分子生物學(xué)第4章病毒分子生物學(xué)

分子生物學(xué)第4章病毒分子生物學(xué)基因的本質(zhì)及其功能細(xì)胞水平組織水平精巧細(xì)胞分化個(gè)體發(fā)育疾病的發(fā)生內(nèi)因免疫外因適度免疫免疫缺陷過度免疫狹義的分子生物學(xué)廣義的分子生物學(xué)分子水平闡明生命現(xiàn)象病理分子水平個(gè)體、群體蛋白異常RNA異常基因異常物理化學(xué)……健康：機(jī)體是眾多對(duì)立生理過程和物質(zhì)的相對(duì)統(tǒng)一體，健康是這些過程和物質(zhì)相互作用而維持的機(jī)體相對(duì)穩(wěn)定的生命過程（穩(wěn)態(tài)）。疾?。簷C(jī)體在一定的條件下與病因相互作用，因穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)異常而發(fā)生的一種異常生命過程（穩(wěn)態(tài)的破壞）。現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為，疾病的發(fā)生直接或間接與基因有關(guān)人類疾病都是：“基因病”經(jīng)典單基因病多基因病獲得性基因病經(jīng)典單基因?。褐饕∫蚴悄硞€(gè)基因位點(diǎn)上產(chǎn)生了缺陷等位基因；多基因?。荷婕岸鄠€(gè)基因及調(diào)控這些基因表達(dá)的環(huán)境因子之間的相互作用；獲得性基因?。褐饕怯刹≡次⑸锔腥疽鸬膫魅静?。以病毒病為例:

首先,病毒基因組的侵染依賴于人類基因組所編碼的受體蛋白;其次,病毒基因組的復(fù)制與擴(kuò)增依賴于人細(xì)胞中的蛋白質(zhì)合成"機(jī)器";

第三,病毒病的實(shí)質(zhì)是破壞了人類基因之間的正常協(xié)調(diào)與功能發(fā)揮。第一節(jié)腫瘤與癌癥第二節(jié)人免疫缺陷病毒——HIV第三節(jié)乙型肝炎病毒——HBV第四節(jié)基因治療第一節(jié)腫瘤與癌癥腫瘤（tumor，neoplasm）：機(jī)體在各種致瘤因素作用下，局部組織的細(xì)胞在基因水平上失去對(duì)其生長(zhǎng)的正常調(diào)控，導(dǎo)致克隆性異常增生而形成的新生物。良性腫瘤：組織來源+瘤惡性腫瘤：上皮組織的惡性腫瘤：組織來源+癌：部位+良惡性

癌癥（Cancer）即上皮組織的惡性腫瘤間葉組織的惡性腫瘤：組織來源+肉癌骨髓白細(xì)胞的惡性腫瘤：白血?。ㄑ┤澜缑磕昙s有1000萬人新患癌癥，有600萬人死亡。中國(guó)每年約有170萬人新患癌癥，有120萬人喪生。癌癥已分別成為城市和農(nóng)村第一和第三位的死亡原因。人類面臨著盡快征服腫瘤的艱巨任務(wù)。癌基因發(fā)現(xiàn)的足跡癌癥的發(fā)生與外部因素有關(guān)1775年，倫敦醫(yī)生波特（），掃煙囪的男工上陰囊癌，首次提出癌癥與特殊因素或環(huán)境有密切關(guān)系。德國(guó)東部的瀝青鈾礦礦工患肺癌X線打交道的人皮膚癌和白血病吸煙人群肺癌發(fā)病率比不抽煙的人群高20至30倍20世紀(jì)初，日本山際克三郎，兔子耳朵反復(fù)涂抹煤焦油幾個(gè)月皮膚癌（美國(guó)：3一甲基膽蒽和二甲苯丙蒽致癌）特殊因素能夠誘發(fā)癌癥遺傳學(xué)家：X線和化學(xué)物質(zhì)能導(dǎo)致基因突變。組織細(xì)胞衰竭化學(xué)物質(zhì)和X線癌癥（組織細(xì)胞增生）基因突變細(xì)胞癌化的基本環(huán)節(jié)和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)？基因突變導(dǎo)致癌癥發(fā)生？化學(xué)物質(zhì)高度誘變細(xì)菌的作用（-）有效誘發(fā)嚙齒類動(dòng)物腫瘤（-）致癌物質(zhì)—誘變因素理論：誘變因素?fù)p害基因?qū)е掳┌Y。問題：如果以上理論成立，癌細(xì)胞必定攜有突變基因，必須找到這些突變基因。（化學(xué)致癌物細(xì)胞中所有DNA）1909;PeytonRousdiscoveredavirusthatcausescancerinchickens(sarcoma)Thecausitiveagentnowknownas"RousSarcomaVirus"(RSV)RousawardedNobelPrizein1966tumorscanbecausedbyvirusesPeytonRousremovetumor&preparecell-freeextractSarcomaSarcomaAvianSarcomaVirus(ASV)Fig3.1Oncogenes(Cooper)Roussarcomavirus(RSV)comparedtoavianleukosisvirus(ALV)IsolationofTemperature-SensitiveMutants

ofRSVFig3.3Oncogenes(Cooper)解釋：致癌的基因突變，相應(yīng)的蛋白在較高溫度時(shí)喪失功能。MartinIsolationofTransformation-DefectiveMutantsofRSVFig3.2Oncogenes(Cooper)推想：病毒的基因有兩部分（病毒的繁殖和致癌的基因），致癌的基因突變使病毒失去致癌能力，但不影響其增殖。VogtTransformation-DefectiveMutantLTRLTRGAGPOLENVLTRLTRGAGPOLENVTransformingRSVReversetranscriptionLTRLTRGAGPOLENVDNALTRLTRGAGPOLENVtheDiscoveryofOncogenes法國(guó)：斯蒂朗加利福尼亞：彼紹波、法莫斯RNAsesrcBishopVarmusRousesarcomavirus癌基因：是一類與腫瘤發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)的基因，在體外可促進(jìn)細(xì)胞轉(zhuǎn)化，在體內(nèi)可誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生，其蛋白產(chǎn)物可促進(jìn)細(xì)胞的增殖。癌基因可分為兩大類：病毒癌基因（virusoncogene,v-onc.）目前發(fā)現(xiàn)的病毒癌基因有30多種，而且認(rèn)為他們最初來自細(xì)胞癌基因。細(xì)胞癌基因（cellularoncogene,c-onv）通過分子雜交和細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)等技術(shù)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞癌基因。目前發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞癌基因有100多種，其中部分在病毒中存在。癌基因RetrovirusStructure一、反轉(zhuǎn)錄病毒致癌基因（P294）根據(jù)反轉(zhuǎn)錄病毒的轉(zhuǎn)化細(xì)胞的能力將其分為：急性轉(zhuǎn)化型和非急性轉(zhuǎn)化型急性轉(zhuǎn)化型主要特征：1.感染后很短時(shí)期（幾天或幾周）就出現(xiàn)實(shí)體瘤或白血瘤；2.所帶的癌基因一般位于病毒基因組的內(nèi)部，也可位于基因組的3‘端，但不會(huì)插入結(jié)構(gòu)基因內(nèi)部；3.具有體外轉(zhuǎn)化能力。非急性轉(zhuǎn)化型感染寄主細(xì)胞后需要較長(zhǎng)時(shí)間（幾個(gè)月或幾年，甚至數(shù)十年）后才會(huì)致癌。1急性轉(zhuǎn)化型和非急性轉(zhuǎn)化型（P295）LTRLTRGAGPOLENVSRCTransformingRSVLTRLTRGAGPOLENVTransformation-DefectiveMutantsofRSV2.v-onc基因的起源（P296）概念：正常細(xì)胞中存在癌基因，在正常情況下它們不具有致癌作用，但在一定情況下被激活后可變成具有致癌作用的癌基因，在正常情況下它們不但無害，而且對(duì)細(xì)胞的發(fā)育、生長(zhǎng)和分化的調(diào)節(jié)起重要作用。

原癌基因（protooncogene）

v-onc

病毒名稱

動(dòng)物品種

abl

Agelson白血病

小鼠

akt

AKT8病毒

小鼠

cbl

CaxNS-1

小鼠

crk

CT10肉瘤

雞

erbA

禽類成紅血細(xì)胞增生癥ES4

雞

erbB

禽類成紅血細(xì)胞增生癥ES4

雞

ets

禽類成細(xì)血細(xì)胞增生癥E26

雞

fes

Gardner-Arnstein貓肉瘤

貓

fgr

Gardner-Rasheed貓肉瘤

貓

fins

McDonough貓肉瘤

貓

fos

FBJ小鼠成骨肉瘤

小鼠

fps

Fujinami肉瘤

雞

jun

禽類肉瘤17

雞

kit

Hardy-Zuckerman貓肉瘤

貓

maf

禽類肉瘤AS42

雞

......v-onc

病毒名稱

動(dòng)物品種mos

Moloney肉瘤

小鼠

mpl

骨髓增生性白血病

小鼠

myb

禽類髓母細(xì)胞增生癥

雞

myc

禽類髓細(xì)胞瘤病

雞

qin

禽類肉瘤31

雞

raf

3611小鼠肉瘤

小鼠

rasH

Harvey肉瘤

大鼠

rask

Kirsten肉瘤

大鼠

rel

網(wǎng)狀內(nèi)皮增生癥

火雞

ros

UR2肉瘤

雞sea

禽類成紅血細(xì)胞增生癥S13

雞

sis

猿猴肉瘤

猴ski

禽類SK

雞

src

Rous肉瘤

雞

yes

Y73肉瘤

雞

...人？

已發(fā)現(xiàn)的反轉(zhuǎn)錄病毒癌基因(動(dòng)物)致癌病毒癌基因理化因素致癌人的癌癌基因????人類癌基因的分離DNAShearmRNAcDNAlibraryTransfectCellTransfectCellTransformedPhenotypeTumor麻省工學(xué)院，溫伯格（weinberg)，EJ膀胱癌細(xì)胞，1981.8.27獲得癌基因哈佛大學(xué)，庫(kù)柏（cooper)，T24EJ膀胱癌細(xì)胞，1981.9.30獲得癌基因哥倫比亞大學(xué)，威格勒（wigler)，T24EJ膀胱癌細(xì)胞！！美國(guó)國(guó)立癌研究所，巴巴希德，膀胱細(xì)胞，1981.11獲得癌基因NTH3T3CELL膀胱癌癌基因肺癌大腸癌病毒癌基因ras癌基因成為癌研究的核心1989年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主

美國(guó)人M.Bishop與美國(guó)科學(xué)家Varmus因在70年代發(fā)現(xiàn)動(dòng)物的致癌基因不是來自病毒而是來自動(dòng)物體內(nèi)正常細(xì)胞內(nèi)所存在的一種基因──原癌基因而獲1989年諾貝爾獎(jiǎng)。

BishopVarmusOncogene是否合適?Oncogene只是為了使機(jī)體發(fā)生癌癥而存在嗎？proto-oncogene從最簡(jiǎn)單的生物到人的細(xì)胞中都原封不同地存在Proto-oncogene與生命的最基本活動(dòng)密切相關(guān)Oncogenefunction?原癌基因的特點(diǎn)：廣泛存在于自然界在進(jìn)化上高度保守是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、發(fā)育和分化的重要蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上與病毒癌基因相近正常情況下表達(dá)水平很低在一定條件下可被激活成癌基因

二、原癌基因產(chǎn)物及其分類（P298）原癌基因的五大功能細(xì)胞增殖因子（如sis(PDGF-β）)增殖因子等的受體（如erbB，trk）蛋白磷酸化酶（如src）G蛋白如ras家族中的H-ras，K-ras，轉(zhuǎn)錄因子如myc家族，fos家族，Jun家族，三、原癌基因的表達(dá)調(diào)控（P298）原癌基因：?jiǎn)慰截?、正常情況下低水平表達(dá)或根本不表達(dá)癌基因？？（功能或表達(dá)異常）translocationamplificationpointmutationdeletionnormalActivationofrasOncogenesbyPointMutations

Rasmutationsintumorsusuallyinvolvecodons12,13,59and61.Mutatedrasisfoundin50%ofcolorectalcancers（結(jié)腸直腸癌）and95%ofpancreaticcancers（胰腺癌）.Normal MetThrGluTyrLysLeuValValValGlyAlaGlyGly……RasH ATGACGGAATATAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGGCGGT...Activated MetThrGluTyrLysLeuValValValGlyAlaValGly……EJRasH GTC12345678910111213Activationofthec-mycproto-oncogenebyretroviralpromoterandenhancerinsertions.(a)Thepromotercanbeactivatedwhentheretrovirusinsertsupstream(5’)ofthec-mycexons.Theright-handLTRmaythenactasapromoteriftheprovirushasadefectpreventingtranscriptionthroughtotheright-handLTR.Thec-mycgeneisshownascontainingtwoexons;thereisafurtherupstreamexonbutithasnocodingsequences.(b)Thec-mycgenecanalsobeactivatedwhenaretrovirusinsertsupstreamofthec-mycgeneintheoppositetranscriptionaldirection;aviralLTRactsasanenhancer,activatingtranscriptionfromthec-mycpromotersequence.[ModifiedfromactualcasesofretroviralinsertiondescribedinG.G.Payneetal.,1982,Nature

295:209.]2、LTR插入Burkitt’sLymphoma3、基因重排（rearrange)

染色體移位（Chromosomaltranslocation）CreationofthePhiladelphiachromosomeFoundin>95%ofCML（chronicmyelogenousleukemia.慢性髓細(xì)胞性白血病）patients.Chromosomes9and22containthegenesc-ablandbcrattheirbreakpoint,respectively.Formationofbcr-ablchimericgeneFormationofbcr-ablchimericRNAFormationofbcr-ablchimericprotein4、缺失（Deletion）oncogene(-)cancer一些原癌基因5’上游存在負(fù)調(diào)控序列，該序列的缺失或突變，則喪失抑制癌基因表達(dá)的能力。Burkitt’sLymphomac-myc因負(fù)調(diào)控序列缺失而過度表達(dá)。5、基因擴(kuò)增Proto-oncogeneamplification

Multiplecopiesofproto-oncogeneshavebeenfoundinvarioustumors.均勻染色區(qū)(Homogeneouslystainingregion,HSR)：被復(fù)制的DNA串聯(lián)排列在染色體的同一位置。雙微染色體(Doubleminutechromosomes)：被復(fù)制的DNA呈細(xì)小成對(duì)的染色體樣結(jié)構(gòu)。

6．逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)Transductionviaretroviruses點(diǎn)突變LTR插入基因重排（染色體易位）基因缺失基因擴(kuò)增逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)原癌基因激活的機(jī)制TumorsAreClonalExpansionsNormalTumor物理、化學(xué)、生物等誘變因素Proto-oncogeneoncogene1celltumour正常細(xì)胞與癌細(xì)胞的較量Fig9.1Oncogenes(Cooper)正常細(xì)胞有抑制腫瘤發(fā)生的基因？？？1969，牛津大學(xué)哈里斯（Harris)加利福尼亞大學(xué)斯坦布里奇（Stanbridge)將單一一條正常細(xì)胞的染色體導(dǎo)入癌細(xì)胞成功地抑制細(xì)胞的癌化。四、抑癌基因(tumorsuppressorgene)視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤(Retinoblastoma)Mostcommoncancerofinfantsandchildren.Survival>90%withearlydiagnosisandtreatment.Individualsatgreaterriskofdevelopingothercancers.RetinoblastomaSporadic（散發(fā)性）：2歲后隨年齡增大而增加，多為單眼。Inherited（遺傳性）：兄弟姐妹及后代患癌，出生后隨年齡增大直線上升，雙眼多。RetinoblastomaSporadic（散發(fā)性）：2歲后隨年齡增大而增加，多為單眼。Inherited（遺傳性）：兄弟姐妹及后代患癌，出生后隨年齡增大直線上升，雙眼多。Knudson,1971:“two-hit”modelRetinoblastoma發(fā)生過程中需要有兩次基因突變的存在遺傳性：出生時(shí)從雙親獲得了變異的致病基因，之后又出現(xiàn)一次基因變異。散發(fā)性：生后發(fā)生兩次基因變異。Retinoblastoma中存在癌基因？？一個(gè)基因發(fā)生兩次變異/兩個(gè)基因分別發(fā)生變異？？費(fèi)城癌癥研究所DeletioninChromosome13→RetinoblastomaFig9-4,Oncogenes(Cooper)明尼蘇達(dá)大學(xué)，尤尼斯（Yunis)，Retinoblastoma細(xì)胞13號(hào)染色體長(zhǎng)臂缺失一段推測(cè)缺失的一段包含致病基因Knudson,缺失的一段中存在抑制腫瘤發(fā)生的基因抗癌基因（anti-oncogene)癌抑制基因（Tumorsuppressorgene)1986，眼科專家Dryja獲得Rb基因；1987，Stanbridge等分離了人類13號(hào)染色體，將它注入培養(yǎng)的成骨肉瘤細(xì)胞中，結(jié)果導(dǎo)致了癌細(xì)胞逆轉(zhuǎn)。1987，李文華獲得Rb基因；把Rb轉(zhuǎn)化到培養(yǎng)的癌細(xì)胞中使其逆轉(zhuǎn)。Rb有抑癌作用Cloningoftumorsuppressorgenes癌癥的多階段發(fā)生學(xué)說(multi-stage)癌細(xì)胞成為靶心—2001年十大科學(xué)進(jìn)展2001年是能精確瞄準(zhǔn)導(dǎo)致癌癥的具體生化缺陷的“智能炸彈”型特定藥物出現(xiàn)的一年。第二節(jié)人免疫缺陷病毒

——HIV人免疫缺陷病毒（HIV），俗稱艾滋病（AIDS)病毒，誘發(fā)人類獲得性免疫缺損綜合癥（艾滋?。?。反轉(zhuǎn)錄病毒科慢病毒屬：靈長(zhǎng)類免疫缺損病毒亞屬1983年，法國(guó)巴斯德研究所montaginer和美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院癌癥研究所Callo等人首次證實(shí)HIV是艾滋病的病因。HIV-I是從歐洲和美洲分離的毒株，與猴艾滋病毒只有約45％的相識(shí)性，致病能力很強(qiáng)，是引起全球艾滋病流行的主要病源；HIV-II與猴艾滋病毒相識(shí)性高達(dá)75％，毒力較弱，引起艾滋病的病程較長(zhǎng)，癥狀較輕，主要局限于西部非洲。HIV概述艾滋病感染及患者人數(shù) 共 4,200萬

成人 3,860萬

15歲以下兒童 320萬2002年新感染者人數(shù) 共 500萬

成人 420萬

15歲以下兒童 80萬2002年艾滋病死亡人數(shù) 共 310萬 成人 250萬

15歲以下兒童 61萬全球艾滋病流行概況

(至2002年12月)

Source:ReportontheGlobalHIV/AIDSEpidemic,UNAIDS,2002資料來源:聯(lián)合國(guó)艾滋病規(guī)劃署2002年《全球艾滋病流行狀況報(bào)告》2003年每天有1萬4千人感染艾滋病毒95%以上在收入較低的國(guó)家15歲以下兒童有2000人15-49歲有12000人一半是婦女一半15-24歲艾滋病造成的影響

新感染者中很大一部分是兒童、青少年年富力強(qiáng)者死亡家庭結(jié)構(gòu)變化孤兒--在感染最嚴(yán)重的一些國(guó)家，2010年將有15%的兒童成為孤兒。兒童受到的打擊更大（心理社會(huì)）中國(guó)（大陸）艾滋病流行概況中國(guó)艾滋病流行分為三個(gè)時(shí)期：

輸入期（1985-1988）播散期（1989～1993）增長(zhǎng)期（1994至今）感染情況：我國(guó)艾滋病病毒（HIV）感染者人數(shù)約為100萬，約占總?cè)丝诘?.067％（1/1300，截止2002年）高危人群：吸毒人群、有償供血者、性病患者、暗娼、流動(dòng)人口醫(yī)務(wù)工作者一、HIV病毒粒子的形態(tài)結(jié)構(gòu)和傳染（P308）HIV病毒侵犯人體T4淋巴細(xì)胞HIV主要感染T4淋巴細(xì)胞病毒RNA反轉(zhuǎn)錄獲得的cDNA可整合進(jìn)入感染細(xì)胞基因組病毒基因隨免疫細(xì)胞DNA復(fù)制表達(dá)而復(fù)制表達(dá)新增殖病毒再感染更多的細(xì)胞HIV通過感染細(xì)胞擴(kuò)散到全身，在淋巴細(xì)胞、腦、胸腺、脾等組織發(fā)現(xiàn)了該病毒。摧毀人體免疫系統(tǒng)使機(jī)體一開始就處于喪失防御能力HIV病毒破壞人體免疫系統(tǒng)艾滋病傳播的三種途徑HIV依靠血液、血液制品、以及人體分泌液進(jìn)行傳播，主要通過以下三種途徑：性接觸傳播同HIV感染者發(fā)生無保護(hù)的性行為血液傳播接受了被HIV污染的血液母嬰傳播被感染的母親傳染給未出生的嬰兒性接觸傳播無論是同性、異性、還是兩性之間的性接觸都會(huì)導(dǎo)致艾滋病的傳播。全世界約有3/4的艾滋病毒傳播是通過性接觸進(jìn)行的。印度政府張貼推廣安全套的掛幅：正確使用安全套是預(yù)防艾滋病的有效途徑之一血液傳播Ⅰ.輸入被病毒污染的血液（輸血前HIV的檢測(cè)，HIV感染1周～3個(gè)月后能測(cè)出相應(yīng)抗體，新近HIV感染者的血液仍有危險(xiǎn)）Ⅱ.接觸病毒污染注射器、針灸針、拔牙工具Ⅲ.接觸病毒污染的血液制品（人血清白蛋白、Igs和抗凝血因子等，我國(guó)已有數(shù)例血友病人因注射進(jìn)口抗凝血因子濃縮物而感染HIV）在我國(guó)，HIV病毒感染者80％是因?yàn)樵谖局泄灿米⑸溽橆^而感染的。

血液傳播是HIV感染最直接的途徑靜脈注射毒品是我國(guó)艾滋病傳播的主要途徑母嬰傳播HIV感染的母親可將病毒傳播給孩子Ⅰ.懷孕Ⅱ.分娩Ⅲ.母乳喂養(yǎng)一名烏干達(dá)婦女帶著18個(gè)月大的孩子接受檢查。這名30歲的婦女當(dāng)天剛剛被確診為艾滋病病毒攜帶者，她的丈夫目前也染病在家日常生活接觸不會(huì)傳染艾滋病一般的工作生活接觸不會(huì)感染艾滋病艾滋病不會(huì)經(jīng)馬桶圈、機(jī)、餐飲具、臥具、游泳池或公共浴池等公共設(shè)施傳播。艾滋病也不會(huì)通過一般社交上的接吻、擁抱傳播?？人浴⑽孟x叮咬不會(huì)傳染艾滋病。

二、HIV基因組及其編碼的蛋白（P308）HIV-1GENOMEDiploid,1XRNA,Size=9,749nteachmoleculetRNA(LYS)primerattachedtoeachRNA5’capand3’PolyAtailCap-R-U5-PrimerBind-(TENORFs)-U3-R-PolyALTRofPROVIRUS(2XDNA):U3-R-U5=634bpeachLTRU3=453bp R=98bp U5=83bp小的非結(jié)構(gòu)性蛋白早期(early)TAT:轉(zhuǎn)錄反式激活子（TransActivatorofTranscription）REV:病毒蛋白表達(dá)的調(diào)控子（RegulatorofVirionProtein）ExpressionNEF:負(fù)性調(diào)控因子（NegativeRegulatoryFactor）晚期(late)VIF:病毒侵襲性因子（VirionInfectivityFactor）VPU:病毒蛋白U（ViralProteinU）VPR:病毒蛋白R(shí)（ViralProteinR）TAT

和REV

為HIV

復(fù)制所必須4、HIVadditionalgenes表2

HIV基因、蛋白質(zhì)產(chǎn)物及其功能Gag：P25(p24)，衣殼結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)

p17，基質(zhì)蛋白質(zhì)

p7/6(NC)，核衣殼蛋白質(zhì)Pol：P51、p66，逆轉(zhuǎn)錄酶（RT）

IN：P32，HIVcDNA整合

pR：P10，蛋白酶Env：gp120,包膜表面蛋白質(zhì)gp41(gp36)，包膜表面蛋白質(zhì)Tat：P14，正調(diào)控因子（與LTR結(jié)合激活病毒基因表達(dá)）Rev：P19，調(diào)控因子（增強(qiáng)gag、env基因表達(dá)）Nef：P27，負(fù)調(diào)控因子vif：P23，侵染因子Vpr：P18，有助病毒復(fù)制；激活轉(zhuǎn)錄Vpu：P15，有助HIV的釋放；可能為新病毒子的包裝所需（？）AretrovirusLatencySpecificdestructionofCD4+cellsHowdoesthevirusenterandkillthecell?Mechanism三、HIV的復(fù)制（P311）1、LTR序列（1）核心調(diào)控元件：多個(gè)與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的區(qū)域（U3portionoftheLTR）（2）核心轉(zhuǎn)錄單位：?jiǎn)?dòng)子單位（3）反式激活因子應(yīng)答元件：反式激活應(yīng)答元件（TAR）四、HIV—I基因的表達(dá)調(diào)控（P313）TARTATbindstoTAR（1）TATPROTEINBINDSTOTARSEQUENCE(only~70nt)THATSTOPSRANSCRIPTIONANDALLOWSTRANSCRIPTIONTOPROCEED2參與HIV復(fù)制的調(diào)控蛋白（3）Nef：負(fù)調(diào)控因子和磷酸化蛋白，抑制由特異性轉(zhuǎn)錄的HIV-I前病毒基因的表達(dá)。（4）vif：病毒感染性因子（5）Vpr：作用于HIVLTR，促進(jìn)病毒復(fù)制（6）Vpu：研究推測(cè)Vpu促進(jìn)病毒粒子組裝、成熟和釋放艾滋病的臨床分期：Ⅰ.急性感染期Ⅱ.潛伏期Ⅲ.艾滋病前期Ⅳ.典型艾滋病期不是每個(gè)感染者都會(huì)完整的出現(xiàn)四期表現(xiàn)四個(gè)時(shí)期是一個(gè)漸進(jìn)的和連貫的發(fā)展過程五、HIV的感染及致病機(jī)理（P318）急性感染期（窗口期）HIV侵襲人體后對(duì)機(jī)體的刺激所引起的反應(yīng)病人發(fā)熱、皮疹、淋巴結(jié)腫大、還會(huì)發(fā)生乏力、出汗、惡心、嘔吐、腹瀉、咽炎等，有的還出現(xiàn)急性無菌性腦膜炎，表現(xiàn)為頭痛、神經(jīng)性癥狀和腦膜刺激癥。末梢血檢查，白細(xì)胞總數(shù)正常，或淋巴細(xì)胞減少，單核細(xì)胞增加。急性感染期時(shí)，癥狀常較輕微，容易被忽略在被感染2—6周后，血清HIV抗體可呈現(xiàn)陽性反應(yīng)此后，臨床上出現(xiàn)一個(gè)長(zhǎng)短不等的、相對(duì)健康的、無癥狀的潛伏期。潛伏期潛伏期指的是從感染HIV開始，到出現(xiàn)艾滋病臨床癥狀和體征的時(shí)間潛伏期感染者可以沒有任何臨床癥狀癥潛伏期不是靜止期，更不是安全期，病毒在持續(xù)繁殖，具有強(qiáng)烈的破壞作用艾滋病的潛伏期是2-10年，這對(duì)早期發(fā)現(xiàn)病人及預(yù)防都造成很大困難。病毒幾乎從血循環(huán)中消失艾滋病前期艾滋病前期是潛伏期后開始出現(xiàn)與艾滋病有關(guān)的癥狀和體征，直至發(fā)展成典型的艾滋病的一段時(shí)間。也稱“艾滋病相關(guān)綜合癥”、“淋巴結(jié)病相關(guān)綜合癥”等。這時(shí)，病人已具備了艾滋病的最基本特點(diǎn)，即細(xì)胞免疫缺陷，只是癥狀較輕而已。主要的臨床表現(xiàn)有：Ⅰ.淋巴結(jié)腫大Ⅱ.毒性疾病的全身不適、肌肉疼痛等全身癥狀Ⅲ.經(jīng)常出現(xiàn)各種特殊性或復(fù)發(fā)性的非致命性感染Ⅳ.口腔可出現(xiàn)毛狀白斑，毛狀白斑的存在是早期診斷艾滋病的重要線索。典型的艾滋病期典型的艾滋病期是艾滋病病毒感染的最終階段。此期具有三個(gè)基本特點(diǎn)：Ⅰ.嚴(yán)重的細(xì)胞免疫缺陷發(fā)生各種致命性機(jī)會(huì)性感染Ⅱ.發(fā)生各種惡性腫瘤Ⅲ.艾滋病的終期，免疫功能全面崩潰，病人出現(xiàn)各種嚴(yán)重的綜合病癥，直至死亡?？ㄊ戏文蚁x感染卡波濟(jì)氏肉瘤念珠菌感染：如鵝口瘡念珠菌性肺炎AIDS病程AIDS病程AIDS病程HIV致病機(jī)制—

獲得性免疫缺陷1.機(jī)體HIV感染后產(chǎn)生特異性細(xì)胞和體液免疫，但不足以清楚所有病毒終生攜帶HIV2.潛伏7~8年后產(chǎn)生大量病毒，HIV感染的CD4+細(xì)胞與未感染的CD4+細(xì)胞融合，改變細(xì)胞膜的通透性，引起細(xì)胞的溶解和破壞3.受HIV感染的CD4+細(xì)胞與其他細(xì)胞融合而喪失功能4.游離的gp120與未感染的CD4+T淋巴細(xì)胞結(jié)合成為靶細(xì)胞，被免疫系統(tǒng)清除（ADCC、CTL）5.gp120封閉T細(xì)胞的CD4分子，抑制其輔佐功能6.gp120與CD4結(jié)合后產(chǎn)生抗CD4抗體，阻斷T細(xì)胞功能7.gp41透膜蛋白，能抑制有絲分裂原和抗原刺激淋巴細(xì)胞的增殖反應(yīng)，從而使CD4+T淋巴細(xì)胞減少8.HIV感染對(duì)其他免疫細(xì)胞的影響，HIV還可感染其它具有CD4受體及無此受體的細(xì)胞，在其他一些淋巴細(xì)胞、腦、胸腺、脾等組織發(fā)現(xiàn)了該病毒，HIV可經(jīng)Mφ、單核細(xì)胞擴(kuò)散。促進(jìn)AIDS發(fā)生的因素HIV感染后長(zhǎng)時(shí)間在體內(nèi)保持極低水平的復(fù)制，一是由于免疫應(yīng)答抑制了病毒復(fù)制，二是HIV潛伏于CD4+淋巴細(xì)胞一些細(xì)胞因子能激活HIV的復(fù)制和表達(dá)，糖皮質(zhì)激素和白介素（IL-4，IL-6和IL-10等）能增強(qiáng)HIV的復(fù)制；腫瘤壞死因子（TNF）α、β和IL-1能增強(qiáng)HIV的表達(dá)其他病毒的基因產(chǎn)物能激活HIV的復(fù)制和表達(dá)有些病毒能協(xié)同HIV-1破壞CD4+T淋巴細(xì)胞，臨床上AIDS患者常常合并感染巨細(xì)胞病毒、皰疹病毒、EB病毒、人類T淋巴細(xì)胞白血病病毒等，促使病情發(fā)展。HIV大量復(fù)制和播散、AIDSHIV感染免疫缺陷AIDS免疫系統(tǒng)：抵抗外部感染初期：抑制HIV的感染（但不能清除）HIV變異免疫系統(tǒng)被破壞免疫系統(tǒng)被進(jìn)一步破壞免疫系統(tǒng)對(duì)HIV的感染無能為力促發(fā)因素HIV感染與腫瘤在HIV感染者中卡波濟(jì)肉瘤，B細(xì)胞淋巴瘤，何杰金病及其它一些腫瘤發(fā)生率升高原因：Ⅰ.機(jī)體免疫功能破壞Ⅱ.病毒感染，如HIV感染者出現(xiàn)B細(xì)胞淋巴瘤與EBV有關(guān)HIV并不能直接引起腫瘤，在腫瘤細(xì)胞DNA內(nèi)并不能證明有病毒序列存在1.HIV侵入人體后感染CD4+細(xì)胞，復(fù)制并部分整合于細(xì)胞染色體DNA中成為潛伏型；2.機(jī)體免疫應(yīng)答對(duì)HIV的抵抗作用，使感染初期的HIV低水平復(fù)制，同時(shí)也促使HIV變異；3.在其他促發(fā)因素的作用下，潛伏的HIV被激活而大量復(fù)制，HIV廣泛侵入并損傷CD4+T淋巴細(xì)胞及其它淋巴細(xì)胞，導(dǎo)致整個(gè)免疫功能缺陷；4.免疫系統(tǒng)對(duì)HIV的感染無能為力，HIV大量復(fù)制和播散，最終發(fā)生一系列頑固性機(jī)會(huì)感染和腫瘤的發(fā)生。HIV感染后的發(fā)病機(jī)理可歸納如下：六、愛滋病的治療及預(yù)防AIDS尚無特效藥和疫苗HIV具有迅速變異能力人體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體總落后于病毒的變異給目前特效藥和疫苗研制工作造成了極大困難最強(qiáng)大的預(yù)防武器是宣傳教育筑起強(qiáng)有力的社會(huì)“免疫系統(tǒng)”課堂作業(yè)（2）1、假定你從一新發(fā)現(xiàn)的病毒中提取了核酸。請(qǐng)用最簡(jiǎn)單的方法確定：（1）它是DNA還是RNA？（2）它是單鏈還是雙鏈？2、簡(jiǎn)述熱激蛋白調(diào)控的基因表達(dá)機(jī)制。3、簡(jiǎn)述真核細(xì)胞與原核細(xì)胞在基因轉(zhuǎn)錄、翻譯

及DNA的空間結(jié)構(gòu)方面的差異。

第三節(jié)乙型肝炎病毒——HBV（P320）病毒性肝炎中國(guó)是病毒性肝炎的高發(fā)區(qū)。目前已知的甲、乙、丙、丁、戊、己、庚及TTV型肝炎在我國(guó)均有發(fā)生，其中尤以甲、乙、丙、戊4個(gè)型別的流行情況嚴(yán)重。僅乙肝病毒攜帶者以達(dá)1.2億之多。病毒性肝炎是對(duì)我國(guó)危害最為嚴(yán)重的傳染病。肝炎病毒甲型肝炎病毒與戊型肝炎病毒由消化道傳播，引起急性肝炎，不轉(zhuǎn)為慢性肝炎或慢性攜帶者。乙型與丙型肝炎病毒主要由輸血、血制品或注射器污染而傳播，除引起急性肝炎外，可致慢性肝炎，并與肝硬化及肝癌相關(guān)。丁型肝炎病毒為一種缺陷病毒（與乙肝病毒有關(guān)）已型肝炎病毒（HFV）庚型肝炎病毒（HGV）TT型肝炎病毒（TTV）項(xiàng)目甲型肝炎乙型肝炎丙型肝炎丁型肝炎戌型肝炎病毒HAVHBVHCVHDVHEV病毒分類微小核糖核酸病毒嗜肝脫氧核糖核酸病毒黃病毒缺陷病毒杯狀病毒基因組ssRNA（+）7.8kb

dsDNA3,2kbssRNA(+)10.5kbssRNA(-)1.7kbssRNA(+)3.5kb傳播途徑腸道傳播腸道外及性傳播多數(shù)腸道外傳播多數(shù)和腸道外傳播腸道傳播潛伏期/范圍（天）25/15～4575/40～12050/15～9050/25～7540/20～30慢性化無3～10%40～70%2～70%無暴發(fā)性肝炎0.2%0.2%0.2%2～20%0.2～10%五型病毒性肝炎比較一

肝炎病毒的分類地位及病毒粒子結(jié)構(gòu)（P321）HBV屬嗜肝DNA病毒土撥鼠肝炎病毒地松鼠肝炎病毒鴨乙型肝炎病毒蒼鷺乙型肝炎病毒乙肝病毒的分類地位AnimalModelsofHepadnavirusesHBV病毒粒子結(jié)構(gòu)大球形（Dane）顆粒（直徑42nm）小球形顆粒（直徑22nm）數(shù)量最多管形顆粒（22×40～400nm）Dane顆粒（完整的病毒）形態(tài)囊膜和核衣殼組成核衣殼為20面體游離的核衣殼只能在肝細(xì)胞核內(nèi)觀察到HBV的小球形顆粒和管形顆粒“空心湯團(tuán)”均為過剩的病毒外殼僅含HBsAg無感染性HBV感染后出現(xiàn)于血液由HBsAg（病毒的囊膜）組成顆粒中未檢出DNA多聚酶活性不是HBV，是HBV感染肝細(xì)胞時(shí)過剩囊膜游離于血循環(huán)中的“空心湯團(tuán)”。二、HBV基因組及其所編碼的主要蛋白（P321）雙鏈部分環(huán)狀結(jié)構(gòu)：兩鏈長(zhǎng)短不一短鏈和長(zhǎng)鏈的5′端通過240bp配對(duì)維持環(huán)狀結(jié)構(gòu)長(zhǎng)鏈(L)完整、恒定3.2Kb，負(fù)鏈短鏈(S)為正鏈，長(zhǎng)度可變，約為長(zhǎng)鏈長(zhǎng)度的50～80%（100%）S鏈可按5′-3′增生S鏈3′端的位置是可變的5′末端蛋白和具有帽子結(jié)構(gòu)的小RNA與病毒的復(fù)制有關(guān)兩條鏈互補(bǔ)區(qū)兩惻各有一個(gè)11個(gè)堿基的直接重復(fù)序列，稱DR1和DR2。1.

HBV基因組2.HBV轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物基因重疊均有polyAL鏈3.5kb/2.1kbS鏈2.4kb/0.7kb3.5kbL鏈？推測(cè)末端來自共價(jià)閉環(huán)的雙鏈區(qū)(1)啟動(dòng)子C啟動(dòng)子：調(diào)控3.5kbmRNA前S1啟動(dòng)子：調(diào)控2.4kbmRNA附近有肝細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子HNF1的結(jié)合位點(diǎn)，前S2啟動(dòng)子：調(diào)控2.1kbmRNA，可與特異的調(diào)控蛋白結(jié)合而影響轉(zhuǎn)錄X啟動(dòng)子：調(diào)控0.7kbmRNA3.HBV基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控HBV基因組中存在兩個(gè)激活HPV轉(zhuǎn)錄的增強(qiáng)子區(qū)域：增強(qiáng)子IⅠ.肝細(xì)胞特異性，HBV嗜肝性的基礎(chǔ)Ⅱ.含多個(gè)細(xì)胞反式作用因子結(jié)合位點(diǎn)Ⅲ.促進(jìn)前S1、前S2、X和C啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子II（根據(jù)與主要核蛋白的結(jié)合位點(diǎn)分為A、B區(qū)Ⅰ.A區(qū)為正調(diào)控元件，與肝細(xì)胞專一性有關(guān)，單獨(dú)無活性Ⅱ.B區(qū)為增強(qiáng)子II的基本單位(2)增強(qiáng)子X蛋白具有反式作用因子功能Ⅰ.激活HBV自身啟動(dòng)子（前S1、前S2、X和C啟動(dòng)子）及增強(qiáng)子IⅡ.激活多種異源啟動(dòng)子和增強(qiáng)子，如-IFN、HIV-I等(3)反式作用因子pre-S1pre-S1蛋白pre-S2pre-S2蛋白SHBsAgpre-CHBeAgCHBcAgPDNAPXHBxAg4.HBV的編碼區(qū)及產(chǎn)物分為S基因和前S基因二部分S基因編碼主要表面蛋白（表面抗原主要成分，疫苗）前S基因編碼PreS1和PreS2蛋白中蛋白：PreS2蛋白-S蛋白大蛋白：PreS1、S2蛋白-S蛋白(1)S編碼區(qū)HBsAgHBsAg：三種形態(tài)的顆粒所共有廣義的HBsAg由三種蛋白組成：Ⅰ.主要表面蛋白（S蛋白，小分子HBsAg），226aaⅡ.中分子蛋白（中分子HBsAg），226aa+55aaⅢ.大分子蛋白（大分子HBsAg），226aa+55aa+119aa狹義HBsAg指S蛋白，是HBV囊膜表面抗原的主要成份Ⅰ.以二硫鍵相連形成二聚體，代表HBsAg的結(jié)構(gòu)單位，具備完整的抗原性，二聚體解離，HBsAg抗原性明顯下降。Ⅱ.能刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)抗體，該抗體具有免疫保護(hù)作用。Ⅲ.HBsAg的檢出是HBV感染的標(biāo)志之一。前S蛋白前S蛋白2(PreS2)暴露于HBV囊膜外層，具有多聚人血清白蛋白(PolymenizedHumanSerumAlbumin,PHSA)的受體（PHSA-R），能與PH-SA結(jié)合。肝細(xì)胞表面也有PHSA-R，HBV能通過血循環(huán)中存在的PHSA的介導(dǎo)，吸附到肝細(xì)胞表面，最后經(jīng)胞飲作用進(jìn)入肝細(xì)胞內(nèi)。PreS2有良好的免疫原性。PreS1有較強(qiáng)免疫原性，并能增強(qiáng)PreS2和HBsAg的免疫原性P區(qū)最長(zhǎng)(占基因組75%以上)，包含全部S編碼區(qū)并與C和X編碼區(qū)部分重疊編碼區(qū)有三個(gè)功能區(qū)和一個(gè)間隔區(qū)組成Ⅰ.末端蛋白（引物酶）Ⅱ.間隔區(qū)Ⅲ.反轉(zhuǎn)錄酶/DNA多聚酶Ⅳ.RNaseH多肽小的功能型多肽(2)P編碼區(qū)mRNA(3)C編碼區(qū)包括前C基因和C基因，編碼HBeAg和HBcAgHBeAg是HBcAg的降解產(chǎn)物？HBVC基因前C區(qū)C區(qū)前C蛋白HBeAgC蛋白HBcAg轉(zhuǎn)錄分泌到細(xì)胞外前C區(qū)C區(qū)C區(qū)翻譯、加工存在于血清中HBcAg存在于Dane顆粒的核心和乙型肝炎患者的肝細(xì)胞核內(nèi)一般從HBcAg陽性尸檢肝或?qū)嶒?yàn)感染的黑猩猩肝臟提取在乙型肝炎的急性期、恢復(fù)期和HBcAg攜帶者中常可測(cè)出抗～HBc該抗體對(duì)病毒無中和作用體內(nèi)如發(fā)現(xiàn)HBcAg或抗～HBc表示HBV在肝內(nèi)持續(xù)復(fù)制

HBeAgHBeAg是一種溶性抗原一般不出現(xiàn)在HBV病毒粒子中X區(qū)最短，編碼X蛋白覆蓋長(zhǎng)鏈的裂口部位X蛋白具有反式作用因子功能，與肝癌的發(fā)生有關(guān)(4)X編碼區(qū)三、HBV的復(fù)制dsDNA,不是通過半保留復(fù)制方式復(fù)制

病毒抗原抗體系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果分析HBsAgHBeAg抗-HBs抗-HBe抗-HBc結(jié)果分析+----HBV感染或無癥狀攜帶者++---急性或慢性乙型肝炎，或無癥狀攜帶者++--+急性或慢性乙型肝炎（傳染性強(qiáng)，“大三陽”）+--++急性感染趨向恢復(fù)（“小三陽”）--+++既往感染恢復(fù)期--++-既往感染恢復(fù)期----+既往感染或“窗口期”--+--既往感染或接種過疫苗第四節(jié)基因治療（P327）基因治療的概念

基因治療（genetherapy）——就是向有功能缺陷的細(xì)胞補(bǔ)充相應(yīng)功能基因，以糾正或補(bǔ)償其基因缺陷，從而達(dá)到治療的目的。1．體細(xì)胞基因治療：把外源基因?qū)牖颊叩捏w細(xì)胞，以治療或預(yù)防基因接納者個(gè)人的疾病，只有特定的個(gè)體受益，但不能遺傳給后代。

2．種系細(xì)胞的基因治療：在生殖細(xì)胞（精子、卵子或未分化的受精卵）中引入正?；蚧蛐迯?fù)缺陷基因以校正遺傳缺陷。引入的外源基因（整合到基因組）能遺傳給后代。優(yōu)點(diǎn)：目的基因轉(zhuǎn)移到機(jī)體的所有組織并遺傳給后代。目前尚未開展，一是涉及倫理學(xué)問題；二是技術(shù)困難（診斷困難、引起新的插入突變的危險(xiǎn)）基因治療的類型一、基因治療的前景分析基因治療與基因工程比較：1.治療基因人體細(xì)胞/目的基