病毒與腫瘤的關係

腫瘤的發生,是由於細胞內遺傳機器失靈,基因的調控失常。造成核酸功能偏離正常的機制之一,是病毒感染。

病毒是一種個體微小,結構簡單,只含一種核酸(DNA或RNA),必須在活細胞內寄生並以複製方式增殖的非細胞型生物。

病毒感染能使許多動物產生癌。

病毒是極端微小的物質,例如2500萬個小兒麻痺症病毒只有針尖樣大小。病毒以核酸為中心,其中包括脫氧核糖核酸或核糖核酸。病毒核酸包著一層蛋白質外衣。當它侵犯生物體的細胞時,脫去蛋白外衣,然後進入細胞。它的核酸能改變細胞的遺傳指令,使細胞內複製病毒,這樣就使細胞內基因的路線走錯。有些病毒,包括若干腫瘤病毒,它的核酸是RNA而不是DNA。這些RNA病毒有特別的本領,能在逆轉錄酶的催化作用下,以RNA為模板,反過來轉錄成DNA。產生的DNA插進動物細胞的基因組中,動物細胞便轉錄而產生病毒的RNA,再翻譯產生病毒的蛋白外衣,組裝成完整的病毒。這樣,病毒就能依賴動物或植物的細胞而生存繁殖。

病毒與腫瘤的關係

可是,在生物體細胞以外,病毒沒有生命,也沒有活動能力,只是隨風飛揚,附著在昆蟲、鳥類、動物、塵埃、舟車上,長期潛伏。病毒一旦侵入細胞,藉助細胞的遺傳機器高效率地複製,在幾小時內就能產生10萬個新病毒,成群地衝出細胞,再去進犯其他細胞。從病毒的一生中,可看到化學物質產生生命的線索。

可以導致動物腫瘤的病毒稱為腫瘤病毒(tumor virus)。人類某些腫瘤可能與病毒有關。

(一)DNA腫瘤病毒 DNA腫瘤病毒感染細胞後,若病毒基因組整合到宿主DNA中,它們的一些基因產物可以導致細胞轉化。有許多DNA病毒可引起動物腫瘤。與人類腫瘤發生密切相關的DNA病毒主要有以下幾種。

1、人類乳頭瘤病毒(human papilloma virus,HPV) 有多種類型。其中,HPV-6和HPV-11與生殖道和喉等部位的乳頭狀瘤有關;HPV16、18與宮頸原位癌和浸潤癌等有關。HPV的E6和E7蛋白能與Rb和p53蛋白結合,抑制它們的功能。

2、Epstein-Barr病毒(EBV)EB病毒與伯基特淋巴瘤和鼻咽癌等腫瘤有關。其主要感染人類口咽部上皮細胞和B細胞。EBV能使B細胞發生多克隆性增殖。在此基礎上再發生其它突變,如N-ras突變,發展為單克隆增殖,形成淋巴瘤。鼻咽癌在我國南方和東南亞多見,腫瘤中有EBV基因組。

3、乙型肝炎病毒(HBV)和丙型肝炎病毒 (HCV),HBV本身不含轉化基因,病毒DNA的整合也無固定模式。但是,一些研究發現,HBV感染者發生肝細胞癌的幾率是未感染者的200倍。這可能與慢性肝損傷使肝細胞不斷再生以及HBV產生的HBx蛋白有關。

4、人類皰疹病毒8型 HHV-8HHV-8也是人類皰疹病毒家族的成員之一,又稱為卡波西肉瘤相關皰疹病毒(KSHV)。卡波西肉瘤是罕見的、生長在淋巴管或血管壁上的惡性腫瘤,顯示為在皮膚下紅紫色或藍褐色腫塊。幾乎所有卡波西肉瘤患者都感染有HHV-8病毒。根據美國癌症協會,HHV-8感染是卡波西肉瘤發生的必要條件,但僅僅是HHV-8感染大多不會造成卡波西肉瘤。在美國,多數卡波西肉瘤患者同時是免疫力低下的艾滋病患者。有研究發現,與普通人相比,艾滋病患者發生卡波西肉瘤的概率高出兩萬倍。

5、Merkel細胞多瘤病毒 MCV,MCV是在一種名為Merkel細胞癌的皮膚癌標本中發現的。Merkel細胞位於皮膚表層;該癌症的特點是生長快、無痛、質地堅硬、呈紅色或紫色,雖然少見,卻是繼黑色素瘤之後的致死率最高的皮膚癌。

(二) RNA腫瘤病毒,RNA腫瘤病毒是逆轉錄病毒(retrovirus),可分為急性轉化病毒和慢性轉化病毒。急性轉化病毒含有病毒癌基因,如v-src,v-abl,v-myb等。病毒感染細胞後,以病毒RNA為模板在逆轉錄酶(reverse transcriptase)催化下合成DNA,然後整合到宿主DNA中並表達,導致細胞轉化。慢性轉化病毒本身不含癌基因,但是有很強的促進基因轉錄的啟動子或增強子。逆轉錄後插入宿主細胞DNA的原癌基因附近,引起原癌基因激活和過度表達,使宿主細胞轉化。

主要發生於日本和加勒比海地區的“成人T細胞白血病/淋巴瘤”(ATL),與人類T細胞白血病/淋巴瘤病毒I(human T-cell leukemia/lymphoma virus I,HTLV-1)有關。HTLV-1不含有已知的癌基因,也不在特定原癌基因附近整合。它的轉化活性與其tax基因有關。Tax基因產物可激活幾種宿主基因的轉錄,如c-fos、c-sis、IL-2及其受體的基因及粒細胞-單細胞集落刺激因子(GM-CSF)基因。這些基因激活後能引起T細胞增生。

目前腫瘤治療已經通過手術、化療、放療、靶向治療、免疫治療使得從前無法治療的癌症得到了有效的治療,希望這些經驗以後可以應用於病毒性感染所致的其他疾病上。


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