病毒致瘤因素及其致瘤机理

病毒致瘤因素及其致瘤机理 一 致瘤病毒 一 致瘤病毒的定义 二 DNA致瘤病毒 三 RNA致瘤病毒二 致瘤病毒的致瘤机理 一 病毒癌基因 二 病毒癌基因及其前身细胞癌基因 三 病毒癌基因的基因产物 癌基因章详细讲 四 致癌机制 参考书 肿瘤基础理论 朱世能主编 肿瘤学 曾益新主编 肿瘤分子生物学 孙靖中主编 预防肿瘤学基础 湖医肿瘤所编 肿瘤分子细胞生物学 陈意生 史景泉主编 一 致瘤病毒 一 致瘤病毒的定义 1971年Henle提出肿瘤病毒的标准1 在人类肿瘤中检测出病毒 病毒决定性抗原 或病毒相关核酸2 注射病毒可诱导非人类的灵长目动物 如猿 猴等 发生肿瘤3 在体外培养 病毒可使正常细胞转化4 患者的抗病毒相关抗原抗体的频率或滴定度明显高于健康人或患其他肿瘤的病人 病毒致瘤必须具备下列证据 病毒感染在肿瘤发生之前肿瘤细胞中显示病毒特异性抗原或特异性颗粒病毒DNA整合到宿主细胞的基因组中整合的病毒基因在体外能导致细胞恶性转化 这些恶性细胞并能传代消灭病毒应该使该肿瘤不形成或至少使肿瘤的发病明显减少 肿瘤基础理论 朱世能主编 1910年Rous第一个发现肿瘤病毒 1966年得诺贝尔奖 一些重要的致瘤病毒 发现年份发现者致瘤病毒Ellermann Bing鸡白血病病毒Rous鸡肉瘤病毒1932Shope鸡纤维瘤病毒1933Shope兔乳头状瘤病毒Lucke蛙肾癌病毒1936Bittner小鼠乳腺癌病毒1951Gross小鼠白血病病毒Gross Stewart多瘤病毒1960Sweet HillemanSV40病毒1962Trentin人腺病毒12型1964Epstein BarrEB病毒1966Moloney小鼠肉瘤病毒1970Morgan猴疱疹病毒 1980Gall Yoshida人类细胞白血病病毒 二 DNA致瘤病毒 乳 多 空病毒人类乳头状瘤病毒HPV 24种亚型 多瘤病毒科PY小鼠多瘤病毒人类BK病毒人类JC病毒猴空泡病毒SV40腺病毒科 人 高致瘤性 致瘤性 无致瘤性疱疹病毒科 疱疹病毒单纯疱疹病毒 水痘 带状病毒 疱疹病毒巨细胞病毒 CMV 疱疹病毒EB病毒乙型肝炎病毒 HBV 衣壳 DNA致瘤病毒的共同特点 超微结构和DNA结构 20面体对称型 除疱疹病毒外皆无被膜 Envelope 核心 DNA和蛋白质复合物外 衣壳 Capsid 由壳粒组成 Capsomere DNA病毒 无被膜 噬菌体 病毒的形状和大小 乙型病毒性肝炎病毒基因图 病毒直径nm壳粒DNA结构多瘤病毒4372双股环状乳头状瘤病毒5372双股环状疱疹病毒100162双股线状腺病毒70 90252双股线状肝炎病毒不完全环状 CentimeterMilliMicronano 水平感染 进入细胞后 因细胞的特性不同产生不同的结果 即为对细胞的选择性允许细胞 permissivecell 病毒入细胞后繁殖 产生有感染的子病毒同时细胞溶解死亡 溶解性感染 不会导致细胞转化称增殖性感染非允许细胞 Non permissivecell 病毒入细胞后不繁殖 不产病毒细胞继续存活能以某种方式存在发生整合 导致细胞转化称非增殖性感染 2 DNA致瘤病毒的感染和复制 病毒的复制周期 ReplicationCycle 吸附 穿入 脱壳 生物合成 装配释放 吸附 HIV CD4EBV CR 2鼻病毒 ICAM 1 病毒吸附电镜图 穿入 三种方式融合 Fusion 胞饮 Viropexis 直接进入脱壳 致瘤性DNA病毒感染 增殖性感染非增殖性感染细胞病变细胞转化 病毒抗原肿瘤抗原病毒 病毒DNA肿瘤抗原 病毒繁殖 无病毒繁殖 细胞死亡 细胞恶性转化 肿瘤细胞 DNA病毒复制的主要步骤 2 乳头状瘤病毒科 已发现24种亚型主要诱发 良性乳头状瘤纤维乳头状瘤纤维瘤与肿瘤相关性 HPV 6HPV 11性传递的尖锐湿疣和猴乳头状瘤有关HPV 6HPV 16 18人宫颈癌检出率高16 18型多见于宫颈浸润癌阴茎癌生殖系尖锐湿疣在转化细胞内 环状病毒基因组以游离基因 episome 形式存在 细胞分化 HPV 感染表层生发细胞 细胞分裂形成乳头状瘤 底层增殖细胞 不生成病毒仅有少量病毒颗粒表层角化细胞 细胞停止分裂有很好允许作用产生大量HPV 3 疱疹病毒科 病毒高相关肿瘤弱相关肿瘤 疱疹病毒病毒复制周期短可引起宿主细胞病变单纯疱疹病毒 口腔癌单纯疱疹病毒 宫颈癌水痘 带状疱疹病毒 疱疹病毒病毒复制周期长宿主细胞病变作用慢巨细胞病毒 CMV Kaposi肉瘤宫颈癌前列腺癌 疱疹病毒宿主细胞范围窄淋巴样细胞 T B中复制EB病毒Burkitt sL喉会厌部癌鼻咽癌腭扁桃体免疫母细胞肉瘤腮腺肿瘤 EB病毒相关疾病举例 非洲儿童淋巴瘤 Burkitt s淋巴瘤 1964年Epstein和Barr在淋巴瘤的培养标本中分离到EB病毒 所有患者都有病毒抗体存在 抗 VCA抗 MA抗 EA抗 EBNA 分子杂交法分析 98 的标本皆有EBV DNA存在其他因素合同 感染 遗传等 鼻咽癌 鼻咽癌患者有高滴度的VCA和EA抗体IgA EAIgA VCA鼻咽癌组96 82 对照组 6 6 广西苍梧县 14829人IgA VCA 3539人NPC55人阳性者随访1 3年 又发现NPC32人 抗补体免疫法 癌细胞EBNA 分子杂交法 病毒基因鼻咽癌 90 慢性鼻咽炎 20 其他肿瘤 正常组织阴性 WesternBlot 鼻咽癌组织中有EB病毒蛋白表达LMPEBNA1EBNA2 6鼻咽癌74 81 其他肿瘤 正常组织 LMP 1表达上调凋亡调节基因bcl 2 阻止受感染细胞凋亡 癌细胞增生 EB病毒W片段可能是转化基因 W Y H转染3T3细胞细胞转化裸鼠成瘤 纤维肉瘤 恶性肿瘤的侵袭及转移 立题依据 结果 临床病理部分 临床标本免疫组化结果 LMP1在NPC及NPC转移灶组织中的表达情况 MMP 2 MMP 9在NPC及NPC转移灶中的表达 MMP 2和MMP 9在三组细胞中的表达 Western Blot结果 CNE1和CNE1 GL细胞与基底膜成分粘附实验OD值 4 基因组 转化基因 病毒抗原 基因组 直线双链长度为140 235kb封闭环状 如EB病毒 在细胞核的核小体中由宿主细胞DNA聚合酶进行复制例EBV基因组 DNA长度173kb分子量110 106道尔顿 转化基因 HSV I23kbMtrISV40 LTHSV II7 5kbMtrIIHPV E6 E722kbMtrIII腺V E1A E1BEBVW片段 病毒抗原 EBNA2LMP 三 RNA致瘤病毒 1 概述 10多个科仅有一个科的少数病毒致瘤病毒类型病毒名称可引起肿瘤RNAC型病毒白血病B型病毒乳腺癌HTLV HIV 人T细胞白血病 淋巴瘤特点 均含逆转录酶 故称逆转录病毒 逆病毒 Retrovirus 2 超微结构及生物学分类 超微结构 圆形 类圆形中央 拟核nucleoid外层 被膜 糖蛋白 脂类 envelope 内源性 外源性RNA致瘤病毒内源性前病毒外源性RNA致瘤病毒来源多来源正常组织多来自恶性肿瘤传播方式性细胞垂直传递感染方式水平传播整合于宿主细胞感染因子水平传播中的病毒基因可感染生殖细胞转为垂直传播病毒复制基本静止感染细胞中复制不复制病毒不引起细胞死亡致瘤作用不致瘤有致瘤作用除经诱导体外使细胞转化 放射 化学物 急性和慢性RNA致瘤病毒 按致瘤潜伏期和体外转化能力 致瘤潜伏期体外转化能力病毒复制致癌基因急性 3 4周有缺失性病毒有V onc需辅助病毒转化蛋白才能复制细胞转化慢性 4 12月无非缺失性病毒无V onc可复制完整病毒 3 RNA致瘤病毒的基因结构 病毒基因排列 gagpolenvonc主要结构多聚酶被膜肿瘤蛋白基因基因基因基因基因产物 主要结构蛋白逆转录酶被膜糖蛋白转化蛋白V onc 编码与细胞恶性转化有关的转化蛋白只有急性RNA病毒有v onc 二 致瘤病毒的致瘤机理病毒 病毒癌基因正常细胞 原癌基因癌细胞 癌基因胚胎期细胞分化 正常成熟细胞 癌细胞癌基因活性 一 病毒癌基因 RNA V H rasK rasablfossis 20多种 慢性病毒不含癌基因 DNA V EBV EBNA2 LMP 1 SV40 A基因 早期基因 编码T抗原细胞癌基因与病毒癌基因同源 病毒癌基因来源于细胞癌基因 后一章讲 二 病毒癌基因及其前身细胞癌基因原癌基因 在正常细胞中适度表达 是维持细胞最基本功能 生长和分化等 所必需的 目前认为 RNA致瘤病毒中的癌基因实际是来源于细胞的癌基因 当逆转录病毒DNA整合入细胞后 在细胞DNA和病毒DNA之间发生转录作用 使病毒捕捉到细胞癌基因而成为病毒癌基因组的组成部分 三 病毒癌基因的基因产物 癌基因章详细讲 四 致癌机制 DNA致瘤病毒的致瘤机理 病毒DNA整合激活原癌基因恶变至宿主细胞DNA细胞遗传细胞代谢细胞分化恶变性状改变调节功能增殖失控紊乱病毒基因组转化细胞膜结合改变细恶变编码产物蛋白细胞DNA结合胞调节 转化蛋白 致瘤性DNA病毒转化细胞的机理 转化性V mRNA 病毒 核 浆 RNA致瘤病毒的致瘤机理 急性RNA致瘤病毒 有病毒癌基因 致瘤潜伏期短 病毒RNA逆转录酶病毒c DNA病毒c DNA整合至宿主细胞DNA病毒基因组中LTR的转录激活作