聚焦超声（HIFU）治疗HSV-2感染及HIFU处理增强疫苗保护效果的机制研究

Up to now, there is still no effective vaccine or curative treatment against herpes simplex virus type 2 (HSV-2). Previously, we have treated HSV-2-infected patients and mice with HIFU and our study showed that HIFU could rapidly eradicate HSV-2 infection symptoms and also significantly increase serum neutralization against HSV-2. In addition, immunization with HIFU-treated HSV-2 infected cells fully protected mice from lethal vaginal challenge, with the underlying mechanism unclear. HSV-2 nonantigenic proteins may have certain adjuvant effect and can enhance immune response against antigenic proteins. Whereas HIFU could promote the release of intracellular proteins via cavitation effect (Am J Obstet Gynecol. 2014). Therefore, we speculate that HIFI could effectively release HSV-2 proteins from cells and promote immune cell recognition, which could consequently enhance immune response and accelerate viral clearance and establish protective immunity. This proposed study, on cell, animal and clinical patient levels, will investigate the mechanisms underlying HIFU-mediated rapid viral clearance and vaccine efficacy enhancement. The expected outcome will provide novel approaches for the prevention and treatment of HSV-2.

对于HSV-2目前仍缺乏有效的疫苗及治愈性手段。我们前期对HSV2感染的患者及小鼠进行聚焦超声(HIFU)治疗发现，HIFU治疗可以迅速消除HSV-2感染症状，且血清中和病毒能力显著上升。此外，以HIFU处理HSV-2感染细胞作为免疫原，能够有效地保护小鼠阴道致死性HSV-2攻毒，其机制尚未阐明。HSV-2病毒自身的许多非抗原蛋白可能具有一定佐剂效应，能够增强机体针对抗原蛋白的免疫应答，而HIFU通过其空化效应可将细胞内蛋白释放（Am J Obstet Gynecol. 2014）。据此我们推测HIFU可能通过充分释放HSV-2抗原，促进免疫细胞识别，从而增强机体免疫答应水平，进而加速病毒清除过程和产生保护性免疫应答能力。本申请拟从细胞、动物以及临床病人水平研究HIFU快速清除病毒及增强疫苗保护效果的机制。预期结果将为HSV-2的预防和治疗提供新思路。

高强度聚集超声（HIFU）是一种将多束超声波聚焦至一个焦点，并通过超声波产生的机械效应、热效应和空化效应等，而达到治疗的目的。既往研究已发现HIFU的空化效应使肿瘤细胞中的隐藏的抗原释放到微环境中，从而激活机体的免疫应答反应，增加免疫治疗的效果。我们的前期研究也发现（Am J Obstet Gynecol. 2014；Ultrasound Med Biol. 2017 ）：经过HIFU治疗的子宫疤痕妊娠患者HCG在短期内不下降反而显著升高，其原因是HIFU的空化效应使胚胎组织细胞中的HCG释放导致外周血HCG上升。由此我们深入研究HIFU处理后的病毒感染样品能够更好地刺激机体产生保护性免疫力。.本项目通过收集CIN II病人治疗前后的血清样本，在治疗HPV的同时，进一步检测了HIFU治疗对HSV-2感染的影响。既往研究已经正式HIFU对HPV感染有较好的治疗作用。经HIFU治疗的HSV-2阳性病人，其血清中和病毒水平较手术治疗组显著增强，表明HIFU治疗能够增强机体的抗HSV-2免疫反应；进一步对HSV2感染的小鼠进行HIFU治疗发现，HIFU治疗可以迅速消除HSV-2感染症状，且血清中和病毒能力上升。此外，以HIFU处理HSV-2感染细胞作为免疫原，能够有效地保护小鼠阴道致死性HSV-2攻毒。其机制可能是HSV-2病毒自身的许多非抗原蛋白具有一定佐剂效应，能增强机体针对抗原蛋白的免疫应答，而HIFU通过其空化效应可将细胞内蛋白释放。据此我们推测HIFU可能通过充分释放HSV-2抗原，被免疫细胞识别，从而增强机体免疫答应水平，进而加速病毒清除和产生保护性免疫应答能力。. HIFU能够破坏孕鼠胎盘血供，使胎盘出现变性、坏死，周边炎症细胞浸润，并且不同能量HIFU所导致的病理改变亦有不同。高能量HIFU处理，胎盘内血供消失，胎鼠立即死亡，超声检测未见心管搏动；低能量，HIFU辐照孕鼠胎盘一天后，胎鼠仍存活，胎盘内血供更丰富。.临床上我们采用HIFU技术治疗病理诊断符合外阴上皮内非瘤样病变的 44 例患者，结果显示全组中除 1例治疗过程因局麻效果差，提前结束治疗，其余全部顺利完成治疗，并且显示良好疗效。.12例经临床确诊且自愿接受HIFU治疗的内生型瘢痕妊娠患者，使用HIFU对附着于瘢痕处的妊娠囊进行辐照，结果显示HIFU是一种安全，有效的治疗内生型瘢痕妊娠的方法。