、L2晚期基因。早期基因被用来做病毒基因的复制，而晚期基因是用来制造结构蛋白。上游调控区(URR)是含有复制起点和转录因子结合位点的非编码区，通过控制病毒基因转录调节DNA复制。

① E1、E2基因编码的蛋白质在病毒复制中起辅助作用；

② E4基因编码的E4蛋白与病毒颗粒的组装及释放有关；

③ E5与致癌潜力相关，在高危型HPV病毒中，E5蛋白可干扰病毒抗原的递呈，在免疫逃逸中发挥重要作用，是HPV持续感染的重要因素之一；

④ E6基因则结合p53并促使 p53泛素化，掌控细胞周期位点，允许病毒DNA进行非循环复制；

⑤ E7 基因与未磷酸化的视网膜母细胞瘤（RB）蛋白结合，掌控细胞周期的G1、S期。

E6和E7两个早期基因被认为和导致子宫颈癌最有关系，他们抑制了p53以及Rb两个肿瘤抑制基因。

L1蛋白由72个壳蛋白单位组成，具有型别特异性，而L2蛋白形体较小，在不同型别HPV中高度保守。HPVL1蛋白具有明显的抗原性并且是免疫细胞清除HPV的主要攻击位点，在细胞培养系统中重组表达的L1蛋白，可以在无病毒基因组的情况下进行自我装配，形成病毒样颗粒(virus-like particle, VLP)，以其作为靶抗原的预防性疫苗已经取得了巨大的成功。

图2 HPV结构图

1.3 HPV分型

HPV是一个庞大的病毒家族，依据病毒基因遗传差异（主要衣壳蛋白L1基因的DNA序列差异）其分类水平逐层向下依次是：属、物种、类型、变异谱系和亚系。依据L1基因结构和对人类上皮组织的趋向性不同分为五个属：α-、ν-、μ-、β-和γ-属，不同属HPV病毒L1基因的核苷酸序列同一性<60%，其中导致宫颈癌的主要是α-hpv。属内引入术语“物种”，同一物种hpv病毒l1基因的核苷酸序列同一性≥70%，如α-hpv又分α-1、α-2、α-3……α-14等14个物种。同一物种内，hpv病毒l1基因的核苷酸序列差异≥10%即定义为一种hpv类型，如α-7物种组内有hpv18、hpv39、hpv45、hpv59、hpv68、hpv70、hpv85和hpv97，α-9物种组内有hpv16、hpv31、hpv33、hpv35、hpv52、hpv58和hpv67。hpv类型内又存在不同变异体，即变异谱系和亚系，其内部全部病毒基因组序列差异分别为1%～10%和0.5%～1%，以hpv16为例，迄今已鉴定出hpv16的4个变异谱系(a、b、c和d)和16个亚系，分别为：亚系a1-3(见于欧洲)、a4(亚洲)、b1-4(非洲)、c1-4(非洲)、d1(北美)、d2和d3(亚裔美国人)和d4。<>

1.4 治病潜力

HPV感染人体后，病毒很少进入血液，只侵犯皮肤的鳞状上皮和粘膜的柱状上皮，而不同的亚型侵犯的组织不同，引起的疾病也不同。人在一生中感染HPV的概率约为80%，绝大多数HPV感染都是一过性的，不需要任何治疗，仅通过机体的免疫力即可将其清除；只有极少数HPV感染者发生临床可见的病变。

持续感染某些高危型HPV（16型和18型占70%；中国女性中主要的高危型别是16型、58型和52型）可能会导致癌前病变。如不加治疗，这些病变经过多年发展（往往大于10年），可能会发展成为HPV相关的癌症--宫颈癌，生殖器癌、肛门癌、口咽癌等。

仅有极少数的患者在HPV自然感染后产生HPV抗体，但经此途径产生的抗体在抵抗新一轮的HPV感染时其有效性远低于高水平血清反应和接种HPV疫苗后产生的抵抗力。

1.5 HPV预防

（1）注意个人卫生

（2）安全性行为

（3）接种HPV疫苗

接种HPV疫苗能预防相应型号HPV的感染，大幅度降低相应型号HPV引起的疾病的风险。目前市面上有三种HPV疫苗的产品。HPV疫苗是有效预防宫颈癌的手段，但接种HPV疫苗只能降低宫颈癌的发生几率，并不意味能百分百预防宫颈癌。无论接种二价、四价还是九价HPV疫苗，接种后仍需要定期进行宫颈癌筛查。

1.6 HPV治疗

药物涂抹治疗、冷冻疗法、电灼治疗、激光治疗、氨基酮戊酸光动力学疗法（ALA-PDT疗法）、手术治疗、使用免疫制剂、中草药治疗。

目前，研究人员也在尝试多种免疫疗法来治疗HPV相关的癌症，包括靶向E6、E7蛋白的治疗性疫苗的应用、免疫检查点抑制剂（例如抗PD-1抗体）的使用和过继性T细胞疗法等。

二、HPV抗体情况

2.1 HPV中和抗体

中和抗体为可以特异性识别病毒表面的抗原中和位点的一类抗体，组织病毒入侵细胞繁殖，保护细胞免受其害，具有真正的抗病毒作用。HPV疫苗是利用基因工程在相应的表达系统中生产HPV的L1蛋白形成病毒样颗粒（VLP），经过提纯、混合和精制而成，接种后能诱导机体B细胞产生中和抗体，从而阻止相应型号HPV的感染。

图3 预防性疫苗的生产机制[2]

2.2 HPV中和抗体应用

世界卫生组织（WHO）推荐的HPV假病毒中和抗体检测法（缩写PBNA法），为HPV免疫后中和抗体检测的金标准。将制备好的不同型HPV假病毒与待测血清样本共同孵育，中和抗体会特异性结合同型假病毒，并抑制假病毒感染敏感细胞。通过观察细胞感染情况绘制中和曲线，计算得到中和抗体浓度，评估个体是否产生疫苗免疫效果，指导后续精准预防及健康管理。

完成全程HPV疫苗接种的人群，均可在接种最后一针至5年内进行HPV中和抗体检测。抗体浓度＜1:40的血清稀释比，表示免疫失败，建议加强防护，定期筛查，建议重新接种疫苗；抗体浓度≥1:40的血清稀释比，表示免疫成功，有较强保护性，建议每年复查。

三、结语

面对HPV多样化的亚型，单一抗体往往难以全面覆盖。而中和抗体技术在疫苗评估、治疗研究与诊断试剂开发中的应用潜力巨大，在未来HPV防控中具有较高创新价值。

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引用文献

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