eb病毒与鼻咽癌的关系

eb病毒与鼻咽癌的关系

病毒（eb）的原感染发生在儿童时期，中国3-5岁儿童的感染率为70%-90%。感染后终生带毒,并经唾液不断排出病毒。这种原处于静止状态的病毒一旦处于活化状态即可变为与包括肿瘤在内很多疾病相关的病因,越来越多的证据说明,EB病毒与Burkitt's淋巴瘤、鼻咽癌、传染性单核细胞增多症、霍奇金病和某些因机体免疫力下降而产生的淋巴增生性疾病密切相关,其中EB病毒与鼻咽癌的关系尤为受到重视。被EB病毒转化的B淋巴细胞,均不同程度地伴随着9个与细胞内病毒潜伏感染有关的病毒蛋白的表达,它们是:核抗原I-VI(即EBNA1,EB-NA2A、EBNA2B,EBNA3a、EBNA3b、EBNA3c)和潜伏膜蛋白(即LMP1、LMP2A和LMP2B)。在这些潜伏蛋白中,LMP1的作用尤为突出。由于它是众多EBV编码蛋白中被明确证明能恶性转化原代B细胞、鼠成纤维细胞和人上皮细胞,而被列为癌基因。在不同的细胞类型和环境中,LMP具有多种信号传递及调控作用。因而近年来受到广泛的关注。研究LMP的重要意义在于:(1)在被EB病毒转化的细胞内,LMP的表达会导致细胞间失去接触抑制,并使鼠传代细胞Rat-1发生恶性转化。这说明LMP在致鼠细胞恶性变方面发挥重要作用,具有致细胞恶变的倾向。(2)LMP在结构上具有特异性抗原决定簇,它可引起特异性免疫T细胞对被病毒转化的细胞发生细胞毒作用,说明LMP对引发机体的特异性T细胞免疫起某种作用。(3)LMP在结构上十分特异,没有与已知细胞和病毒明显同源的基因成份,也没有在该蛋白上发现在其它磷酸化蛋白中广泛存在的磷酸化酪氨酸,说明LMP不属于膜癌蛋白酪氨酸激酶家族。推测,该蛋白是通过宿主细胞内的丝氨酸-苏氨酸激酶的作用而被磷酸化的。1b95-8重组病毒株的mrnaEB病毒为线状双链DNA病毒,基因组为172kb,其中含有多种重复序列单位,其中包括5种间隔的特异性序列(uniquesequence)U1、U2、U3、U4、U5。编码LMP1的基因是位于EB病毒基因组U5-TR区的BNLF-1基因,为BamHINbet区域。BNLF-1基因转录产生的mRNA为2.8kb(在多数情况下其产物为潜伏膜蛋白);其mRNA由40bp的帽编码区、1.3kb的连续ORF(openreadingframe)区和3'端1.2kb的不翻译区组成,当ORF区经过修饰后将编码为含386个氨基酸的蛋白,其分子量约42kD。研究发现,B95-8病毒株的LMP1是一个由386个氨基酸残基组成的完整的跨膜蛋白,蛋白的N-端及C-端均在胞浆内。根据氨基酸的一级结构推测其蛋白质结构,LMP1是由3个功能区组成:约25个氨基酸残基所组成的亲水性氨基末端胞浆区(N末端区)、被3个胞外环和2个胞内环分隔成6个不同的疏水性跨膜区和一个富含酸性残基的约200个氨基酸残基构成的亲水性羧基末端胞浆区(C末端区)。LMP1N末端区控制着第一个跨膜结构域的形成;跨膜区调节胞膜上LMP1分子的相互聚集;LMP1的主要功能位于C末端区(cytoplasmiccarboxyterminus,CCT),CCT有两个重要的功能结构域,一个是位于第187位至231位氨基酸残基的CTAR-1(carboxyterminalactivatingregion-1),另一个是位于第352位至386位氨基酸残基的CTAR-2。最新的研究则把第275位至307位氨基酸残基构成的结构域称为CTAR-3。2lmp1在b细胞上的表达及生物学意义近年来对LMP1的生物学功能进行了大量的研究。研究表明LMP1与细胞的转化、增殖以及去分化有关。在EB病毒转化B细胞的研究中发现,LMP1具有促进及维持B细胞转化及永生化的重要作用,能引起B细胞标志CD40、CD23及CD54等的表达增加,使CD10的表达减少,能引起细胞黏附分子LFA1、LFA3及ICAM-1的表达受到激活。LMP1能诱导NF-κB核转录因子的表达活化,NF-κB进而激活A20基因的表达,其产物A20为凋亡蛋白,能抵抗TNF-α细胞毒作用,调控由LMP1激活的NF-κB和JNK的活性,保证了LMP1阻断p53在EBV感染的上皮细胞凋亡。LMP1还能跨域激活某些病毒的启动子,如HPV启动子、人类T细胞白血病I型病毒(HTLV-1)的启动子受到诱导表达。LMP1能诱导细胞原癌基因bcl-2在人B细胞中的表达、促使细胞存活而免于凋亡,而在上皮细胞,LMP1不是依赖bcl-2,而是通过诱导A20基因的表达,去阻断上皮细胞等非B细胞的凋亡过程。LMP1的致瘤机制近年来一直是一个研究的热点。Kieff于1996年提出,LMP1可能类似于肿瘤坏死因子受体家族成员CD40,通过参与细胞内信号传导网络,而参与细胞增殖或凋亡的调控。研究发现,LMP1N末端区和C末端区的功能是不同的。氨基端功能区是使LMP1分子固着于膜上,是LMP1在膜上呈点片状分布所必需,在维持B细胞激活、转化及免疫调节上起一定作用。Kaye等研究发现,N端部分与LMP1在胞膜上的定位聚合作用相关。实验表明,将N端编码Arg及Pro2种氨基酸残基的DNA编码区删除,则使突变子对B细胞转化能力降低,从而提示负电荷的N端对LMP1聚合作用的重要性。羧基端功能区是LMP1基本的功能区域,删除这个区域,LMP1将失去对B细胞表面标志物的活化能力和转化能力。C端功能区含有2个使NF-B活化的小区,CTRAl(C-terminalactivationregion1)和CTRA2。近膜区的CTRAl定位于194-232氨基酸之间,能直接与肿瘤坏死因子(TNF)受体信号相关因子的TRAF蛋白结合,从而激活NF-κB的活性,激活细胞增生。在氨基酸351-386之间的CTAR2并不直接与TRAF结合,而是通过与蛋白受体相关致死功能蛋白(TRADD)结合后,与TRAF3结合成复合体,从而激活NF-κB。我们对CTAR1和CTAR2之间的重复顺序的功能知道甚少,它们似乎对B细胞并不起重要作用。删去C端的LMP1突变体与LMP1野生型在细胞内具有同样的片状分布,但却不能使B细胞活化及转化。删去最末端的155氨基酸的非转化型EBV重组体,能被成纤维细胞滋养层中的淋巴细胞恢复功能。C末端YYD的突变将破坏和削弱EBV使B细胞生长转化的信号。3ebv与其他病毒相关的病理变化EB病毒在人体内主要侵袭B淋巴细胞与鼻咽部上皮细胞、在受到感染的细胞中,EB病毒以2种方式存在:(1)产病毒感染,以线型分子形式插入宿主细胞染色体DNA中,进行完整的DNA复制、转录、翻译和病毒装配,并释放病毒颗粒,导致细胞裂解;(2)潜伏感染,以环状分子形式游离于细胞DNA之外,随细胞分裂持续存在于细胞中,不释放病毒。研究发现,在被EB病毒转化的B淋巴细胞中,均不同程度地伴有与细胞内病毒潜伏感染有关的病毒蛋白的表达,其中EB-NA1和LMP1在鼻咽癌患者中均有较高的检出率。近年来的研究结果表明,LMP1在细胞转化及肿瘤形成中起着重要作用,它是鼻咽癌组织中表达的EB病毒编码的唯一与细胞转化有关的蛋白,LMP1基因已被认为是EB病毒的1种重要的致癌基因。根据Henle等提出的确认EBV为鼻咽癌病因,必须要满足4个条件:(1)瘤组织中存在有该病毒核酸和(或)病毒抗原;(2)母组织的正常细胞可在体外被病毒转化成恶性细胞;(3)能在人以外的灵长类或其它动物体内引起肿瘤;(4)各种血清抗体滴度及其改变与病期和预后有关。多年以来的研究,第1、4条已得到满足,而第2、3条在近年来的研究中已取得较大进展。1996年刘振声等报道,将EBV感染的人胎儿鼻咽黏膜移植于裸鼠皮下、在促癌物协同作用下,成功诱发出鼻咽癌的动物模型,首次证明EBV与促癌物协同作用可以诱发鼻咽癌。他们在进一步研究中,将诱发的肿瘤组织中EBV-LMP1基因序列与实验所用的B95-8细胞LMP1基因相应序列进行同源性比较,发现两者同源性99%。鼻咽癌的发病率有很强的地域及人种倾向,它在东南亚群和爱斯基摩人中高发,几乎100%未分化及低分化鼻咽癌患者感染EBV,因此是否存在着与鼻咽癌高发相关的EBV株是个很感兴趣的课题。这也部分反映在LMP1的核苷酸顺序上。早期曾按照EBNA2的顺序将EBV分为I型(B95-8)及II型(Jijoye)。通常I型出现在EBV相关的疾病,而II型常被发现于免疫缺陷或接受免疫治疗的病人。I型病毒能比II型病毒更有效地转化原代B细胞,并使SCID鼠产生肿瘤。不同来源的EBV在基因顺序上的不同,已见于EBNA1-C端、EBNA4(氨基酸残基424)、BZLF1上,以及不同来源的LMP1上。在中国南方来源的鼻咽癌I型EBV中,LMP1基因N端区域有明显的Xho1位点多态性,此多态性亦存在于携带II型EBV的阿拉斯加鼻咽癌病人的LMP1中。中国台湾的鼻咽癌与中国大陆鼻咽癌患者的LMP1(Cao-LMP1)有类似的基因顺序。LMP1N端Xho1多态性及C端10个氨基酸丢失可发现在大部分东南亚的鼻咽癌病人、爱斯基摩鼻咽癌患者及部分正常人群中。与B95-8的LMP1顺序相比较,中国人鼻咽癌来源的LMP1(CA0)在编码及激活子控制顺序上都有明显的不同,如在LMP1编码区N端有明显的4处突变(H3R,R13P,R17L,L25I/M),而C端更有34处突变,它们具有不同生物学活性。在中国人群中,可发现3个以上不同的EBV亚株,其中2个亚株主要流行于人鼻咽癌中。LMP1在不同个体中基因顺序变化的部分原因可能由于受邻近的末端重复顺序重组的影响。这些突变事件的发生在遗传易感人群中,在外界环境激活下,造成了以后的病毒在鼻咽部上皮细胞的亲嗜作用。正如在150多型不同人乳头瘤病毒株(HPV)中,只有HPV16和HPV18亚型和宫颈肿瘤有关,其余病毒株与疾病无关一样,携有不同LMP1基因顺序的EBV亚株,在不同的HLA人群中可能具有不同的致瘤性能。4外在联合用药LMP1在病毒转化的B细胞及许多与EBV相关疾病中有规律表达,提示该基因对疾病的发展有一定的影响。以免疫吸印法检测LMP1在NPC活检组织中表达,以双盲法根据WHO分类对临床预后进行评估。结果提示LMP1阳性的肿瘤较阴性肿瘤生长更快,更具侵袭性,但它们的预后好。LMP1阴性肿瘤恶性程度低,但复发率高,具转移倾向,因此可作为临床上鼻咽癌病人的预后指标,上述结果能用两项已经过实验证明的事实进行解释。首先,LMP1能使人类上皮细胞转化成恶性,使LMP1阳性肿瘤更具恶性的生长;其次,LMP1具有一定的免疫原性,在体外能充当自身EBV转化的B细胞激活时HLAI型限制性CTL的靶分子。因此,为逃避机体免疫机制,或者通过LMP1分子突变减低免疫性,或者通过LRS区甲基化使基因不表达。35%鼻咽癌并不明显表达LMP1,它的阴性或低表达可能代表了一种次级改变,是对免疫选择的反应。肿瘤不再依赖于LMP1在起始时所产生增殖驱动效应去促进肿瘤生长,而是通过关闭LMP1基因表达,降低了免疫原性而维持肿瘤生长。这与EBV阳性的淋巴瘤病人较阴性者以化学疗法更易治愈的事实相符。在鼻咽部癌前病变病灶中观察到LMP1的表达提示了一种早期治疗的可能性,即将LMP1的表达阻断在非典型增生进展到不可逆的恶性状态前。利用LMP1能激活NF-κB,而NF-κB又能激活病毒胸苷激酶的特性,通过抗病毒药物选择性杀伤激酶表达阳性的细胞,从而杀伤LMP1阳性细胞的方法,正被尝试用于治疗LMP1阳性的鼻咽癌病人。另外,由于LMP1能用逆转录酶PCR法(RT-PCR),在95%以上的病人肿瘤组织中及癌症复发期的组织中检测到。这些LMP1又能诱导MMP-9和EGFR,因此根据这个特性,有可能利用antisense、Asprin及Interferon等抑制剂对鼻咽癌病人特别是对放射治疗不敏感、而又不适合化疗的病人进行治疗。LMP1的生物功能多样性及对细胞生长的影响说明LMP1对疾病发生、发展起着重要作