人乳头瘤病毒（HPV） 的结构和人体感染特征

魏启明

1.中华生物医药研究院 香港 391375

2.美国纳米医学研究院 美国华盛顿 21402

3.南京启明光环境科技有限公司 江苏南京 210011

1、人乳头瘤病毒与宫颈癌的关系

宫颈癌是世界上女性高发的第二大恶性肿瘤，目前全世界每年有宫颈癌新发病例约46万例，每年约有25万人因宫颈癌死亡。宫颈癌也是威胁我国妇女健康的主要恶性肿瘤，其发病年龄有年轻化趋势。我国每年约有15万新增的宫颈癌病例，其中约8万人去世，占目前已发现的所有女性肿瘤的5～6%，是仅次于乳腺癌而引起妇女癌症相关死亡的重要原因。宫颈癌的发病机理目前尚不清楚，但已有很多研究证明，99%的宫颈癌组织中可检出人乳头瘤病毒(humanpapilloma virus,HPV)。目前，已经明确HPV感染为宫颈癌前病变和浸润性宫颈癌发生的重要条件。大量研究资料表明，HPV与宫颈癌及癌前病变密切相关，高危型HPV(HRHPV)感染与宫颈癌关系最为密切。

2、人乳头瘤病毒的类型和感染特征

HPV感染是宫颈病变的主要病因。HPV病毒是一种乳多空病毒科的乳头瘤空泡病毒A属，是常见的小DNA双链病毒，通过球形DNA病毒感染引起的一种性传播疾病。主要类型为HPV1、2、6、11、16、18、31、33 及 35型等，HPV16 和18型长期感染可能与女性宫颈癌有关。各型 HPV基因组DNA长度在722～8000bp之间。研究显示目前有超过100个HPV亚型，大约有40种与生殖道病变有关。99.7%的宫颈癌患者可检测到高危型HPVDNA，持续的高危型HPV感染是宫颈癌发生的必需因素，而病毒持续感染与病毒基因蛋白的相互作用有直接的关系。

该病毒主要感染人类表皮和粘膜鳞状上皮细胞，至今已分离出130多个病毒亚型，该病毒只侵犯人类，暂时未发现对其它动物致病性，经正规系统治疗后，该病毒会被人体清除。长期以来，已知HPV可引起人类良性的肿瘤和疣，如生长在生殖器官附近皮肤和粘膜上的人类寻常疣、尖锐湿疣以及生长在粘膜上的乳头状瘤。像乙肝病毒一样，HPV也是一种DNA病毒。它原是多瘤空泡病毒科的一员，1999年国际病毒分类委员会(ICTV)取消多瘤空泡病毒科，代之以乳头瘤病毒科，因此，HPV便归属此门下。

3.人乳头瘤病毒的结构

HPV是一种具有种属特异性的嗜上皮病毒，属双链闭环的小DNA病毒，包含约8000个碱基对。其中包括8个早期开放转录区（E1-E8）、2个晚期转录区和1个非编码长控区。在早期开放转录区中，E6和E7基因对细胞生长刺激最为重要，E6、E7编码的E6、E7蛋白引起宫颈上皮细胞永生化。晚期转录区又称L区包括L1和12晚期编码蛋白。这些蛋白主要为病毒的衣壳蛋白即主要衣壳蛋白和次要衣壳蛋白，组装成HPV的衣壳。

主要衣壳蛋白L1(约占衣壳蛋白的80%以上)是一种糖蛋白，也是一种核蛋白，在其翻译加工完成后迅速定位于核中。L1约有530个氨基酸残基，其分子量为55～60KD。L1的 N端有15-30个疏水性氨基酸残基组成一个保守的疏水区，在L1翻译和定位过程中可能起到信号肽或先导肽的作用。L1的C端可变性强，但有一段富含正电荷氨基酸(R和K)，这段顺序即核定位信号，可以和宿主细胞内相应的受体结合而进入核内。

次要衣壳蛋白L2也是一种核蛋白，约有470个氨基酸残基，其分子量约为47KD。L2上有很多磷酸化位点，是HPV衣壳的主要磷酸化蛋白。在L2的N端有一段富含正电荷氨基酸区域，是乳头瘤病毒DNA结合域，可与病毒DNA非特异结合，起组蛋白的作用。在病毒颗粒形成过程中，L2单独无自组装功能，但能与L1共同组装成病毒颗粒。

将HPV“解剖”开来会发现，它由蛋白衣壳这层外衣和被包裹着的核心构成。衣壳的“原料”是主要衣壳蛋白（L1）和次要衣壳蛋白（L2）；褪掉衣壳，其核心是能引起人类疾病的真身——无包膜呈现小型双链环状的 DNA与少量 HIV、HSV、HPV。1949年，Strauss首先在电镜下观察到HPV颗粒，它呈球形，其20面体对称，直径约45-55nm。根据HPV基因序列结构的不同，人们将HPV分为近130种基因型，其中近HIV、HSV等百种的基因序列已被摸清。

4、人乳头瘤病毒的宿主

人类是HPV的唯一宿主，它最喜欢把家安在皮肤和黏膜内，因此具有高度的宿主特异亲和力。病毒对活体细胞有绝对的依存性。在细胞外环境下不具备复制活性，但具有较高的感染活性，一旦进入人体细胞内，其衣壳解体释放出核酸分子内核，借细胞内环境的条件进行复制。HPV病毒是一种属于乳多空病毒科的乳头瘤空泡病毒A属，是球形DNA病毒，能引起人体皮肤黏膜的鳞状上皮增殖，到2013年，已分离出130多个病毒亚型，该病毒只侵犯人类，人体一旦感染会终生携带，也有一部分患者是一过性感染，会自动转阴。因为HPV病毒的不同，给患者的伤害也不同，而一些病毒会给患者带来恶性肿瘤，最终导致癌变，严重威胁患者的生命，有的疾病会导致孕妇的胎儿死亡或者成为畸形儿，也有的疾病会导致男性不育。