PNAS：病毒致癌的新機(jī)制
日期：2016-06-29 08:59:54
最近，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，病毒可通過(guò)一種方式，利用宿主細(xì)胞來(lái)制造更多自身副本，他們還發(fā)現(xiàn)了“這些病毒入侵者如何觸發(fā)癌細(xì)胞增長(zhǎng)”的線索。
在《PNAS》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，來(lái)自北卡羅萊納大學(xué)Lineberger綜合癌癥中心的研究人員報(bào)道稱，一種皰疹病毒可使用模擬，來(lái)誘騙宿主細(xì)胞產(chǎn)生病毒所需的蛋白質(zhì)，并推動(dòng)細(xì)胞的生長(zhǎng)。這些研究結(jié)果將有助于我們理解“病毒如何導(dǎo)致癌癥”。
研究人員報(bào)道稱，卡波濟(jì)肉瘤相關(guān)的皰疹病毒可制造一種稱為vPK的蛋白，它與一個(gè)名為S6KB1的宿主細(xì)胞蛋白有著許多相似之處。病毒操縱著S6KB1宿主細(xì)胞信號(hào)通路，以刺激宿主細(xì)胞制造更多的蛋白質(zhì)，并進(jìn)行分裂——即使宿主還沒(méi)有準(zhǔn)備好。研究人員說(shuō)，他們的這些研究結(jié)果揭示了病毒的一種潛在的致癌機(jī)制。
本文資深作者Blossom Damania博士指出：“癌癥是一個(gè)多步驟的過(guò)程，把正常細(xì)胞變成癌細(xì)胞，需要發(fā)生很多事件。其中一些涉及越來(lái)越多的細(xì)胞增殖，其他一些涉及預(yù)防細(xì)胞死亡，然而，還有一些則涉及細(xì)胞逃避宿主免疫。這個(gè)過(guò)程通常需要多個(gè)事件，在細(xì)胞癌變之前靶定這些不同的途徑。我們認(rèn)為，不同的病毒蛋白質(zhì)可靶定不同的細(xì)胞通路，我們?cè)诒狙芯恐兴_定的一個(gè)蛋白，靶定的是細(xì)胞蛋白質(zhì)合成和細(xì)胞生長(zhǎng)。”
卡波濟(jì)肉瘤相關(guān)的皰疹病毒與幾種類型的癌癥有關(guān)，包括卡波濟(jì)肉瘤和兩種類型的淋巴瘤。免疫系統(tǒng)較弱的人——如服用免疫抑制藥物的移植受者或艾滋病毒感染者，在感染病毒時(shí)發(fā)展卡波西肉瘤的風(fēng)險(xiǎn)增加。
之前的研究表明，卡波濟(jì)肉瘤相關(guān)的皰疹病毒能制造某種蛋白質(zhì)，防止宿主細(xì)胞觸發(fā)自己的死亡，或者阻止警告信號(hào)到達(dá)身體的防御系統(tǒng)，對(duì)病毒做出反應(yīng)。
在這項(xiàng)新的研究中，研究人員使用計(jì)算機(jī)模型顯示，病毒蛋白vPK在結(jié)構(gòu)上類似于一個(gè)宿主蛋白質(zhì)。他們還使用了其他生化和分子方法來(lái)確定，這兩種蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)是否靶定相似的信號(hào)。基于這些結(jié)果和其他研究結(jié)果，Damania和她的同事們認(rèn)為，該病毒蛋白可模擬人類蛋白質(zhì)的功能,導(dǎo)致宿主細(xì)胞增加蛋白的生產(chǎn)，以進(jìn)行分裂，并促進(jìn)血管生成，腫瘤通過(guò)這個(gè)過(guò)程來(lái)可誘導(dǎo)血管給它們提供營(yíng)養(yǎng)。
這種病毒促進(jìn)的功能，是相對(duì)不加以控制的，研究人員認(rèn)為這些功能可能導(dǎo)致異常的細(xì)胞生長(zhǎng)，這是癌癥的特點(diǎn)。Damania說(shuō)：“這種病毒蛋白不包含控制細(xì)胞蛋白的相同‘檢查點(diǎn)’，所以它可以執(zhí)行這個(gè)功能，而不受細(xì)胞通常用來(lái)控制細(xì)胞蛋白活性的‘剎車’的控制。所以從本質(zhì)上說(shuō)，病毒蛋白可以不受調(diào)節(jié)的發(fā)揮功能，因此，可能會(huì)通過(guò)擴(kuò)大細(xì)胞增殖，導(dǎo)致與病毒相關(guān)的癌癥發(fā)展。”
該研究的第一作者、博士后研究員Aadra Bhatt表示，這些發(fā)現(xiàn)也可能對(duì)病毒性癌癥的治療有著深遠(yuǎn)影響。盡管這些新結(jié)果揭開了病毒和宿主蛋白之間的相似性，但研究人員推測(cè)，病毒一直都與人類及其祖先共同進(jìn)化了數(shù)百萬(wàn)年，使得它們“霸占”了宿主的細(xì)胞通路，并使用宿主來(lái)獲得自身的優(yōu)勢(shì)。
病毒與腫瘤的關(guān)系已被研究了近一個(gè)世紀(jì)，近年來(lái)病毒致癌作用的研究有較大進(jìn)展。不同于大多數(shù)的病毒屈服于免疫系統(tǒng)的攻擊，皰疹病毒可以永久地存留在人體內(nèi)，潛伏等待，有時(shí)候要到數(shù)年后才會(huì)重新激活。長(zhǎng)期以來(lái)研究人員一直想知道，是什么引起了初次感染后保持休眠狀態(tài)的皰疹病毒重新激活。2016年6月，一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)，在后來(lái)的生活中與其他感染之間的相互作用可以觸發(fā)這些休眠的病毒重新露面并引起疾病。
2015年2月，來(lái)自中山大學(xué)腫瘤防治中心、Brigham婦女醫(yī)院及哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員證實(shí)，Neuropilin 1作為入口因子促進(jìn)了EB病毒（EBV）感染鼻咽上皮細(xì)胞。這一研究發(fā)現(xiàn)發(fā)布在《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。
作為引起人類癌癥的第一個(gè)病毒，EBV一直是研究人員不斷探索的一個(gè)難題。今年1月，根據(jù)美國(guó)杜克大學(xué)一個(gè)研究小組的研究結(jié)果顯示，如果某些材料的供應(yīng)不足，細(xì)胞就將進(jìn)入一個(gè)暫停狀態(tài)（稱為衰老），并且細(xì)胞將停止分裂，從而凍結(jié)了EB病毒的進(jìn)展，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在了《PNAS》雜志。
