腫瘤病毒轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特點(diǎn)課件_第1頁
腫瘤病毒轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特點(diǎn)課件_第2頁
腫瘤病毒轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特點(diǎn)課件_第3頁
腫瘤病毒轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特點(diǎn)課件_第4頁
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文檔簡介

腫瘤病毒學(xué)

(腫瘤病毒病因)腫瘤學(xué)研究生課程腫瘤病毒學(xué)

(腫瘤病毒病因)1總論

凡能在人或動物引起腫瘤或在體外能使細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的病毒都稱為腫瘤病毒??傉摲材茉谌嘶騽游镆鹉[瘤或在體外能使2腫瘤病毒與人類腫瘤研究歷史:1908年Ellerman和Bang用雞白血病的無細(xì)胞濾液感染雞,雞可發(fā)生白血病1911年Rous用可過濾因子成功地誘發(fā)了雞的肉瘤。1947年Claude等觀察到病毒顆粒,命名為Rous肉瘤病毒

腫瘤病毒與人類腫瘤研究歷史:3

Rous肉瘤病毒是第一個被證實(shí)的腫瘤病毒。對于腫瘤病毒與宿主細(xì)胞相互關(guān)系的研究,逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)和第一個癌基因(src基因)在病毒基因中的定位等,都是在這一系統(tǒng)中研究獲得的具有重要意義的結(jié)果。Rous肉瘤病毒是第一個被證實(shí)的腫瘤病毒。4Shope肉瘤病毒1933年Shope將病毒所致的野兔乳頭狀瘤進(jìn)行皮下移植試驗(yàn),發(fā)生浸潤性鱗癌,并證明兔粘液瘤、纖維瘤和乳頭狀瘤均由病毒引起,稱為Shope肉瘤病毒。兩年后Bittner首次證明含有致瘤病毒的乳汁可將鼠乳腺癌傳給子代。Shope肉瘤病毒1933年Shope將病毒所致的野兔乳頭狀5

60年代后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)許多病毒可以引起腫瘤,包括大部分DNA病毒均能在一定條件下引起腫瘤。如人類的腺病毒、乳頭瘤病毒、單純皰疹病毒等。

60年代后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)許多病毒可以引起腫瘤,包6

EB病毒(EpsteinBarrvirus)與人類的兩種腫瘤,Burkitt淋巴瘤和鼻咽癌有密切關(guān)系。1962年Burkitt從流行病學(xué)調(diào)查和地理流行病學(xué)分析,認(rèn)為東非兒童中高發(fā)的特殊類型的淋巴瘤可能與傳染因子有關(guān)。1964年Epstein和Barr在淋巴瘤細(xì)胞培養(yǎng)液中發(fā)現(xiàn)病毒,命名為EB病毒。EB病毒(EpsteinBarrvir7

1908年Ellerman和Bang發(fā)現(xiàn)自發(fā)性雞白血病的無細(xì)胞濾液能感染雞并引起白血病。1951年Gross分離出小鼠白血病病毒,并陸續(xù)報道了病毒引起的大鼠、豚鼠、貓、狗、猴白血病。1908年Ellerman和Bang發(fā)現(xiàn)自發(fā)8

70年代初在日本特別是南部沿海濕熱地區(qū),成人T細(xì)胞白血病(ATL)高發(fā),Miyoshi等人從一例男性ATL病人外周血與臍血共培養(yǎng)建立了MF-1細(xì)胞株。1979年Hinuma等人在這株細(xì)胞中觀察到新的C型RNA病毒,稱成人T細(xì)胞白血病病毒(ATLV)。70年代初在日本特別是南部沿海濕9

與此同時美國NIH的Gallo等人從皮膚型T細(xì)胞白血病病人外周血建了CTC-2細(xì)胞株,分離到人類T細(xì)胞白血病病毒(HTLV),與ATLV在免疫學(xué)和分子雜交方面相同。1983年在美國冷泉港舉行的T細(xì)胞白血病病毒會上,將此兩種病毒命名為HTLV-I。與此同時美國NIH的Gallo等人從皮膚型T10

1982年從美國西雅圖1例毛細(xì)胞白血病病人脾建立的細(xì)胞中分離出C型病毒,其核心抗原P24與HTLV-1不同,但具一定同源性,故稱HTLV-II。1982年從美國西雅圖1例毛細(xì)胞白血病病人脾建11

1980年法國巴斯德研究所從一例淋巴腺病綜合癥(LAS)病人分離到1株新的逆轉(zhuǎn)錄病毒,命名為淋巴腺病綜合癥相關(guān)病毒(LAV)。同時Gallo實(shí)驗(yàn)室也報道分離出類似病毒,稱HTLV-Ⅲ。研究表明LAV/HTLV-Ⅲ與人類獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)有關(guān)。國際病毒命名委員會將此兩種病毒定名為免疫缺陷病毒(HIV),屬逆轉(zhuǎn)錄病毒中的慢病毒科。1980年法國巴斯德研究所從一例淋巴腺病綜合癥12病毒的基本特點(diǎn):1、體積微小,以nm計算,能通過細(xì)菌濾器,用電鏡觀察;2、非細(xì)胞結(jié)構(gòu):無包膜病毒僅由一種核酸和一個蛋白質(zhì)外殼組成;3、基因組:RNA或DNA4、嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生;5、以復(fù)制方式繁殖;6、對抗生素不敏感。病毒的基本特點(diǎn):1、體積微小,以nm計算,能通過細(xì)菌濾器,13腫瘤病毒的特征1、誘發(fā)腫瘤:在實(shí)驗(yàn)條件下,有的腫瘤病毒能在同一動物引起多種腫瘤,如多瘤病毒可使小鼠產(chǎn)生23種不同部位和不同組織類型的腫瘤;有的腫瘤病毒可使多種動物發(fā)生腫瘤,如雞肉瘤病毒不僅誘發(fā)禽類的腫瘤,也可誘發(fā)哺乳動物發(fā)生腫瘤。腫瘤病毒的特征1、誘發(fā)腫瘤:14

2、傳播方式:

腫瘤病毒可以在動物界以潛伏狀態(tài)廣泛存在,通過直接接觸感染或通過胎盤、乳汁感染子代。病毒誘發(fā)腫瘤與很多因素有關(guān),如宿主的遺傳特征、性別、內(nèi)分泌狀況、免疫狀態(tài)、年齡以及病毒的致癌強(qiáng)度等等。

2、傳播方式:

腫瘤病毒可以在動物153、細(xì)胞轉(zhuǎn)化:

腫瘤病毒在體外能使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特征與體內(nèi)腫瘤細(xì)胞相似。腫瘤病毒在細(xì)胞內(nèi)存在的形式:(1)完整病毒(2)僅有核酸,不能合成病毒外殼(3)僅有核酸,或部分核酸片段與細(xì)胞

核酸整合,不能產(chǎn)生完整病毒3、細(xì)胞轉(zhuǎn)化:16腫瘤病毒感染宿主細(xì)胞的方式1、增殖性感染(productiveinfection):又稱裂解性感染(lyticinfection),腫瘤病毒感染宿主細(xì)胞后,病毒基因可充分表達(dá),病毒繁殖、復(fù)制,產(chǎn)生感染性子代→細(xì)胞裂解、死亡。腫瘤病毒感染宿主細(xì)胞的方式1、增殖性感染(productiv172、非增殖性感染(non-productiveinfection):腫瘤病毒在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制率很低或完全不復(fù)制,但病毒核酸整合與細(xì)胞染色體上,使細(xì)胞發(fā)生遺傳性改變即轉(zhuǎn)化,細(xì)胞轉(zhuǎn)化后可獲得無限生長的特性,因?yàn)槟[瘤病毒在某一階段被阻斷,所以并非所有的病毒基因均能表達(dá)。2、非增殖性感染(non-productiveinfect18細(xì)胞感染病毒后的變化1、病毒繁殖:引起細(xì)胞裂解死亡,導(dǎo)致?lián)p害性疾病,多為急性;2、整合:病毒核酸整合于細(xì)胞核酸中,使細(xì)胞發(fā)生遺傳性改變,即轉(zhuǎn)化,導(dǎo)致增生性疾病,發(fā)生腫瘤。細(xì)胞感染病毒后的變化1、病毒繁殖:引起細(xì)胞裂解死亡,導(dǎo)致19細(xì)胞轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)1、形態(tài)與行為的改變:

a.

梭形細(xì)胞圓化、增大、母細(xì)胞化;

b.對附著體的粘著力減弱,細(xì)胞相互間的走向失去正常規(guī)律性,失去接觸抑制,細(xì)胞重疊生長,可以懸浮生長,軟瓊脂生長(集落形成),微腫瘤樣的細(xì)胞灶斑;

c.生長時減少對血清成分的需要,糖原酵解獲得能量。細(xì)胞轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)1、形態(tài)與行為的改變:202、細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)變化:

糖運(yùn)送加快,透明質(zhì)酸成分增加,失去胞漿微絲狀物,出現(xiàn)胚胎抗原或病毒相關(guān)抗原等;3、非表面性的生化改變:

如釋放蛋白酶類,胚胎基因再行活化,激素產(chǎn)生異常等。4、若真正發(fā)生腫瘤原性轉(zhuǎn)化,接種到適合的動物宿主可形成腫瘤。腫瘤病毒轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特點(diǎn)課件21研究人類腫瘤病毒病因的技術(shù)方法1、細(xì)胞培養(yǎng):(1)建立腫瘤細(xì)胞株:研究細(xì)胞內(nèi)是否有病毒或病毒的痕跡;(2)細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn):鑒定分離的病毒是否具有致腫瘤的特性,如人EBV能使正常人的B淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化成類淋巴母細(xì)胞,轉(zhuǎn)化細(xì)胞帶有病毒基因,可連續(xù)傳代。研究人類腫瘤病毒病因的技術(shù)方法1、細(xì)胞培養(yǎng):22

(3)細(xì)胞融合:將帶有病毒基因而無完整病毒的T細(xì)胞,在滅活的仙臺病毒作用下與敏感細(xì)胞融合成雜交細(xì)胞,這樣可去除T細(xì)胞內(nèi)對病毒基因的抑制作用,從而復(fù)活T細(xì)胞內(nèi)的病毒。(4)藥物激活腫瘤病毒:嘧啶類似物(正丁酸、TPA)可激活T細(xì)胞中的腫瘤病毒(3)細(xì)胞融合:將帶有病毒基因而無完整病毒的T細(xì)232.用無胸腺小鼠建立人類腫瘤的移植瘤株如用無胸腺小鼠建立了人鼻咽癌的移植瘤株,該細(xì)胞株有EBV抗原和核抗原,移植瘤株的體外培養(yǎng)物有EBV顆粒出現(xiàn),或較純的上皮癌。2.用無胸腺小鼠建立人類腫瘤的移植瘤株如用無胸腺小鼠建立243、電鏡觀察:如EBV首先是用電鏡在癌細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)的;4、血清學(xué)方法:如CF,NT,IFA,免疫擴(kuò)散,免疫電泳,放射免疫等;5、流行病學(xué)方法:血清流行病學(xué)調(diào)查,研究病毒與腫瘤的關(guān)系;3、電鏡觀察:如EBV首先是用電鏡在癌細(xì)256、分子生物學(xué)與生物化學(xué)技術(shù):如核酸雜交法發(fā)現(xiàn)鼻咽癌上皮細(xì)胞和鼻咽部非癌細(xì)胞有EBV基因;7、疫苗試用:阻斷作用。擬用EBV疫苗,預(yù)防和控制非洲兒童Burkitt淋巴瘤,是否可預(yù)防EBV感染和降低鼻咽癌發(fā)病率?6、分子生物學(xué)與生物化學(xué)技術(shù):如核酸雜26確定病毒致癌作用

必須具備以下五個條件:1、病毒感染在腫瘤發(fā)生之前;2、在腫瘤內(nèi)找到病毒或病毒抗原;3、體外培養(yǎng)的瘤細(xì)胞能產(chǎn)生相應(yīng)病毒的抗原;4、病毒能使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為惡性細(xì)胞,并能在實(shí)驗(yàn)動物中誘發(fā)癌瘤;5、用免疫措施預(yù)防病毒感染能降低腫瘤的發(fā)生率。確定病毒致癌作用

必須具備以下五個條件:1、病毒感染在腫瘤發(fā)27根據(jù)腫瘤病毒基因組核酸的不同,

可以分為兩大類:1.DNA腫瘤病毒2.RNA腫瘤病毒根據(jù)腫瘤病毒基因組核酸的不同,

可以分為兩大類:28DNA腫瘤病毒主要包括:乳多空病毒(Papovaviridae):乳頭瘤病毒(Papillomavirus)多瘤病毒(Polyomavirus)空泡病毒(Vaculatingvirus)腺病毒(Adenoviridae):部分病毒皰疹病毒(Herpesviridae):部分病毒乙性肝炎病毒痘病毒DNA腫瘤病毒主要包括:乳多空病毒(Papovaviri29

多瘤病毒是Gross于1953年從小鼠分離出來的,由于它能誘發(fā)小鼠產(chǎn)生多種腫瘤,故命名為多瘤病毒。猴病毒40(Simianvirus40,SV40)是多瘤病毒科中的重要成員,它是60年代在研究脊髓灰質(zhì)炎疫苗時無意中發(fā)現(xiàn)的。多瘤病毒是Gross于1953年從小鼠分離30

1971年又相繼分離到兩種人多瘤病毒:BKV和JCV。其中BKV是從免疫抑制治療的腎移植患者的尿中分離的,而JCV則是從進(jìn)行性多發(fā)腦白質(zhì)?。╬rogressmultifocalleukoencephalophathy,PML)患者的腦組織中分離獲得的。1971年又相繼分離到兩種人多瘤病毒:31

現(xiàn)已證實(shí)EB病毒可以誘發(fā)人鼻咽癌,單純皰疹病毒2型(HSV-2)與人宮頸癌有關(guān),1997年還發(fā)現(xiàn)人皰疹病毒8型(HHV-8),即Kaposi氏肉瘤相關(guān)皰疹病毒(Kaposi’ssarcoma-associateherpesvirus,KSHV)能通過感染骨髓樹突狀細(xì)胞(dendriticcell),而引起性質(zhì)未明的單克隆珠蛋白病(mono-clonalgammophathyofundeterminedsignifi-cance,MGUS),并能夠使MGUS發(fā)展為多發(fā)性骨髓瘤(multiplemyeloma,MM).現(xiàn)已證實(shí)EB病毒可以誘發(fā)人鼻咽癌,單純皰疹病32RNA腫瘤病毒

與人類、禽類和哺乳動物有關(guān)的RNA腫瘤病毒主要是逆轉(zhuǎn)錄病毒。根據(jù)電鏡下病毒形態(tài)分為A、B、C、D四種類型,與腫瘤有病因?qū)W聯(lián)系的逆轉(zhuǎn)錄病毒主要是C型,其次是B型,A型可能是B、C型的不成熟形式,D型病毒是從恒河猴乳癌中分離的,目前還未證明其致瘤作用。RNA腫瘤病毒與人類、禽類和哺乳動物有關(guān)的RNA33思考題:1、腫瘤病毒是按照什么分類的?2、如何確定病毒與腫瘤的關(guān)系?3、腫瘤病毒轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特點(diǎn)?4、病毒感染宿主細(xì)胞時,增殖性感染和非增殖性感染的概念思考題:1、腫瘤病毒是按照什么分類的?34各論DNA腫瘤病毒各論DNA腫瘤病毒35(一)腺病毒腺病毒粒子為正二十面體,直徑65-80nm,由252個殼粒組成。腺病毒能轉(zhuǎn)化細(xì)胞,并能使某些動物致癌。目前已發(fā)現(xiàn)了102個不同血清型的腺病毒,在人類、猴、鼠類、火雞中都可以檢查到腺病毒的存在。(一)腺病毒腺病毒粒子為正二十面體,直徑65-8036腺病毒科包括兩個屬:1、哺乳動物腺病毒屬:代表種是人腺病毒C。人腺病毒分為6個種,即人腺病毒A、B、C、D、E、F,共有47個血清型。人腺病毒雖然不引起人類產(chǎn)生癌癥,但人腺病毒A對嚙齒動物有很強(qiáng)的致癌性,人腺病毒B有中度致癌作用。2、禽腺病毒屬:腺病毒科包括兩個屬:1、哺乳動物腺病毒屬:代表種是人腺病毒37腺病毒粒子的結(jié)構(gòu)腺病毒粒子的結(jié)構(gòu)38腺病毒引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化的分子機(jī)理腺病毒能夠使細(xì)胞轉(zhuǎn)化,病毒DNA可以整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上。在腺病毒轉(zhuǎn)化的細(xì)胞中,至少包含4種腫瘤(T)抗原,其中E1B編碼的19kD細(xì)胞表面蛋白可能與腺病毒的腫瘤專一性移植抗原(tumorspecifictransplatationantigen,TSTA)的免疫應(yīng)答有關(guān)。腺病毒引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化的分子機(jī)理腺病毒能夠使細(xì)胞轉(zhuǎn)化,病391、腺病毒轉(zhuǎn)化作用的基因片段人腺病毒感染允許細(xì)胞(permissivecell),如人細(xì)胞,一般引起增殖性感染,并且產(chǎn)生殺細(xì)胞;但感染非允許細(xì)胞(non-permissivecell),如倉鼠細(xì)胞和大鼠細(xì)胞,則導(dǎo)致細(xì)胞轉(zhuǎn)化。1、腺病毒轉(zhuǎn)化作用的基因片段人腺病毒感染允許細(xì)胞(p40在非允許細(xì)胞中,腺病毒基因組DNA通常被隨機(jī)整合到細(xì)胞染色體DNA的任何位點(diǎn),這些被整合的病毒基因組DNA有的缺失,有的被特異性地抑制,一些晚期基因通常不表達(dá),因此腺病毒在非允許細(xì)胞中失去了復(fù)制和殺細(xì)胞能力,而獲得轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特性。在非允許細(xì)胞中,腺病毒基因組DNA通常被隨機(jī)整合到細(xì)412、腺病毒轉(zhuǎn)化基因E1A和E1B的調(diào)節(jié)功能

及其轉(zhuǎn)化特性:

E1A蛋白的重要功能是反式激活其它病毒基因和細(xì)胞基因的轉(zhuǎn)錄。E1A蛋白反式激活的靶子位點(diǎn)有兩個,一個是病毒基因或細(xì)胞基因的啟動子TATAbox,另一個是SPI轉(zhuǎn)錄因子識別和結(jié)合的序列GGGGGG,即Gcbox。2、腺病毒轉(zhuǎn)化基因E1A和E1B的調(diào)節(jié)功能

及其轉(zhuǎn)42

E1A蛋白對細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄的反式激活既有正調(diào)節(jié)(up-regulation)活性,也有負(fù)調(diào)節(jié)(down-regulation)功能,如細(xì)胞的胸苷酸合成酶(thymidylatesynthetase)基因,增殖細(xì)胞核抗原(proliferatingcellnuclearantigen,PCNA)基因,熱休克蛋70(hsp70)基因轉(zhuǎn)錄都受到E1A蛋白的正調(diào)節(jié)。E1A蛋白對細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄的反式激活既有正調(diào)節(jié)43

E1A蛋白對細(xì)胞基因的轉(zhuǎn)錄也具有負(fù)調(diào)節(jié)作用,如在具有致癌能力的Ad12轉(zhuǎn)化的細(xì)胞,I類主要組織相容性復(fù)合體(MHCI)基因的轉(zhuǎn)錄受到抑制,而在不具有致癌能力的Ad5轉(zhuǎn)化的細(xì)胞中,MHCI基因的轉(zhuǎn)錄卻不受影響。后來發(fā)現(xiàn)這一抑制作用與E1A蛋白有關(guān)。E1A蛋白對細(xì)胞基因的轉(zhuǎn)錄也具有負(fù)調(diào)節(jié)作用,44

現(xiàn)在推測E1A蛋白對MHCI基因表達(dá)的抑制作用可能有利于惡性細(xì)胞或轉(zhuǎn)化細(xì)胞逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)的監(jiān)視,因?yàn)榧?xì)胞毒T淋巴細(xì)胞(CTL)對這些細(xì)胞的殺滅需要MHCI提供識別信號?,F(xiàn)在推測E1A蛋白對MHCI基因表達(dá)的抑制45

盡管腺病毒E1A和E1B共同作用能夠誘導(dǎo)培養(yǎng)細(xì)胞完全轉(zhuǎn)化,但在大多數(shù)情況下,單獨(dú)的E1A基因卻只能誘導(dǎo)培養(yǎng)細(xì)胞凋亡,E1A的這種作用依賴于E1A蛋白對抑癌基因P53表達(dá)的激活。E1B類似于癌基因bcl2,它能夠抑制E1A對細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo),因?yàn)镋1B基因編碼的55kD蛋白直接阻止了P53的活性,E1B編碼的19kD蛋白也可抑制P53下游效應(yīng)基因的功能,從而導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化。盡管腺病毒E1A和E1B共同作用能夠誘導(dǎo)培養(yǎng)46腺病毒E1A蛋白的轉(zhuǎn)化功能同它結(jié)合Rb有關(guān),Rb基因編碼的產(chǎn)物為P105?,F(xiàn)有人認(rèn)為家族性視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤的發(fā)生與Rb基因的缺失密切相關(guān),因此E1A蛋白結(jié)合Rb蛋白所誘導(dǎo)細(xì)胞轉(zhuǎn)化和腫瘤發(fā)生,可能在功能上相似于Rb基因缺失。E1B的kD蛋白直接結(jié)合P53,也是腺病毒引起細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的重要原因。腺病毒E1A蛋白的轉(zhuǎn)化功能同它結(jié)合Rb有關(guān),Rb基因47(二)多瘤病毒多瘤病毒為雙鏈環(huán)狀DNA病毒,它們可以感染鳥類、嚙齒類、兔和靈長類動物,但對某一種病毒而言,則有最適宜的宿主范圍,一種病毒通常僅能高效率地感染某一種或某一類宿主,并形成增殖性感染,而對親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的宿主感染效率較低,不能形成增殖性感染。(二)多瘤病毒多瘤病毒為雙鏈環(huán)狀DNA病毒,48由于多瘤病毒能夠高效率地感染天然宿主或允許細(xì)胞,并產(chǎn)生增殖性感染和殺細(xì)胞,因而不能轉(zhuǎn)化允許細(xì)胞和使天然宿主產(chǎn)生腫瘤,但多瘤病毒在非允許細(xì)胞中不會產(chǎn)生增殖性感染和殺細(xì)胞,它們能夠引起非允許細(xì)胞轉(zhuǎn)化,將這些轉(zhuǎn)化細(xì)胞注射到實(shí)驗(yàn)動物體內(nèi),可誘發(fā)實(shí)驗(yàn)動物產(chǎn)生腫瘤。由于多瘤病毒能夠高效率地感染天然宿主或允許細(xì)49多瘤病毒對半允許細(xì)胞(semiper-missivecell)的轉(zhuǎn)化能力依賴于宿主細(xì)胞所處的狀態(tài),它既可以使一部分細(xì)胞轉(zhuǎn)化,也可以殺死一部分細(xì)胞,而允許細(xì)胞只有當(dāng)感染病毒的增殖因突變或DNA損傷而出現(xiàn)障礙時,才會被轉(zhuǎn)化。多瘤病毒對半允許細(xì)胞(semiper-missiv501、病毒粒子的結(jié)構(gòu)多瘤病毒為20面體對稱,無包膜,其病毒粒子直徑為45nm,分子量為25x106,病毒外殼由360個主要衣殼蛋白VP1和大約30-60個次要衣殼蛋白,VP2、VP3構(gòu)成,其內(nèi)含有單分子的病毒基因組DNA。多瘤病毒基因組DNA呈雙鏈環(huán)形,能與宿主細(xì)胞的4種組蛋白(histone):H2A、H2B、H3和H4構(gòu)成微染色體。1、病毒粒子的結(jié)構(gòu)多瘤病毒為20面體對稱,無包膜,其病毒512、病毒基因組

SV40和小鼠多瘤病毒基因組DNA約為5000bp,含有早期基因區(qū)和晚期基因區(qū),并有一個復(fù)制位點(diǎn),在復(fù)制位點(diǎn)附近有調(diào)控區(qū)(regulatoryregion)其調(diào)控區(qū)內(nèi)包括增強(qiáng)子和啟動子序列。病毒早期基因區(qū)和晚期基因區(qū)的轉(zhuǎn)錄是從調(diào)控區(qū)起始的,二者轉(zhuǎn)錄方向相反。2、病毒基因組SV40和小鼠多瘤病毒基因組DN52早期基因區(qū)以逆時針方向轉(zhuǎn)錄,編碼合成不同的T抗原蛋白,其中SV40以及人多瘤病毒BKV、JCV編碼合成T抗原和t抗原,這些T抗原早期基因區(qū)以逆時針方向轉(zhuǎn)錄,編碼合成不同的T抗原蛋白,其中S53SV40基因組結(jié)構(gòu)SV40基因組結(jié)構(gòu)54腫瘤病毒轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特點(diǎn)課件55RNA腫瘤病毒均為逆轉(zhuǎn)錄病毒科(Retroviridae)的成員

這類病毒既能在宿主細(xì)胞中繁殖而不中斷細(xì)胞分裂,也能使動物和人細(xì)胞轉(zhuǎn)化,誘發(fā)人和動物致癌,或產(chǎn)生腫瘤,故稱為RNA腫瘤病毒(RNAtumorviruses)。勞氏肉瘤病毒(Roussarcomavirus,RSV)是1911年由Rous首次發(fā)現(xiàn)的RNA腫瘤病毒。RNA腫瘤病毒均為逆轉(zhuǎn)錄病毒科(Retroviridae)的56

逆轉(zhuǎn)錄病毒具有致癌能力和成瘤性,如引起動物產(chǎn)生白血病、淋巴瘤和其它惡性腫瘤等。在某些RNA腫瘤病毒甚至還發(fā)現(xiàn)了病毒癌基因的存在。逆轉(zhuǎn)錄病毒具有致癌能力和成瘤性,如引起動物57逆轉(zhuǎn)錄病毒的共同特點(diǎn):

能夠攜帶或編碼合成逆轉(zhuǎn)錄酶(reversetranscriptase,RT)

當(dāng)病毒感染細(xì)胞后,首先以自身基因組RNA為模板,在病毒逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下合成DNA中間體,稱為前病毒或原病毒DNA(provirusDNA)。逆轉(zhuǎn)錄病毒的共同特點(diǎn):能夠攜帶或編碼合成逆轉(zhuǎn)錄酶(rev58其原病毒DNA可以整合到宿主細(xì)胞染色體DNA上,并且能夠作為細(xì)胞基因組的一部分,隨著細(xì)胞基因組的復(fù)制和細(xì)胞分裂而傳遞下去。在宿主RNA聚合酶Ⅱ的作用下,原病毒DNA可以重新轉(zhuǎn)錄形成子代病毒基因組RNA。其原病毒DNA可以整合到宿主細(xì)胞染色體DNA上,并且能夠作為59一、RNA病毒的分類:

1998年國際病毒分類委員會(ICTV)根據(jù)病毒基因組結(jié)構(gòu)和核苷酸序列及其相關(guān)特性,將RNA腫瘤病毒亞科分為5個屬。一、RNA病毒的分類:1998年國際60(一)α逆轉(zhuǎn)錄病毒屬

包括外源性病毒(exogenousvirus)和內(nèi)源性病毒(endogenousvirus)。

外源性病毒是指在動物之間或細(xì)胞之間進(jìn)行水平傳播的病毒。有些外源性病毒的基因組還帶有病毒癌基因,如RSV含有src癌基因,MC29含有myc癌基因,AMV含有myb癌基因,AEV含有erbA和erbB兩種癌基因。(一)α逆轉(zhuǎn)錄病毒屬包括外源性病毒(exogenou61

內(nèi)源性病毒是指病毒在初次感染機(jī)體或細(xì)胞后,其基因組被整合到宿主細(xì)胞的DNA中,并成為宿主細(xì)胞基因組的一部分,即是以原病毒的形式存在,原病毒DNA可通過細(xì)胞分裂傳遞給子細(xì)胞。內(nèi)源性病毒是指病毒在初次感染機(jī)體或細(xì)胞后,其62代表種為:禽白血病病毒(Avianleucosis

virus,ALV)

其它主要成員有:

勞氏肉瘤病毒(Roussarcomavirus,RSV)

禽成髓細(xì)胞病毒(Avianmyeloblastosisvirus,AMV)

勞氏相關(guān)病毒(Rous-associatedvirus,RAV)

禽骨髓胞質(zhì)瘤病毒(Avianmyelocytomatosis

virus,MC29)

禽成紅血細(xì)胞病毒(Avianerythroblastosis

virus,AEV)

代表種為:禽白血病病毒(Avianleucosis

63(二)β逆轉(zhuǎn)錄病毒屬代表種:小鼠乳腺瘤病毒(Mousemammaryvirus,MMTV)MMTV能以包括外源性病毒和內(nèi)源性病毒兩種形式存在,它除了含有病毒必需基因(gag,pol,env)外,還含有一個功能尚不清楚的ORF,但不攜帶病毒癌基因。(二)β逆轉(zhuǎn)錄病毒屬代表種:小鼠乳腺瘤病毒(Mousema64

外源性MMYV多發(fā)現(xiàn)于高乳腺癌的純種小鼠(C3H)中,在乳腺組織和乳汁中大量存在,因此MMTV很容易通過乳汁傳給乳鼠,并使之發(fā)展為乳腺癌。但內(nèi)源性MMTV不論在低乳腺癌發(fā)生率,還是在高乳腺癌發(fā)生率的小鼠品系中均可以檢測到,其MMTV原病毒DNA整合在宿主細(xì)胞的DNA中,這種原病毒DNA的轉(zhuǎn)錄受宿主細(xì)胞RNA聚合酶Ⅱ和體液因素調(diào)節(jié)。外源性MMYV多發(fā)現(xiàn)于高乳腺癌的純種小鼠(C3H)65(三)γ逆轉(zhuǎn)錄病毒屬代表種:小鼠白血病病毒(Murineleukaemiavirus,MLV)其它主要成員:Moloney小鼠白血病病毒(Moloneymurineleukaemiavirus,Mo-MLV)Harvey小鼠肉瘤病毒(Harveymurinesarcomavirus,Ha-MSV)Abelson小鼠白血病病毒(Abelsonmurineleukaemiavirus,A-MuLV)猴肉瘤病毒(Simiansarcomavirus,SSV)(三)γ逆轉(zhuǎn)錄病毒屬代表種:66該病毒屬包括大多數(shù)從嚙齒動物、食肉動物和靈長類動物中分離得到的外源性病毒和內(nèi)源性病毒,以及從鳥類中獲得的部分外源性病毒,如網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞增生病毒(REV)。在人類基因組中含有這一屬的內(nèi)源性缺陷原病毒DNA,但未見到病毒的復(fù)制顆粒。有的外源性病毒也攜帶有病毒癌基因,如Ha-MSV帶有H-ras癌基因,A-MulV帶有abl癌基因,SSV有sis癌基因。該病毒屬包括大多數(shù)從嚙齒動物、食肉動物和靈長類動物中67(四)δ逆轉(zhuǎn)錄病毒屬

代表種:牛白血病病毒(Bovineleukaemiavirus,BLV)還包括:人T細(xì)胞白血病病毒(HumanT-cellleukaemiavirus,HTLV)或人T淋巴病毒(HumanTlymphotropicvirus,HTLV)(四)δ逆轉(zhuǎn)錄病毒屬代表種:牛白血病病毒68

HTLV和BLV均為外源性病毒,BLV可引起牛產(chǎn)生B淋巴瘤,HTLV能導(dǎo)致人發(fā)生T細(xì)胞淋巴瘤和某些神經(jīng)系統(tǒng)疾病。HTLV缺少病毒癌基因,但其基因組中含有一個PX區(qū)域,此區(qū)域的編碼產(chǎn)物可對病毒基因和細(xì)胞基因表達(dá)起調(diào)控作用。HTLV和BLV均為外源性病毒,BLV可引69(五)ε逆轉(zhuǎn)錄病毒屬代表種:大眼梭鱸皮膚肉瘤病毒(五)ε逆轉(zhuǎn)錄病毒屬70腫瘤病毒學(xué)

(腫瘤病毒病因)腫瘤學(xué)研究生課程腫瘤病毒學(xué)

(腫瘤病毒病因)71總論

凡能在人或動物引起腫瘤或在體外能使細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的病毒都稱為腫瘤病毒??傉摲材茉谌嘶騽游镆鹉[瘤或在體外能使72腫瘤病毒與人類腫瘤研究歷史:1908年Ellerman和Bang用雞白血病的無細(xì)胞濾液感染雞,雞可發(fā)生白血病1911年Rous用可過濾因子成功地誘發(fā)了雞的肉瘤。1947年Claude等觀察到病毒顆粒,命名為Rous肉瘤病毒

腫瘤病毒與人類腫瘤研究歷史:73

Rous肉瘤病毒是第一個被證實(shí)的腫瘤病毒。對于腫瘤病毒與宿主細(xì)胞相互關(guān)系的研究,逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)和第一個癌基因(src基因)在病毒基因中的定位等,都是在這一系統(tǒng)中研究獲得的具有重要意義的結(jié)果。Rous肉瘤病毒是第一個被證實(shí)的腫瘤病毒。74Shope肉瘤病毒1933年Shope將病毒所致的野兔乳頭狀瘤進(jìn)行皮下移植試驗(yàn),發(fā)生浸潤性鱗癌,并證明兔粘液瘤、纖維瘤和乳頭狀瘤均由病毒引起,稱為Shope肉瘤病毒。兩年后Bittner首次證明含有致瘤病毒的乳汁可將鼠乳腺癌傳給子代。Shope肉瘤病毒1933年Shope將病毒所致的野兔乳頭狀75

60年代后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)許多病毒可以引起腫瘤,包括大部分DNA病毒均能在一定條件下引起腫瘤。如人類的腺病毒、乳頭瘤病毒、單純皰疹病毒等。

60年代后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)許多病毒可以引起腫瘤,包76

EB病毒(EpsteinBarrvirus)與人類的兩種腫瘤,Burkitt淋巴瘤和鼻咽癌有密切關(guān)系。1962年Burkitt從流行病學(xué)調(diào)查和地理流行病學(xué)分析,認(rèn)為東非兒童中高發(fā)的特殊類型的淋巴瘤可能與傳染因子有關(guān)。1964年Epstein和Barr在淋巴瘤細(xì)胞培養(yǎng)液中發(fā)現(xiàn)病毒,命名為EB病毒。EB病毒(EpsteinBarrvir77

1908年Ellerman和Bang發(fā)現(xiàn)自發(fā)性雞白血病的無細(xì)胞濾液能感染雞并引起白血病。1951年Gross分離出小鼠白血病病毒,并陸續(xù)報道了病毒引起的大鼠、豚鼠、貓、狗、猴白血病。1908年Ellerman和Bang發(fā)現(xiàn)自發(fā)78

70年代初在日本特別是南部沿海濕熱地區(qū),成人T細(xì)胞白血病(ATL)高發(fā),Miyoshi等人從一例男性ATL病人外周血與臍血共培養(yǎng)建立了MF-1細(xì)胞株。1979年Hinuma等人在這株細(xì)胞中觀察到新的C型RNA病毒,稱成人T細(xì)胞白血病病毒(ATLV)。70年代初在日本特別是南部沿海濕79

與此同時美國NIH的Gallo等人從皮膚型T細(xì)胞白血病病人外周血建了CTC-2細(xì)胞株,分離到人類T細(xì)胞白血病病毒(HTLV),與ATLV在免疫學(xué)和分子雜交方面相同。1983年在美國冷泉港舉行的T細(xì)胞白血病病毒會上,將此兩種病毒命名為HTLV-I。與此同時美國NIH的Gallo等人從皮膚型T80

1982年從美國西雅圖1例毛細(xì)胞白血病病人脾建立的細(xì)胞中分離出C型病毒,其核心抗原P24與HTLV-1不同,但具一定同源性,故稱HTLV-II。1982年從美國西雅圖1例毛細(xì)胞白血病病人脾建81

1980年法國巴斯德研究所從一例淋巴腺病綜合癥(LAS)病人分離到1株新的逆轉(zhuǎn)錄病毒,命名為淋巴腺病綜合癥相關(guān)病毒(LAV)。同時Gallo實(shí)驗(yàn)室也報道分離出類似病毒,稱HTLV-Ⅲ。研究表明LAV/HTLV-Ⅲ與人類獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)有關(guān)。國際病毒命名委員會將此兩種病毒定名為免疫缺陷病毒(HIV),屬逆轉(zhuǎn)錄病毒中的慢病毒科。1980年法國巴斯德研究所從一例淋巴腺病綜合癥82病毒的基本特點(diǎn):1、體積微小,以nm計算,能通過細(xì)菌濾器,用電鏡觀察;2、非細(xì)胞結(jié)構(gòu):無包膜病毒僅由一種核酸和一個蛋白質(zhì)外殼組成;3、基因組:RNA或DNA4、嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生;5、以復(fù)制方式繁殖;6、對抗生素不敏感。病毒的基本特點(diǎn):1、體積微小,以nm計算,能通過細(xì)菌濾器,83腫瘤病毒的特征1、誘發(fā)腫瘤:在實(shí)驗(yàn)條件下,有的腫瘤病毒能在同一動物引起多種腫瘤,如多瘤病毒可使小鼠產(chǎn)生23種不同部位和不同組織類型的腫瘤;有的腫瘤病毒可使多種動物發(fā)生腫瘤,如雞肉瘤病毒不僅誘發(fā)禽類的腫瘤,也可誘發(fā)哺乳動物發(fā)生腫瘤。腫瘤病毒的特征1、誘發(fā)腫瘤:84

2、傳播方式:

腫瘤病毒可以在動物界以潛伏狀態(tài)廣泛存在,通過直接接觸感染或通過胎盤、乳汁感染子代。病毒誘發(fā)腫瘤與很多因素有關(guān),如宿主的遺傳特征、性別、內(nèi)分泌狀況、免疫狀態(tài)、年齡以及病毒的致癌強(qiáng)度等等。

2、傳播方式:

腫瘤病毒可以在動物853、細(xì)胞轉(zhuǎn)化:

腫瘤病毒在體外能使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特征與體內(nèi)腫瘤細(xì)胞相似。腫瘤病毒在細(xì)胞內(nèi)存在的形式:(1)完整病毒(2)僅有核酸,不能合成病毒外殼(3)僅有核酸,或部分核酸片段與細(xì)胞

核酸整合,不能產(chǎn)生完整病毒3、細(xì)胞轉(zhuǎn)化:86腫瘤病毒感染宿主細(xì)胞的方式1、增殖性感染(productiveinfection):又稱裂解性感染(lyticinfection),腫瘤病毒感染宿主細(xì)胞后,病毒基因可充分表達(dá),病毒繁殖、復(fù)制,產(chǎn)生感染性子代→細(xì)胞裂解、死亡。腫瘤病毒感染宿主細(xì)胞的方式1、增殖性感染(productiv872、非增殖性感染(non-productiveinfection):腫瘤病毒在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制率很低或完全不復(fù)制,但病毒核酸整合與細(xì)胞染色體上,使細(xì)胞發(fā)生遺傳性改變即轉(zhuǎn)化,細(xì)胞轉(zhuǎn)化后可獲得無限生長的特性,因?yàn)槟[瘤病毒在某一階段被阻斷,所以并非所有的病毒基因均能表達(dá)。2、非增殖性感染(non-productiveinfect88細(xì)胞感染病毒后的變化1、病毒繁殖:引起細(xì)胞裂解死亡,導(dǎo)致?lián)p害性疾病,多為急性;2、整合:病毒核酸整合于細(xì)胞核酸中,使細(xì)胞發(fā)生遺傳性改變,即轉(zhuǎn)化,導(dǎo)致增生性疾病,發(fā)生腫瘤。細(xì)胞感染病毒后的變化1、病毒繁殖:引起細(xì)胞裂解死亡,導(dǎo)致89細(xì)胞轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)1、形態(tài)與行為的改變:

a.

梭形細(xì)胞圓化、增大、母細(xì)胞化;

b.對附著體的粘著力減弱,細(xì)胞相互間的走向失去正常規(guī)律性,失去接觸抑制,細(xì)胞重疊生長,可以懸浮生長,軟瓊脂生長(集落形成),微腫瘤樣的細(xì)胞灶斑;

c.生長時減少對血清成分的需要,糖原酵解獲得能量。細(xì)胞轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)1、形態(tài)與行為的改變:902、細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)變化:

糖運(yùn)送加快,透明質(zhì)酸成分增加,失去胞漿微絲狀物,出現(xiàn)胚胎抗原或病毒相關(guān)抗原等;3、非表面性的生化改變:

如釋放蛋白酶類,胚胎基因再行活化,激素產(chǎn)生異常等。4、若真正發(fā)生腫瘤原性轉(zhuǎn)化,接種到適合的動物宿主可形成腫瘤。腫瘤病毒轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特點(diǎn)課件91研究人類腫瘤病毒病因的技術(shù)方法1、細(xì)胞培養(yǎng):(1)建立腫瘤細(xì)胞株:研究細(xì)胞內(nèi)是否有病毒或病毒的痕跡;(2)細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn):鑒定分離的病毒是否具有致腫瘤的特性,如人EBV能使正常人的B淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化成類淋巴母細(xì)胞,轉(zhuǎn)化細(xì)胞帶有病毒基因,可連續(xù)傳代。研究人類腫瘤病毒病因的技術(shù)方法1、細(xì)胞培養(yǎng):92

(3)細(xì)胞融合:將帶有病毒基因而無完整病毒的T細(xì)胞,在滅活的仙臺病毒作用下與敏感細(xì)胞融合成雜交細(xì)胞,這樣可去除T細(xì)胞內(nèi)對病毒基因的抑制作用,從而復(fù)活T細(xì)胞內(nèi)的病毒。(4)藥物激活腫瘤病毒:嘧啶類似物(正丁酸、TPA)可激活T細(xì)胞中的腫瘤病毒(3)細(xì)胞融合:將帶有病毒基因而無完整病毒的T細(xì)932.用無胸腺小鼠建立人類腫瘤的移植瘤株如用無胸腺小鼠建立了人鼻咽癌的移植瘤株,該細(xì)胞株有EBV抗原和核抗原,移植瘤株的體外培養(yǎng)物有EBV顆粒出現(xiàn),或較純的上皮癌。2.用無胸腺小鼠建立人類腫瘤的移植瘤株如用無胸腺小鼠建立943、電鏡觀察:如EBV首先是用電鏡在癌細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)的;4、血清學(xué)方法:如CF,NT,IFA,免疫擴(kuò)散,免疫電泳,放射免疫等;5、流行病學(xué)方法:血清流行病學(xué)調(diào)查,研究病毒與腫瘤的關(guān)系;3、電鏡觀察:如EBV首先是用電鏡在癌細(xì)956、分子生物學(xué)與生物化學(xué)技術(shù):如核酸雜交法發(fā)現(xiàn)鼻咽癌上皮細(xì)胞和鼻咽部非癌細(xì)胞有EBV基因;7、疫苗試用:阻斷作用。擬用EBV疫苗,預(yù)防和控制非洲兒童Burkitt淋巴瘤,是否可預(yù)防EBV感染和降低鼻咽癌發(fā)病率?6、分子生物學(xué)與生物化學(xué)技術(shù):如核酸雜96確定病毒致癌作用

必須具備以下五個條件:1、病毒感染在腫瘤發(fā)生之前;2、在腫瘤內(nèi)找到病毒或病毒抗原;3、體外培養(yǎng)的瘤細(xì)胞能產(chǎn)生相應(yīng)病毒的抗原;4、病毒能使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為惡性細(xì)胞,并能在實(shí)驗(yàn)動物中誘發(fā)癌瘤;5、用免疫措施預(yù)防病毒感染能降低腫瘤的發(fā)生率。確定病毒致癌作用

必須具備以下五個條件:1、病毒感染在腫瘤發(fā)97根據(jù)腫瘤病毒基因組核酸的不同,

可以分為兩大類:1.DNA腫瘤病毒2.RNA腫瘤病毒根據(jù)腫瘤病毒基因組核酸的不同,

可以分為兩大類:98DNA腫瘤病毒主要包括:乳多空病毒(Papovaviridae):乳頭瘤病毒(Papillomavirus)多瘤病毒(Polyomavirus)空泡病毒(Vaculatingvirus)腺病毒(Adenoviridae):部分病毒皰疹病毒(Herpesviridae):部分病毒乙性肝炎病毒痘病毒DNA腫瘤病毒主要包括:乳多空病毒(Papovaviri99

多瘤病毒是Gross于1953年從小鼠分離出來的,由于它能誘發(fā)小鼠產(chǎn)生多種腫瘤,故命名為多瘤病毒。猴病毒40(Simianvirus40,SV40)是多瘤病毒科中的重要成員,它是60年代在研究脊髓灰質(zhì)炎疫苗時無意中發(fā)現(xiàn)的。多瘤病毒是Gross于1953年從小鼠分離100

1971年又相繼分離到兩種人多瘤病毒:BKV和JCV。其中BKV是從免疫抑制治療的腎移植患者的尿中分離的,而JCV則是從進(jìn)行性多發(fā)腦白質(zhì)?。╬rogressmultifocalleukoencephalophathy,PML)患者的腦組織中分離獲得的。1971年又相繼分離到兩種人多瘤病毒:101

現(xiàn)已證實(shí)EB病毒可以誘發(fā)人鼻咽癌,單純皰疹病毒2型(HSV-2)與人宮頸癌有關(guān),1997年還發(fā)現(xiàn)人皰疹病毒8型(HHV-8),即Kaposi氏肉瘤相關(guān)皰疹病毒(Kaposi’ssarcoma-associateherpesvirus,KSHV)能通過感染骨髓樹突狀細(xì)胞(dendriticcell),而引起性質(zhì)未明的單克隆珠蛋白病(mono-clonalgammophathyofundeterminedsignifi-cance,MGUS),并能夠使MGUS發(fā)展為多發(fā)性骨髓瘤(multiplemyeloma,MM).現(xiàn)已證實(shí)EB病毒可以誘發(fā)人鼻咽癌,單純皰疹病102RNA腫瘤病毒

與人類、禽類和哺乳動物有關(guān)的RNA腫瘤病毒主要是逆轉(zhuǎn)錄病毒。根據(jù)電鏡下病毒形態(tài)分為A、B、C、D四種類型,與腫瘤有病因?qū)W聯(lián)系的逆轉(zhuǎn)錄病毒主要是C型,其次是B型,A型可能是B、C型的不成熟形式,D型病毒是從恒河猴乳癌中分離的,目前還未證明其致瘤作用。RNA腫瘤病毒與人類、禽類和哺乳動物有關(guān)的RNA103思考題:1、腫瘤病毒是按照什么分類的?2、如何確定病毒與腫瘤的關(guān)系?3、腫瘤病毒轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特點(diǎn)?4、病毒感染宿主細(xì)胞時,增殖性感染和非增殖性感染的概念思考題:1、腫瘤病毒是按照什么分類的?104各論DNA腫瘤病毒各論DNA腫瘤病毒105(一)腺病毒腺病毒粒子為正二十面體,直徑65-80nm,由252個殼粒組成。腺病毒能轉(zhuǎn)化細(xì)胞,并能使某些動物致癌。目前已發(fā)現(xiàn)了102個不同血清型的腺病毒,在人類、猴、鼠類、火雞中都可以檢查到腺病毒的存在。(一)腺病毒腺病毒粒子為正二十面體,直徑65-80106腺病毒科包括兩個屬:1、哺乳動物腺病毒屬:代表種是人腺病毒C。人腺病毒分為6個種,即人腺病毒A、B、C、D、E、F,共有47個血清型。人腺病毒雖然不引起人類產(chǎn)生癌癥,但人腺病毒A對嚙齒動物有很強(qiáng)的致癌性,人腺病毒B有中度致癌作用。2、禽腺病毒屬:腺病毒科包括兩個屬:1、哺乳動物腺病毒屬:代表種是人腺病毒107腺病毒粒子的結(jié)構(gòu)腺病毒粒子的結(jié)構(gòu)108腺病毒引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化的分子機(jī)理腺病毒能夠使細(xì)胞轉(zhuǎn)化,病毒DNA可以整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上。在腺病毒轉(zhuǎn)化的細(xì)胞中,至少包含4種腫瘤(T)抗原,其中E1B編碼的19kD細(xì)胞表面蛋白可能與腺病毒的腫瘤專一性移植抗原(tumorspecifictransplatationantigen,TSTA)的免疫應(yīng)答有關(guān)。腺病毒引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化的分子機(jī)理腺病毒能夠使細(xì)胞轉(zhuǎn)化,病1091、腺病毒轉(zhuǎn)化作用的基因片段人腺病毒感染允許細(xì)胞(permissivecell),如人細(xì)胞,一般引起增殖性感染,并且產(chǎn)生殺細(xì)胞;但感染非允許細(xì)胞(non-permissivecell),如倉鼠細(xì)胞和大鼠細(xì)胞,則導(dǎo)致細(xì)胞轉(zhuǎn)化。1、腺病毒轉(zhuǎn)化作用的基因片段人腺病毒感染允許細(xì)胞(p110在非允許細(xì)胞中,腺病毒基因組DNA通常被隨機(jī)整合到細(xì)胞染色體DNA的任何位點(diǎn),這些被整合的病毒基因組DNA有的缺失,有的被特異性地抑制,一些晚期基因通常不表達(dá),因此腺病毒在非允許細(xì)胞中失去了復(fù)制和殺細(xì)胞能力,而獲得轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特性。在非允許細(xì)胞中,腺病毒基因組DNA通常被隨機(jī)整合到細(xì)1112、腺病毒轉(zhuǎn)化基因E1A和E1B的調(diào)節(jié)功能

及其轉(zhuǎn)化特性:

E1A蛋白的重要功能是反式激活其它病毒基因和細(xì)胞基因的轉(zhuǎn)錄。E1A蛋白反式激活的靶子位點(diǎn)有兩個,一個是病毒基因或細(xì)胞基因的啟動子TATAbox,另一個是SPI轉(zhuǎn)錄因子識別和結(jié)合的序列GGGGGG,即Gcbox。2、腺病毒轉(zhuǎn)化基因E1A和E1B的調(diào)節(jié)功能

及其轉(zhuǎn)112

E1A蛋白對細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄的反式激活既有正調(diào)節(jié)(up-regulation)活性,也有負(fù)調(diào)節(jié)(down-regulation)功能,如細(xì)胞的胸苷酸合成酶(thymidylatesynthetase)基因,增殖細(xì)胞核抗原(proliferatingcellnuclearantigen,PCNA)基因,熱休克蛋70(hsp70)基因轉(zhuǎn)錄都受到E1A蛋白的正調(diào)節(jié)。E1A蛋白對細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄的反式激活既有正調(diào)節(jié)113

E1A蛋白對細(xì)胞基因的轉(zhuǎn)錄也具有負(fù)調(diào)節(jié)作用,如在具有致癌能力的Ad12轉(zhuǎn)化的細(xì)胞,I類主要組織相容性復(fù)合體(MHCI)基因的轉(zhuǎn)錄受到抑制,而在不具有致癌能力的Ad5轉(zhuǎn)化的細(xì)胞中,MHCI基因的轉(zhuǎn)錄卻不受影響。后來發(fā)現(xiàn)這一抑制作用與E1A蛋白有關(guān)。E1A蛋白對細(xì)胞基因的轉(zhuǎn)錄也具有負(fù)調(diào)節(jié)作用,114

現(xiàn)在推測E1A蛋白對MHCI基因表達(dá)的抑制作用可能有利于惡性細(xì)胞或轉(zhuǎn)化細(xì)胞逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)的監(jiān)視,因?yàn)榧?xì)胞毒T淋巴細(xì)胞(CTL)對這些細(xì)胞的殺滅需要MHCI提供識別信號?,F(xiàn)在推測E1A蛋白對MHCI基因表達(dá)的抑制115

盡管腺病毒E1A和E1B共同作用能夠誘導(dǎo)培養(yǎng)細(xì)胞完全轉(zhuǎn)化,但在大多數(shù)情況下,單獨(dú)的E1A基因卻只能誘導(dǎo)培養(yǎng)細(xì)胞凋亡,E1A的這種作用依賴于E1A蛋白對抑癌基因P53表達(dá)的激活。E1B類似于癌基因bcl2,它能夠抑制E1A對細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo),因?yàn)镋1B基因編碼的55kD蛋白直接阻止了P53的活性,E1B編碼的19kD蛋白也可抑制P53下游效應(yīng)基因的功能,從而導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化。盡管腺病毒E1A和E1B共同作用能夠誘導(dǎo)培養(yǎng)116腺病毒E1A蛋白的轉(zhuǎn)化功能同它結(jié)合Rb有關(guān),Rb基因編碼的產(chǎn)物為P105?,F(xiàn)有人認(rèn)為家族性視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤的發(fā)生與Rb基因的缺失密切相關(guān),因此E1A蛋白結(jié)合Rb蛋白所誘導(dǎo)細(xì)胞轉(zhuǎn)化和腫瘤發(fā)生,可能在功能上相似于Rb基因缺失。E1B的kD蛋白直接結(jié)合P53,也是腺病毒引起細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的重要原因。腺病毒E1A蛋白的轉(zhuǎn)化功能同它結(jié)合Rb有關(guān),Rb基因117(二)多瘤病毒多瘤病毒為雙鏈環(huán)狀DNA病毒,它們可以感染鳥類、嚙齒類、兔和靈長類動物,但對某一種病毒而言,則有最適宜的宿主范圍,一種病毒通常僅能高效率地感染某一種或某一類宿主,并形成增殖性感染,而對親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的宿主感染效率較低,不能形成增殖性感染。(二)多瘤病毒多瘤病毒為雙鏈環(huán)狀DNA病毒,118由于多瘤病毒能夠高效率地感染天然宿主或允許細(xì)胞,并產(chǎn)生增殖性感染和殺細(xì)胞,因而不能轉(zhuǎn)化允許細(xì)胞和使天然宿主產(chǎn)生腫瘤,但多瘤病毒在非允許細(xì)胞中不會產(chǎn)生增殖性感染和殺細(xì)胞,它們能夠引起非允許細(xì)胞轉(zhuǎn)化,將這些轉(zhuǎn)化細(xì)胞注射到實(shí)驗(yàn)動物體內(nèi),可誘發(fā)實(shí)驗(yàn)動物產(chǎn)生腫瘤。由于多瘤病毒能夠高效率地感染天然宿主或允許細(xì)119多瘤病毒對半允許細(xì)胞(semiper-missivecell)的轉(zhuǎn)化能力依賴于宿主細(xì)胞所處的狀態(tài),它既可以使一部分細(xì)胞轉(zhuǎn)化,也可以殺死一部分細(xì)胞,而允許細(xì)胞只有當(dāng)感染病毒的增殖因突變或DNA損傷而出現(xiàn)障礙時,才會被轉(zhuǎn)化。多瘤病毒對半允許細(xì)胞(semiper-missiv1201、病毒粒子的結(jié)構(gòu)多瘤病毒為20面體對稱,無包膜,其病毒粒子直徑為45nm,分子量為25x106,病毒外殼由360個主要衣殼蛋白VP1和大約30-60個次要衣殼蛋白,VP2、VP3構(gòu)成,其內(nèi)含有單分子的病毒基因組DNA。多瘤病毒基因組DNA呈雙鏈環(huán)形,能與宿主細(xì)胞的4種組蛋白(histone):H2A、H2B、H3和H4構(gòu)成微染色體。1、病毒粒子的結(jié)構(gòu)多瘤病毒為20面體對稱,無包膜,其病毒1212、病毒基因組

SV40和小鼠多瘤病毒基因組DNA約為5000bp,含有早期基因區(qū)和晚期基因區(qū),并有一個復(fù)制位點(diǎn),在復(fù)制位點(diǎn)附近有調(diào)控區(qū)(regulatoryregion)其調(diào)控區(qū)內(nèi)包括增強(qiáng)子和啟動子序列。病毒早期基因區(qū)和晚期基因區(qū)的轉(zhuǎn)錄是從調(diào)控區(qū)起始的,二者轉(zhuǎn)錄方向相反。2、病毒基因組SV40和小鼠多瘤病毒基因組DN122早期基因區(qū)以逆時針方向轉(zhuǎn)錄,編碼合成不同的T抗原蛋白,其中SV40以及人多瘤病毒BKV、JCV編碼合成T抗原和t抗原,這些T抗原早期基因區(qū)以逆時針方向轉(zhuǎn)錄,編碼合成不同的T抗原蛋白,其中S123SV40基因組結(jié)構(gòu)SV40基因組結(jié)構(gòu)124腫瘤病毒轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特點(diǎn)課件125RNA腫瘤病毒均為逆轉(zhuǎn)錄病毒科(Retroviridae)的成員

這類病毒既能在宿主細(xì)胞中繁殖而不中斷細(xì)胞分裂,也能使動物和人細(xì)胞轉(zhuǎn)化,誘發(fā)人和動物致癌,或產(chǎn)生腫瘤,故稱為RNA腫瘤病毒(RNAtumorviruses)。勞氏肉瘤病毒(Roussarcomavirus,RSV)是1911年由Rous首次發(fā)現(xiàn)的RNA腫瘤病毒。RNA腫瘤病毒均為逆轉(zhuǎn)錄病毒科(Retroviridae)的126

逆轉(zhuǎn)錄病毒具有致癌能力和成瘤性,如引起動物產(chǎn)生白血病、淋巴瘤和其它惡性腫瘤等。在某些RNA腫瘤病毒甚至還發(fā)現(xiàn)了病毒癌基因的存在。逆轉(zhuǎn)錄病毒具有致癌能力和成瘤性,如引起動物127逆轉(zhuǎn)錄病毒的共同特點(diǎn):

能夠攜帶或編碼合成逆轉(zhuǎn)錄酶(reversetranscriptase,RT)

當(dāng)病毒感染細(xì)胞后,首先以自身基因組RNA為模板,在病毒逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下合成DNA中間體,稱為前病毒或原病毒DNA(provirusDNA)。逆轉(zhuǎn)錄病毒的共同特點(diǎn):能夠攜帶或編碼合成逆轉(zhuǎn)錄酶(rev128其原病毒DNA可以整合到宿主細(xì)胞染色體DNA上,并且能夠作為細(xì)胞基因組的一部分,隨著細(xì)胞基因組的復(fù)制和細(xì)胞分裂而傳遞下去。在宿主RNA聚合酶Ⅱ的作用下,原病毒DNA可以重新

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