人疱疹病毒-8致病作用机制研究进展

人疱疹病毒-8 型致病作用研究进展 国外医学病毒学分册 1999 年第 6 卷第 1 期 上海医科大学微生物学教研室 （上海 200032）钱利生综述 卡波济肉瘤（KS）为一种内皮细胞增生性恶性肿瘤。流行病研究表明，KS 由传染性病原体引起，并怀疑与病毒感染有关。1994 年，Science 首次 报道美 国哥伦比亚大学 Chang 等采用差异性分析法，在 AIDS 相关 KS 组织中发现两段 疱疹病毒样 DNA 序列，称为卡波济肉瘤相关的疱疹病毒样序列 （KSHV）。核酸 序列分析表明，KSHV 与喉疱疹(herpesvorus saimiri,HVS)和 EBV 同属于 疱 疹病毒亚科 Rhadinovirus 属内的成员，定为人疱疹病毒-8 型（HHV-8）。 1 HHV-8 的 DNA 序列 Chang 等 1应用差异性分析，在 AIDS 的病损组织中检出两段 DNA 序列，定 为 KS330Bam 和 KS631Bam。KS330Bam 有 330 个 bp,G+C 为 51%，与 HVS 和 EBV 衣 壳蛋白 VP23 分别有 51%和 39%的氨基酸同源性。 KS631Bam 有 631 个 bP，G+C 为 63%，与 HVS 和 EBV 的包膜蛋白具有同源性。两段序列在 AIDS-KS 损伤组织 中的检出率达 90%以上，但 在有或没有 AIDS 的非 KS 组织中检出率极低，提示 该两段 DNA 为外源性 DNA，而不是宿主细胞的基因组。 1996 年，Moore 等 2应用 BC-1 淋巴细胞系，通过电泳观察 DNA 的分子大 小，提出 HHV-8DNA 约为 270Kb。其中 20.7Kb 完成测序和序列分析，发现有 17 个开放读码杠架 ORFs 与 2-疱疹病毒的基因同源，分别编码衣壳蛋 白、胸苷 激酶和 gH 蛋白。应用感染细胞抗原，能检出 KS 病人血清中的特异性抗体。同 年 Russo3对 BC-1 细胞系中的 HHV-8DNA 作序列分析，发现 BC-1 HHV-8 基因组 结构与 HVS 相似，有一独特区，长 140.5Kb，G+C 含量约为 53.5%，两侧有末端 重复区，由多个直接重复单位组成，每一直接重复 单位长约 801bp,G+C 为 84.5%，合计 BC-1 中 HHV-8 基因组全长约 210Kb。独特区至少有 81 个 ORFs 和 5 个内重复区，其中 66 个 ORFs 与 HVS oRFs 同源。病毒基因组除编码结构蛋白 和代谢相关蛋白外，还能编码多种细胞同系物，包括补体结合蛋白、神经细胞 粘附分子样蛋白、巨噬细胞炎症因子、 Bcl-2、干扰素调节因子 IL-8 受体、D 型细胞周期素和二氨叶酸还原酶等。 1997 年，Engelbrecht 等 4应用单股构型多态性分析（SSCP），研究 HHV- 8 dNA 的构型变化，与 KS330Bam 原型序列相比， 5 例 KS 病例的 KS330Bam 片段 部有点突变的发生。4 处硷基转换为 GT、AC 和两个 AG； 两处硷基转换 为 CT。其中 3 处点突变引起氨基酸的改变，突变的意义尚需深入研究。 2 病毒基因与致病的关系 DNA 序列分析发现，HHV-8 的若干 ORFs 与细胞基因同源 5，能编码干扰免 疫系统蛋白，参与核酸代谢的酶和细 胞生长调节因子等。参与病毒的致癌作用。 HHV-8 IL-6（Viral IL-6,v-IL-6）的氨基酸序列有 24.7%与人 IL-6 相同 6。 IL-6 能与细胞受体结合，促进 IL-6 依赖细胞系的生长。人重组 IL-6 能促进 KS 细胞生长，可能与 KS 的致病有关。v-LI-6 对 KS 的致病作用研究 发现，在 体外培养的 KS 纺锤形细胞能表达高亲和力的 IL-6 受体，而 HHV-8 相关的淋巴 细胞增生性疾病则能表达 v-IL-6。v-IL-6 能阻止鼠杂交 瘤 B9细胞系的凋亡， 可能与 B 细胞淋巴瘤和多灶性卡斯特莱曼病的致病有关。 HHV-8 MIP（macrophage iflammatory protein）的氨基酸有 30%与人 MIP 同源 7。 按胱氨酸（C）排列基序（mtoif），具有 C-C 结构的双半胱氨酸蛋白 包括 MIP-1 和 MIP-1，其主要功能是吸引单核巨噬细胞。实验证明 vMIP-1 能抑制 HIV-1 感染细胞，提示 HHV-8 和 HIV-1 感染之间的相互联系。 HHV-8 D 型周期素 8有 32%的氨基酸与 HVS 周期素同源，31%与细胞周期素 同源。细胞 D 型周期素至少与 4 种周期素依赖激酶有关，即 Cdk2、Cdk 4、Cdk 5 和 Cdk6。 病毒周期素与 Cdk6相关。在淋巴样细胞中，周期素主要与 Cdk6激酶 结合，引起抗癌基因产物视网膜神经胶 质瘤蛋白和细胞组蛋白 H1磷酸化，使 细胞通过 G1期而逃避细胞对 GS 期过滤的监控。在 KS 损伤组织的淋巴 细胞， 纺锤形细胞和体腔淋巴细胞瘤中均有 HHV-8 的存在，而 HHV-8 周期素对 Cdk6激 酶的特性与 HHV-8 的嗜淋巴细胞和引 起淋巴细胞转化的特性相一致。 凋亡的诱导是宿主细胞对病毒感染的典型反应。许多病毒具有抑制凋亡的 基因，有助于病毒逃避细胞的凋亡反应。象 EBV 和 HVS 一样，HHV-8 带有细胞 Bcl-2 同系物基因 9，基因产物 Bcl-2 和 Bax、Bik 等蛋白结合，产生 Bcl-2 和 Bax 异两聚体结合物能有效阻断 Bax 介导的细胞调亡，延长持续感染细胞的生 存时间。在各种人类肿瘤中，已证明 Bcl-2 表达的失调，Bcl-2 的过滤表达， 可通过抗凋亡引起致癌作用。 也有报道 10HHV-8 bcl-2 不与 Bax 等蛋白结合， 因而不受这类蛋白的负调作用影响而显示其抑制功能。Thome 等 11报 道另一种 凋亡抑制蛋白，即病毒 FLICE 抑制蛋白（viral fLICE-inhibitory proteins,FLIPs）-疱疹病毒包括 HHV-8 具有 vFLIPs，能干扰由死亡受体介 导的细胞凋亡，引起持续感染和产生肿瘤。 1997 年，Neipol 等 12提出 HHV-8 可能有 5 种致病假设：（1）过路病毒假 设，认为 HHV-8 为一种常 见的持续感染病毒，在肿瘤组织中可被单独激活但不 致病。（2）危险因子模式认为 HHV-8 与 KS 致病有关，但不是必需病毒。（3） 必需辅助因子理论提出 HHV-8 为 KS 的常见病毒，但在 KS 的致病中，其他因子 起重要作用。（4）双重因子假设则认为，HHV-8 为一类少见的性传播病毒，当 与免疫抑制者 （AIDS）和/或有遗传倾向者相连时，成为引起 KS 的决定性病毒。 （5）内源性转化病毒学说则提出，HHV-8 为一种罕见病毒，感染可引发 KS。5 种假 设各有优缺点，但双重因子理论最具吸引力，按照双重因子假设，HHV-8 为 KS 的感染因子，免疫抑制有助于病毒增殖，导致 KS 的发生。 3 HHV-8 与相关疾病 KS 是内皮细胞增生性恶性肿瘤，根据流行病学研究，可将 KS 分为古典型 卡波济肉瘤（classic kS,CKS），非洲型卡波济肉瘤（african KS,AKS），流 行性卡波济肉瘤（epidemic kS,EKS）和医源性卡波济肉瘤（iatrogenic KS,IKS）。CKS 为地中海沿岸居民和东欧系犹太人群中的稀见肿瘤，病程比较 缓慢；AKS 为非洲撒哈拉沙漠以南黑人的常见肿瘤；EKS 为 AIDS 的独特并发症， 病程进展较快，多在两年内死亡；IKS 主要指与使用免疫抑制剂治疗相关的 KS，多发生于器官移植患者 13。KS 虽有 不同的流行病学和临床表现，但都有 相同的组织学表现。AIDS 病人中 KS 的流行病研究提示，除 HIV 外，另一种性 传播感染因子与致病作用有关。在美 国，AIDS-KS 发病率比普通人群高 20000 倍，免疫抑制人群比健康人高 600 倍。应用 PCR 检测 KS330Bam 和 KS631Bam 两 段 DNA 片 段，来自 AIDS-KS 组织，90%以上含有 HHV-8 dNA，非 AIDS 活检组织 均为阴性，但在 AIDS 的非 KS 组织中，HHV-8 DNA 阳性率为 15%14，而且在 AIDS-KS 患者血清中可检出抗 HHV-8。认为 HHV-8 为引起 KS 的病原体。 多灶性卡斯特莱曼病（multifocal castlemans disease,MCD）是一种罕 见的淋巴细胞增生性疾病 15， 但在 KS 患者中，MCD 的发生较为常见。与 AIDS 相关的 MCD 中常能检出 HHV-8 dNA。 与 AIDS 相关的体腔淋巴瘤（AIDS- associated body cavity-based lymphoma,BCBL）为淋巴样细胞肿瘤 16。应用 PCR 和 Southern 印迹法检查， HHV-8 dNA 都为阳性。研究结果表明 HHV-8 为嗜淋巴细胞病毒，感染后能促进 细胞增生，可形成淋巴瘤。 1997 年，Albert 等 17从结节病（类肉瘤病，sarcodosis）组织中检出 HHV-8DNA，在 39 份结节病的肺、淋巴结及口腔组织标本中，经 PCR 扩增，其 中 38 份为 HHV-8 oRF26 DNA 阳性，阳性率为 97.43%。38 份阳性标本中，31 份 标本 HHV-8 oRF25 DNA 也为阳性。59 份非结节病标本，仅 7 份为 HHV-8 ORF26 DNA 阳性。因此认为 HHV-8 结节病密切相关，是否为结节病病原体尚需进一步 研究。 4 结语 关于 HHV-8 的致病机理，诸多学者 18-20认为 HHV-8 感染 B 淋巴细胞亚群， 引起 B 细胞的增生反应，导致细胞恶性转化，或是 HHV-8 感染细胞后，促使细 胞因子的产生，引起细胞增生，其中内皮细胞的增生引起 KS，上皮细胞的增生 导致鳞状细胞癌的发生，而 B 细胞 的增生则发展为淋巴细胞瘤。1998 年， Sarid 等研究 BC-1 细胞中 HHV-8 基因转录，发现有 3 类病毒基因转录。类基 因有病毒周期素、潜伏相关核 抗原和 vFLIP 基因，不受 TPA（tetradecanoyl phorbol acetate）诱导的影响，在标准生长条件下能连续转录。类基因聚集 在基因组的编码区，包括小的聚 A rNAs 以及大多数病毒编码的细胞因子和信号 转录基因，无需 TPA 处理，类基因也能转录，但若用 TPA 处理，可诱导较高 水平的转录。类基因包括初级结 构基因和复制基因，仅用 TPA 处理能转录， 推测与溶介性毒粒产生有关。随着 3 类病毒基因转录的深入研究，有助于从分 子水平论述 HHV-8 的致病机理，为有 效预防和治疗 HHV-8 的感染开辟新途径。 参考文献 1 Chang Y, et al.Science,1994；265:1865-1869 2 Moore PS, et al. 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