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肿瘤病毒摭谈

2018-11-29许艳冰谭秀萍

生物学教学 2018年4期
关键词:逆转录癌基因编码

许艳冰 谭秀萍 胡 薇

(福建师范大学生命科学学院 福州 350108)

1 肿瘤病毒的发现

1911年,Rous发现第一个肿瘤病毒——禽肉瘤病毒,并通过实验证明鸡肉瘤的无细胞滤液可感染健康鸡,该成果开创了病毒致癌机制的研究新领域。1965年,Epstein和Barr在伯基特淋巴瘤细胞培养液中发现首个人类肿瘤病毒,即EB病毒。

肿瘤包括良性和恶性肿瘤,而癌症泛指恶性肿瘤。肿瘤的发生是遗传因素和致癌因子相互作用的结果,致癌因子包括物理、化学和生物致癌因子(主要是指肿瘤病毒)。据国际癌症研究中心估计,全世界约20%的人类肿瘤是由病毒所诱发[1]。

2 肿瘤病毒的种类及致癌机理

凡是能致肿瘤的病毒统称肿瘤病毒,按其核酸的不同分为致瘤性RNA病毒和致瘤性DNA病毒[2]。

2.1 致瘤性RNA病毒 RNA病毒的逆转录病毒科分为肿瘤病毒亚科、泡沫病毒亚科和慢病毒亚科。由于肿瘤病毒亚科具有致癌作用,又称为致瘤性RNA病毒。致瘤性RNA病毒按基因结构和致癌机理的差异分为:①转导性逆转录病毒:含病毒癌基因,可转导入宿主细胞;②顺式激活逆转录病毒:无病毒癌基因,但其插入细胞基因可激活邻近细胞癌基因;③反式激活逆转录病毒:无病毒癌基因,但病毒基因编码产物可激活病毒基因或细胞基因从而致癌。

已被充分证明与人类肿瘤相关的致瘤性RNA病毒有:①人T细胞白血病毒1型(HTLV-Ⅰ):属于反式激活逆转录病毒,可诱发白血病(又名T细胞淋巴瘤),其致癌作用被认为与病毒编码蛋白Tax相关;②丙型肝炎病毒(HCV):能诱发肝癌,其致癌原因与病毒蛋白引发的宿主反应有关。

2.2 致瘤性DNA病毒 与人类肿瘤发生有关的致瘤性DNA病毒包括乳多空病毒科(含乳头瘤病毒属和多瘤病毒属)、嗜肝DNA病毒科、疱疹病毒科(含α、β和γ亚科)、腺病毒科和痘病毒科。致瘤性DNA病毒的致癌机理主要有:①病毒癌基因编码产物直接致癌;②病毒癌基因编码产物间接致癌,部分病毒的编码产物与抑制生长、促进分化的细胞蛋白结合,使细胞蛋白失活而导致细胞癌变,如乳头瘤病毒;③病毒癌基因编码产物激活病毒基因或细胞基因致癌,如乙型肝炎病毒。

目前已知有5种致瘤性DNA病毒可诱发人类肿瘤[3]:①人乳头瘤病毒(HPV):属乳多空病毒科乳头瘤病毒。2008年诺贝尔生理学与医学奖获奖者H. zur Hausen揭示人乳头瘤病毒感染是引起宫颈癌最重要的病因。HPV的致癌机理是病毒E6、E7基因编码的蛋白与抑癌基因产物p53和pRb结合使之失活,导致细胞癌化。②乙型肝炎病毒(HBV):属嗜肝DNA病毒科,其病毒基因编码的X蛋白不但能激活增殖及炎症相关信号通路,还与转录因子相互作用,扰乱了宿主免疫系统从而致癌。③EB病毒(EBV):属疱疹病毒γ亚科,与鼻咽癌、伯基特淋巴瘤和甲状腺癌的发生相关。④人类疱疹病毒8型(HHV-8):属疱疹病毒γ亚科,HHV-8感染是卡波肉瘤发生的重要因素。⑤Merkel细胞多瘤病毒(MCV):属多瘤病毒,与原发性皮肤神经内分泌癌的发生联系密切。

3 肿瘤预防性疫苗

与传统的放化疗、手术切除等手段相较而言,肿瘤疫苗具有耐受性低、特异性强和抗瘤谱广的优点。肿瘤疫苗是通过激发机体免疫应答反应以预防、清除或控制肿瘤生长的生物制品[4]。按照肿瘤疫苗的用途将其分为两类:①预防性肿瘤疫苗:其着眼于降低或消除肿瘤发生的概率。目前成熟的预防性疫苗主要是抗致癌病原体疫苗,如人乳头瘤病毒(HPV)疫苗和乙肝疫苗。②治疗性肿瘤疫苗:适用于手术切除或放化疗后的辅助治疗。

3.1 HPV疫苗 HPV疫苗是目前预防宫颈癌最有效的方式。HPV疫苗主要利用HPV病毒内部蛋白质组装成的病毒样颗粒,诱发机体产生免疫反应以起到免疫防御作用。目前上市的HPV疫苗按其所针对的病毒亚型种类数划分为2价(抗HPV16/18)、4价(抗HPV6/11/16/18)和9价疫苗(抗HPV6/11/16/18/31/33/45/52/58),采用3剂免疫接种程序,推荐的接种年龄为9~26岁。2016年7月,2价疫苗(希瑞适)获得中国国家食品药品监督管理总局的上市许可,成为中国内地首个获批的HPV疫苗,该疫苗对宫颈癌的总保护率约为70%。

3.2 乙肝疫苗 乙肝疫苗接种是预防乙型肝炎病毒感染的重要措施。该疫苗的主要成分是乙型肝炎表面抗原(HBsAg),因此疫苗免疫应答过程与机体对HBsAg免疫过程类似。乙肝疫苗按0、1、6个月接种3针,新生儿宜在出生后24h内接种。成人转氨酶水平正常且乙肝三系统(乙型肝炎病毒表面抗原、表面抗体和核心抗体)检验结果均为阴性,方可接种疫苗。

(基金项目:福建师范大学“生物科学探究技能案例库”建设项目,No.0202125;*通信作者)

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