部分病毒与肿瘤

部分病毒与肿瘤

肿瘤是人类生命和安全保障的主要疾病之一。每年都有大量患者因肿瘤引起的相关疾病，导致严重的人员和经济损失。肿瘤的发生源于多方面的因素,就生物因素而言,病毒和肿瘤的关系最为密切。目前越来越多的肿瘤被证实是由病毒引起的,如研究最多的人乳头瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生紧密相关,此外人乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、人疱疹病毒(EBV)、人免疫缺陷病毒(HIV)和人T细胞白血病病毒(TLV)等都是肿瘤发生的诱因。虽然,病毒是肿瘤发生的一个主要诱因,但是改良或者灭活后的病毒也可以作为肿瘤治疗的一个手段,例如溶瘤病毒的发展,给肿瘤的治疗带来了一缕曙光。本文综述部分病毒与肿瘤发生及治疗的关系。1肿瘤细胞增殖因子肿瘤基因即原癌基因,是一段可以使人体正常细胞发生恶变的DNA序列,存在于人体内。机体免疫力正常时,肿瘤基因的表达是静默的;机体免疫力降低且受到如辐射、有毒物质和病毒感染等外界刺激时,肿瘤基因就有可能被激活,进而导致转化蛋白的大量表达,促使正常细胞转化为肿瘤细胞,其中病毒是导致肿瘤发生和扩散的一个关键因素。肿瘤病毒包括DNA病毒(约占1/3)和RNA病毒(约占2/3),前者包括HBV、HCV和HPV等,后者包括HTLV、HIV和EBV等。虽然不同肿瘤病毒在结构和生物学特性上有所不同,但是其转化正常细胞、导致细胞恶变的机制却是一致的。病毒感染宿主细胞后,病毒抗原和病毒基因组就被释放于宿主细胞内或是全部整合于正常细胞基因组中,促使宿主DNA序列发生改变,进而恶化。此外,还有一些肿瘤病毒的基因和宿主癌基因序列同源,一旦进入宿主细胞,就会表达癌蛋白包括核蛋白、核受体或转录因子等产物,影响正常细胞的转录与代谢,促使细胞过度增殖,最终导致肿瘤发生。2hp和肿瘤2.1高危型hpv-dna序列宫颈癌是第二大常见的妇科恶性肿瘤,其发病率仅次于乳腺癌,全球每年约有27万妇女死于宫颈癌,其中80%发生在发展中国家。HPV持续感染是引起宫颈恶变的最根本原因,99.7%鳞状细胞阳性宫颈癌患者病变组织中都可检测到有高危型HPV-DNA序列的插入。HPV病毒分为低危型和高危型:低危型HPV病毒主要是以游离状态存在,常常引起肛门、皮肤、生殖道疣和喉乳头状瘤等良性肿瘤;高危型HPV病毒绝大部分以单拷贝或多拷贝的形式整合到宿主细胞染色体中,整合后的DNA原癌基因E6、E7和E2就会被激活,并产生E6、E7和E2蛋白,前两者是参与宫颈病变的主要蛋白。鳞状细胞上皮损害高危型中的HPV-16、HPV-18和HPV-45感染致癌性最强,全球将近70%的宫颈癌发生与其有关。2.2pv感染和口腔鳞癌头颈部肿瘤是第六大常见的肿瘤,死亡率极高,大多数头颈部肿瘤病理类型都是鳞状细胞癌,除了吸烟和喝酒等传统主要风险外,高危型HPV的感染也是造成该肿瘤的一个关键因素。HPV-16是头颈部肿瘤发生的必要条件,HPV-DNA整合于宿主染色体中,促使头颈部病变发展为肿瘤。Andrews等证实头颈癌的一个重要的亚组口腔鳞癌和HPV-16的病原学关系;王安训等通过Meta定量及Fisher定性分析了HPV感染和口腔鳞癌发生的关系,结果均显示HPV感染尤其是HPV-16感染者具有较高的口腔鳞癌发生的危险性。除此之外,HPV-16也可增加食管癌等一些肿瘤发生的危险性,尤其是在食管癌高发区。虽然,由于研究方法等不同因素会导致数据有些偏颇,但HPV与肿瘤的关系越来越受到广泛的关注,因此有必要从分子水平阐明HPV的致瘤机制,这样才能得出定论并从根本上切断致瘤途径。3其他肿瘤的发生EBV是第一个被发现的人类致癌病毒,与淋巴增殖性疾病(TLD)、伯基特淋巴瘤(BL)、胃癌(GC)、艾滋病(AIDS)、鼻咽癌(NPC)及霍奇金病(HD)等多种肿瘤的发生密切相关。3.1受试抗体的联合检测EBV与鼻咽癌的发生有着紧密的关系,从大多数亚洲病例和75%白种人患者体内可以分离出EBV-DNA。虽然EBV病毒导致鼻咽癌的机制尚未明确,但是可以根据一些标志物如EBV病毒的核抗原和病毒早期抗原,利用EBV病毒抗体对鼻咽癌进行早期的检测和诊断。Rta/IgG、EA/IgA、VCA/IgA和EBNA1/IgA这四种抗体联合检测敏感度、特异度和准确度最高,是鼻咽癌血清学诊断的合适组合,可以提高鼻咽癌的预测值。钟琼等探讨了血浆EBV拷贝数及阳性率与鼻咽癌原发病肿瘤大小的关系,发现两者显著正相关,可作为评估鼻咽癌原发病灶大小的一种辅助性分子生物学指标,对病情的判断有显著的参考价值。3.2ebv相关基因检测胃癌是第四大常见癌症,其中10%的病例是由EBV病毒诱发的。目前,可以通过PCR或原位杂交的方法从胃癌患者体内检测到EBV相关基因(如早期基因BARF1和BHRF1)、EBV蛋白及较高水平的抗原。Shibata等检测138例浸润胃腺癌病例,其中22例体内检测到EBV-DNA。3.3ebv和igg抗体检测关于EBV病毒和乳腺癌的关系一直存在较大争议。一些证据表明了两者存在紧密的关联,Mazouni等利用实时PCR检测了196个乳腺癌样本中EBV病毒引起乳腺癌的概率,结果表明33.2%乳腺癌组织中存在EBV-DNA。Joshi等发现在乳腺癌患者体内EBV核抗原-1(EBNA-1)IgG抗体水平明显高于良性乳腺疾病患者。然而,可能是源于检测方法的不同或是EBV病毒感染的流行病学差异,也有一部分试验无法证明两者关系。Cox等研究了EBV病毒IgG抗体水平和乳腺癌发生的关系,发现两者的相关性很低。3.4ebv阳性检出率EBV感染和多种淋巴瘤的发生发展密切相关,主要包括霍奇金淋巴瘤、弥漫大B细胞淋巴瘤、T或自然杀伤细胞淋巴瘤和伯基特淋巴瘤等。在不同年龄、地区、性别及不同类型淋巴瘤患者的EBV阳性检出率存在着差异,如鼻腔及鼻咽非霍奇金淋巴瘤EBV感染率高于胃部和浅表淋巴结非霍奇金淋巴瘤。有些淋巴瘤如EBV阳性B细胞淋巴瘤随着年龄的增长,其发病率也在增高。EBV致淋巴瘤机制尚未明确,但一些介导淋巴瘤发生由病毒编码的跨膜蛋白备受关注,如LMP2A蛋白是导致弥漫大B细胞淋巴瘤发生的重要因素,因此研究这些跨膜蛋白将有助于相关疾病的治疗。4hbv血清标志物比较全球约80%的肝癌病例是由HBV和HCV两种病毒的长期感染引起的,其中前者的比例更大。黄巧梅以同等数量的其他类型肿瘤患者HBV血清标志物(HBsAg、HBeAb、HBcAb、HBsAb、HBeAg和HBcAg)作为对照,对比分析了92例原发性肝癌患者HBV血清标志物,结果表明对照组合并HBV感染率为82.61%,肝癌患者组合并HBV感染率为13.04%,说明HBV感染在原发性肝癌的发生中起着重要作用。5溶瘤病毒的应用虽然,病毒是肿瘤发生的一个主要诱因,但改良或灭活后的病毒也可以成为肿瘤治疗的一个手段,例如溶瘤病毒。目前已被成功改造的溶瘤病毒有腺病毒(ADV)、单纯疱疹病毒(HSV)、新城疫病毒(NDV)、柯萨奇病毒(CV)和麻疹病毒(MV)等。和传统的手术治疗、放疗和化疗相比,溶瘤病毒可特异性杀伤溶解肿瘤细胞,细胞裂解后释放出来的病毒又可再次感染周围的肿瘤细胞,持续发挥对肿瘤细胞的杀伤作用,同时其对正常细胞几乎没有任何伤害。目前利用溶瘤病毒治疗肿瘤(如溶瘤病毒治疗胰腺癌)的初步研究显示了其安全性和可行性,由腺病毒改造的ONXY-015及由单纯疱疹病毒改造的HF10、OncoVexGM-CSF(由BioVex开发)已经在临床研究中取得了很好的效果。由腺病毒改造而成的溶瘤腺病毒具有安全性高、携带的治疗基因长效表达和宿主范围广等特点,一直是国内外研究的热点。关于溶瘤腺病毒的研究主要集中在腺病毒基因组结构、表达调控功能、致病性和安全性等方面,目前不少溶瘤腺病毒已进入临床研究阶段,下面重点介绍其中的3种。5.1p33信号通路异常的肿瘤细胞ONYX-015是第一个进入Ⅰ期临床研究的溶瘤腺病毒,具有低毒和安全等优点,为美国ONYX生化制药公司通过腺病毒E1B区去除和定点突变部分基因而获得的。改造后的腺病毒失去了编码E1B55K蛋白的能力,无法抑制正常细胞的P53信号通路,由此被感染的正常细胞就会通过P53通路发生凋亡,因此腺病毒不能在正常细胞内完成完整的复制流程,而在P53信号通路异常的肿瘤细胞内,被感染的细胞无法通过P53信号通路凋亡,使得腺病毒在感染的细胞中大量复制进而引起其裂解死亡,裂解出来的病毒继续感染其他肿瘤细胞,从而对肿瘤细胞发挥持续的杀伤作用。临床研究中评价了ONYX-015通过静脉注射、动脉注射和腹膜注射对头颈癌、肝癌、胰腺癌、卵巢癌和恶性神经胶质瘤等肿瘤进行了治疗,结果发现接受ONYX-015治疗的患者大部分处于肿瘤稳定状态。在此基础上,研究发现ONYX-015和化疗药物合用治疗效果更好,尤以ONYX-015和顺铂联用效果最好。Au等将ONYX-015和5’-氟二氧嘧啶联合使用治疗由结肠癌转移的肝癌,结果46%的患者病情缓解,存活期增加了13~16个月。5.2化疗药物的联合应用H101是具有溶瘤作用的重组人5型腺病毒,商品名为安柯瑞,该药物是第一个获国家食品药品监督管理局(SFDA)批准上市的Ⅰ类新药,是用于头颈癌和食管鳞癌治疗及与化疗结合治疗难治性晚期鼻咽癌的溶瘤腺病毒,由上海三维生物技术有限公司研制于2005年上市。H101的溶瘤作用机制与ONYX-015相同,也被删除了E1B-55KD基因,其只能在P53通路异常的肿瘤细胞中大量复制,因而能选择性杀伤肿瘤细胞。H101和化疗药物5’-氟二氧嘧啶联用的效果比单用效果好,Ⅲ期临床研究探讨了123例患者单用和联合化疗药物使用的差异,结果表明前者患者的缓解率为57.1%,后者为75.6%。除了头颈癌和食管鳞癌,H101在其他肿瘤治疗方面也拥有巨大的潜力,如Song等通过实时PCR、蛋白质印迹和免疫细胞印迹的方法研究了H101对视网膜母细胞瘤的治疗效果,发现H101可有效抑制小鼠中视网膜母细胞瘤的生长,表明H101也可能是视网膜母细胞瘤治疗的极具开发潜力新药物。除ONYX-015和H101外,通过基因的缺失突变而改造的溶瘤腺病毒还有Ad5-D24-RGD。该病毒是在Ad5-D24的基础上进一步改造而成的,可以靶向溶解眼癌蛋白(Rb)细胞信号通路异常的肿瘤细胞。正常的Rb细胞信号通路即Rb与腺病毒编码的E1A蛋白部分肽链的氨基酸结合使Rb失活并产生E2F,从而使细胞生长由G期进入S期,腺病毒得以大量复制并将宿主细胞溶解,而Ad5-D24中与Rb结合的E1A蛋白部分氨基酸已被去除,这样宿主细胞无法进入细胞周期,故腺病毒只能在Rb细胞信号通路异常的肿瘤细胞中复制。Ad5-D24-RGD是将Arg-Gly-Asp(RGD)编码基因亚克隆至Ad5-D24腺病毒基因组上而构建的,其抑瘤效果更加显著。5.3内镜放疗联合放疗治疗乳腺癌的疗效分析CG7060是将病毒的E1A基因上游区添加了前列腺特异性抗原(PSA)的增强子和启动子,使其在前列腺癌细胞中高效表达以用于前列腺癌的治疗。Ⅰ期临床研究表明,20%的患者在连续使用CG7060治疗后(平均41个月)病情有所缓解,PSA反应良好,血清PSA降低且具剂量相关性,未发现毒性问题,其联合放疗治疗前列腺癌的效果更好。CG7870是一种同CG7060溶瘤机制类似的腺病毒,两者的不同之处在于CG7870中PSA增强子和启动子分别作为E1A区和E2B区的启动子,因此,CG7870对前列腺癌细胞的杀伤力更强,特异性更高,并且可以杀伤已转移的前列腺癌细胞。Ⅰ期临床结果表明单独使用CG7870治疗后,22%激素治疗无效的转移性前列腺癌患者的血清PSA水平下降了25%~49%,联合紫杉醇