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致癌基因与反转录病毒

发布日期:2019.12.19 16:49:03

第一个致癌基因的反转录病毒在1908年和1911年分别由Ellerman、Bang及Rous发现,但很多年后这些发现的意义才被认可这个研究领域受阻的原因之一是未能识别在感染细胞的病毒基因组是RNA形式。

这导致了Baltimore和Temin在1970年独立发现了反转录酶。另一个重要的发展是在1976年发现了来源于细胞基因的病毒癌基因,Varmus和Bishop首次确认显性癌基因SRC。

随着1976年Gallo发现IL-2,使得在体外培养HTLV-1成为可能,这种病毒从一种成人T细胞白血病/淋巴瘤(ATLL)患者提取,是由Takatsuki等首先确认的。这些进展为Montagnier等在1983年分离HIV-1打开了大门,这一发现也被Gallo和Levy独立确认了。这一突破使得1985年HIV检测首先获得许可。

反转录病毒是正义单链RNA病毒,在病毒复制过程利用其RNA基因组转录成DNA。因为这个过程与真核生物的遗传信息的正常传递相反,这解释了它们名字的由来,反转录病毒。它们感染广泛的脊椎动物物种,与人类基因组中的称为反转录转座子的重复元件远距离关联。反转录病毒也与嗜肝病毒、双链DNA病毒,如乙型肝炎病毒相关,这些病毒在复制过程中也发生反转录。

反转录病毒可根据是否出现在宿主的基因组而分为内源性或外源性。在人类基因组中约有100000个内源性反转录病毒,几乎占遗传信息的8%,但它们在疾病中的作用尚不清楚。反转录病毒根据它们是否感染来源相同的同物种动物细胞,或者不同的物种细胞,或两者都感染,也可分为同嗜性、异嗜性,或多嗜性。双嗜性反转录病毒感染来源物种的细胞,不产生病变,但感染其他物种的细胞可能产生病变。

在长期潜伏后产生疾病的反转录病毒称为慢病毒,包括人、猴、猫、绵羊、山羊、牛免疫缺陷病毒。另一组没有明确的与疾病相关的病毒称为泡沫病毒(spumavimses),包括人类和类人猿泡沫病毒。HTLV-1,属于S反转录病毒属,是唯一已知的人类致癌病毒。2008年确认的Y反转录病毒属的成员,命名为异嗜性小鼠白血病病毒相关病毒(XMRV),认为与人类前列腺癌相关;然而,至近的研究显示XMRV是实验室源性人工病毒。与小鼠乳腺肿瘤病毒相关的P反转录病毒属被认为与胆汁性肝硬化相关,但是这个发现还需要独立的验证。

在动物或鸟类产生肿瘤的反转录病毒被命名为转化病毒,可分为急性或慢性转化反转录病毒。急性转化反转录病毒获得突变的细胞基因,称为癌基因,可以在几周内诱导动物发生肿瘤。许多人类显性原癌基因(如ras、myc和ErbB),刚开始被鉴定为反转录病毒癌基因。

慢性转化反转录病毒随机在基因组中整合,但是整合到特异性基因附近时,可能扰乱基因的调控,诱导细胞增殖和抗凋亡作用。慢性转化反转录病毒仅在感染后数周到数月诱导恶性肿瘤。应用小鼠白血病病毒载体对IL-2受体Y链基因表达缺陷的联合免疫缺陷综合征的儿童进行基因治疗,导致了T细胞急性淋巴细胞白血病。这是由于反转录病毒载体的整合引发附近的LIM结构域2(LM02)基因的持续表达。

除了急性或慢性的转化机制,反转录病毒可以通过结构或非结构的病毒蛋白介导对细胞生理直接影响而恶性转化细胞。HTLV-1转化基因,是激活宿主细胞信号转导通路的非结构病毒蛋白。因为HTLV-1转化基因的致癌效应通常需要许多年才能导致癌症,因此病毒不适合精确定义急性或慢性致癌机制。

HIV-1感染还与各种恶性肿瘤相关,但仅通过抑制致癌病毒感染,如γ疱疹病毒、高危型人乳头状瘤病毒、肝炎病毒引起的免疫反应产生的间接效应。


文章关键词:致癌基因反转录病毒

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