与动物和人类恶性肿瘤相关的DNA肿瘤病毒包括:嗜肝DNA病毒、乳头状瘤病毒、疱疹病毒、多瘤病毒和腺病毒。虽然多瘤病毒和腺病毒在实验中能诱发动物肿瘤并使体外培养细胞发生转化,但它们在人类肿瘤的发生中不起重要作用。目前较为明确能引起人类恶性肿瘤的DNA病毒包括:乙型肝炎病毒(HBV)、人乳头瘤病毒(HPV)、非洲淋巴细胞瘤病毒(EBV)和卡波济肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)。DNA肿瘤病毒编码的蛋白以各种不同机制作用于细胞,导致细胞恶性转化及肿瘤形成,笔者就此方面的研究进展作一综述。

　　1细胞DNA损伤修复异常
               
　　细胞基因不稳定是肿瘤细胞最显著的特征之一,包括DNA损伤,染色体分配异常等。DNA肿瘤病毒蛋白通过灭活抑癌基因等机制导致宿主细胞基因不稳定,促进细胞恶性转化、肿瘤发生。

　　1.1 HBV蛋白抑制细胞DNA损伤修复       

　　HBV是原发性肝细胞癌(HCC)的高危因素之一。HBV编码的正常或变异蛋白可导致细胞基因不稳定并与HCC发生、发展密切相关。其中X蛋白(HBx)是HBV最重要的致病因子之一,可结合紫外线损伤DNA结合蛋白(UVDDB)的同源蛋白XAP1,抑制细胞对紫外线损伤的DNA进行核苷酸切除修复,使损伤DNA得以在细胞中累积,进而导致细胞基因不稳定;HBx亦可结合核输出受体Crm1,阻断Crm1/Ran GTP介导的核蛋白输出,使NFκB/IκB滞留于细胞核,导致中心粒复制异常及多极纺锤体形成,有丝分裂时染色质分配不均[1]。除HBx外,由HBV整合到宿主细胞基因组产生C端截短的PreS2/S变异原白-MHBst,可诱导鼠双微基因2蛋白(murine double minute gene,mdm2)表达,进而灭活P53,还可将P53隔离于内质网内,抑制P53功能,使肝细胞基因突变得以累积[2]。此外,PreS2起始密码子突变导致HBsAg滞留于内质网,引起内质网压力增高,造成细胞基因组DNA氧化损伤,促进肝癌的发生发展[3]。

　　1.2 HPV蛋白抑制P53功能       

　　HPV感染是宫颈癌(CC)发生的首要启动因素,>90%宫颈癌组织可检出高危型HPV DNA(HPV16、18、31)。HPV编码6~8个早期蛋白(E1~E8)和2个晚期蛋白(L1~L2),其中E6蛋白和E7蛋白是其致癌的关键。E6蛋白与E6相关蛋白(E6AP)结合形成复合体后再与P53结合,其中,E6AP将活化的泛素转移到P53作为被降解的信号,泛素依赖的蛋白酶则识别并快速降解P53;此外,E6与P53、P300蛋白形成P53E6P300复合物,抑制P300对P53及染色体核心组蛋白的乙酰化作用,从而抑制受P53调控基因,如p21等的表达[4]。因此E6蛋白可通过降解或不降解P53两种方式抑制其功能,使P53控制的G1/S细胞周期监测点失去控制,导致细胞染色体不稳定,基因突变以及外源DNA整合到染色体中机率大大增高,促进肿瘤发生。研究还表明,HPV16的E6、E7蛋白在NHK细胞中表达引起中心体复制异常,中心体数目增多,中心体复制与有丝分裂脱节,分裂时染色质分配不均导致细胞染色体不稳定,促进肿瘤发生[5]。
　　
　　1.3 KSHV蛋白抑制抑癌基因功能      
 
　　KSHV是最近发现的可以导致恶性肿瘤的DNA病毒,亦称为人疱疹病毒8型(HHV8)。KSHV感染可导致卡波济肉瘤(Kaposis sarcome,KS)、与AIDS相关的体腔淋巴瘤(AIDSassouated body caritybased lymphona,BCBL)、原发性渗出性淋巴瘤(primary effusion lymphoma,PEL)、多灶性卡斯特莱曼病(multifocal Castleman's disease,MCD)等疾病。潜伏性核相关抗原1(LANA1)及潜伏性核相关抗原2(LANA2)是KSHV的主要致病蛋白,其导致细胞基因不稳定并促进细胞恶性转化的途径包括:(1)LANA1、LANA2可结合P53并阻断其介导的细胞凋亡[6];(2)LANA1结合RB1并抑制其功能[7];(3)LANA1协同原癌基因HRAS转化细胞,将稳定表达LANA1及HRAS基因的REF细胞注射到裸鼠体内可导致肿瘤发生[7]。

　　1.4 EBV蛋白抑制DNA损伤修复、抑制细胞凋亡       

　　EBV是发现的第一种与肿瘤发生有关的DNA病毒。EBV在人群中广泛感染,引起传染性单核细胞增多症、Burkitt淋巴瘤、鼻咽癌等疾病。EBV编码的潜伏性膜蛋白1(LMP1)是其致癌的关键因素。LMP1可激活NFκB、PI3K及JNK,抑制细胞凋亡,促进细胞增殖、转化。Liu等发现LMP1通过非P53依赖途径阻断上皮细胞损伤DNA的修复,促进微核形成,并使上皮细胞对紫外线、博来霉素诱导的细胞DNA损伤更敏感[8]。LMP1的这种作用使细胞中错误DNA信息得以累积,导致细胞基因不稳定，促进肿瘤发生。

　　2 细胞永生化
               
　　细胞永生化是肿瘤恶化的必要步骤,端粒酶的激活及端粒长度的维持则是细胞走向永生化的必经途径。端粒是位于染色体3’末端的一种核蛋白复合物,由富含G的DNA重复序列及端粒结合蛋白组成,广泛存在于真核生物细胞中,能够保护染色体末端免于被化学修饰或被核酶降解,防止染色体在复制过程中丢失或形成不稳定结构。体外培养细胞端粒长度随着细胞逐代相传而缩短,每复制一代便有50~200 nt的端粒DNA丢失,端粒丢失到一定程度便失去对染色体的保护作用,细胞随之发生衰老和死亡。端粒酶是由一段RNA(hTER)和一个催化亚基(hTERT)组成的核糖核蛋白酶,识别并结合于富含G的端粒末端,以自身RNA为模板逆转录合成端粒DNA,因此hTERT在细胞永生化中起重要作用。DNA肿瘤病毒可通过两种不同的机制导致感染细胞hTERT转录增强,端粒酶活性增强,促进细胞恶性转化:(1)病毒DNA的整合可促进hTERT的转录。Horikawa等证实,在HuH4细胞、HepG2细胞中HBV增强子整合到hTERT基因启动子上游顺式激活hTERT转录[9];Ferber等通过对HCC及CC标本细胞的hTERT基因进行分析,发现HBV、HPV DNA整合在hTERT基因上游或插入基因中可促进hTERT基因的转录[10]。(2)病毒蛋白可直接或间接地促进hTERT转录,增强端粒酶的活性。HPV16编码的E6蛋白激活HFK细胞hTERT基因5’端的启动子/调控区,促进hTERT基因转录[11];KSHV编码的LANA1结合到转录因子SP1谷氨酰胺富集区及丝/苏氨基酸富集区,形成LANA1SP1GC复合物,增强hTERT基因的转录[12];EBV编码的LMP1蛋白激活NFκB,促进hTERT与NFκB p65亚基结合并转位到细胞核中,增强端粒酶的活性。此外,HPV编码的E7蛋白通过非端粒酶依赖机制延长端粒长度,导致细胞恶性转化。

　　3 细胞增殖异常
               
　　细胞增殖异常是肿瘤细胞区别于正常细胞的特征之一,DNA病毒蛋白可通过激活原癌基因表达、调节细胞周期蛋白、抑制细胞凋亡等方式导致细胞增殖异常,以选择具有生长优势的细胞进行克隆扩增,促进肿瘤形成。

　　3.1 HBV蛋白促进细胞异常增殖       

　　HBV可通过多种途径促进细胞增殖:HBx结合p53蛋白,抑制其对肿瘤抑制因子PTEN的转录激活作用,使IP3/DAG信号转导途径增强,促进细胞增殖,抑制细胞凋亡;HBx还可激活cmyc基因表达,促进肝细胞增殖加速肝癌发生;此外,MHBst磷酸化PKC,启动raf1/ErK2信号转导途径,激活NFκB、AP1,促进肝细胞增殖[2]。

　　3.2 HPV蛋白促进细胞异常增殖       

　　HPV E7蛋白促进细胞增殖的机制,包括:(1)以LXCXE基序结合pRB蛋白,释放转录因子E2F,E2F随即激活基因转录,促进了众多细胞增殖相关基因的转录;(2)通过其锌指结构结合组蛋白去乙酰酶(histone deacetylase complex,HDAC)上的β2微球蛋白(β2microglobulin,Mi2β),抑制了组蛋白的去乙酰化,使染色体结构重塑,细胞周期调控基因表达下调,促进细胞增殖;(3)提高上皮细胞多种细胞周期蛋白、周期素依赖性蛋白激酶的表达,以Cyclin E增加最为显著,使细胞迅速通过G1/S监测点。HPV31 E6蛋白以其PDZ结合基序结合含PDZ结构域的蛋白质,促进转染细胞增殖,影响细胞的分层、分化,使培养的NHK细胞基底层增厚,各细胞层中细胞核增多[13],促进细胞恶性转化。

3.3 KSHV编码同源蛋白促进细胞增殖       

　　KSHV可编码多种与真核细胞高度同源的蛋白,包括:vFLIC(viral Fasassociated death domain like IL1βconverting enzyme inhibitory protein)K13,周期素(vcycline),干扰素调节因子(vIRF),白介素6(vIL6)。这些蛋白通过不同机制导致感染细胞增殖,促进肿瘤的发生。其中,vcycline模仿Cyclin D的功能,vIRF则激活原癌基因myc导致感染细胞增殖。vFLIC可通过激活NFκB,抑制细胞凋亡两种途径促进感染细胞生长、增殖,导致肿瘤发生[14]。

　　3.4 EBV蛋白抑制细胞凋亡       

　　EBV LMP1的C端活化区1(Cterminal auivation region1,CTAR1)、C端活化区2(Cterminal activation region2,CTAR2)分别结合肿瘤坏死因子受体相关因子(TNFreceptor associated factor,TRAF)及肿瘤坏死因子受体相关死亡结构域(TNFreceptor associated death domain,TRADD),激活NFκB,P65/P50异二聚体结合于Bax基因启动子中的NFκB结合位点κB2,抑制Bax蛋白的表达,同时促进抗凋亡蛋白Bcl2、A20、Bfl1,A1、cIAP2、TRAF1表达,抑制Caspase3的活性,抑制细胞凋亡[1516]。此外,EBV编码的BHRF蛋白在结构及功能上与Bcl2相似,抑制细胞凋亡[17],核抗原2(EBNA2)则可促进myc基因表达使细胞增殖。

　　4 前景与展望

　　恶性肿瘤占全球疾病死因中的第二位,严重威胁人类的健康。肿瘤的发生是多因素综合作用的结果,DNA病毒是重要因素之一。随着实验技术的进步和研究的不断深入,DNA病毒致瘤机制正得到更为深入和全面的阐明。对DNA肿瘤病毒致瘤机制的研究,将为研究DNA病毒疫苗,寻找病毒受体、阻断病毒与受体结合,增强机体免疫监测功能等肿瘤预防措施提供有益借鉴;进而发展病毒特异性CTL,病毒蛋白特异性单克隆抗体等更为有效的恶性肿瘤治疗手段。

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