? ? ? ?今天介紹的是最復(fù)雜的皰疹病毒——愛(ài)潑斯坦-巴爾病毒(Epstein-Barr Virus/EBV/Human Gammaherpesvirus 4/HHV-4)。

簡(jiǎn)介

? ? ? ?愛(ài)潑斯坦-巴爾病毒(Epstein-Barr Virus/EBV/Human Gammaherpesvirus 4/HHV-4)，是淋巴細(xì)胞潛隱病毒(Lymphocryptovirus)家族的雙鏈DNA病毒，它是引起傳染性單核細(xì)胞增多癥的原因。 它還與各種非惡性、惡性前和惡性的愛(ài)潑斯坦-巴爾病毒相關(guān)的淋巴增生性疾病相關(guān)，例如Burkitt淋巴瘤，吞噬性淋巴細(xì)胞組織細(xì)胞增生癥和霍奇金淋巴瘤； 非淋巴惡性腫瘤，例如胃癌和鼻咽癌；與人類免疫缺陷病毒(HIV)有關(guān)的疾病和狀況，例如毛發(fā)性白斑和中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴瘤。該病毒還與愛(ài)麗絲夢(mèng)游仙境綜合癥和急性小腦共濟(jì)失調(diào)的兒童期疾病有關(guān)，并且根據(jù)一些證據(jù)，罹患某些自身免疫性疾病的風(fēng)險(xiǎn)也較高，特別是皮肌炎，系統(tǒng)性紅斑狼瘡，類風(fēng)濕病 關(guān)節(jié)炎，干燥綜合征，和多發(fā)性硬化癥。據(jù)認(rèn)為，每年約有20萬(wàn)例癌癥病例歸因于EBV。

? ? ? ? ?唾液的口服轉(zhuǎn)移和**器分泌物會(huì)感染EBV ，大多數(shù)人感染了EBV并獲得了適應(yīng)性免疫。 在美國(guó)，約有一半的五歲兒童和約90％的成年人有先天感染的證據(jù)。母體抗體保護(hù)消失后，嬰兒對(duì)EBV易感。 許多兒童感染了EBV，這些感染通常不會(huì)引起癥狀或與兒童期的其他輕度，短暫疾病沒(méi)有區(qū)別。 在美國(guó)和其他發(fā)達(dá)國(guó)家，許多人在他們的童年時(shí)代并未感染EBV。當(dāng)青春期出現(xiàn)EBV感染時(shí)，它會(huì)在35％到50％的時(shí)間內(nèi)引起傳染性單核細(xì)胞增多癥。

? ? ? ?EBV感染免疫系統(tǒng)的B細(xì)胞和上皮細(xì)胞。 一旦控制了EBV的初始溶菌感染，EBV潛伏期就將在個(gè)人的B細(xì)胞中持續(xù)一生。

病毒結(jié)構(gòu)與基因組

? ? ? ?EBV的直徑約為122-180nm，正20面體衣殼內(nèi)含有雙鏈DNA，其中代表毒株B95-8包含約171823個(gè)堿基對(duì)和85個(gè)基因。DNA被蛋白核衣殼包圍，被蛋白制成的衣殼包裹，而衣殼被含有脂質(zhì)和糖蛋白表面的包膜包圍，這對(duì)于宿主細(xì)胞的感染是必不可少的。2020年7月，一組研究人員報(bào)告了該病毒核衣殼的第一個(gè)完整原子模型。 這種“第一個(gè)完整的原子模型包括二十面體衣殼、衣殼相關(guān)的地幔樣蛋白復(fù)合物(CATC)和蝌蚪病毒注射器(Head-tail virus portal vertex)”。

? ? ? ?EB病毒(HHV-4)除了兩端的TR外，TR之間還有4個(gè)IR序列，這使得EB病毒的基因組非常復(fù)雜。

? ? ? ?EB病毒的4個(gè)IR，分別為IR1、IR2、IR3與IR4。其中，IR1是最長(zhǎng)的，但是OriP卻不在IR1上，而是在TR與IR1之間。

宿主細(xì)胞

? ? ?? ?EBV可以感染不同的細(xì)胞類型，包括B細(xì)胞和上皮細(xì)胞。

? ? ?? gH、gL、gp42的病毒三部分糖蛋白復(fù)合物介導(dǎo)B細(xì)胞膜融合。 盡管gH、gL的兩部分復(fù)合物介導(dǎo)上皮細(xì)胞膜融合。B細(xì)胞中產(chǎn)生的EBV具有少量的gH、gL、gp42復(fù)合物，因?yàn)檫@些三部分復(fù)合物與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)B細(xì)胞中存在的人類白細(xì)胞抗原II類分子相互作用并被降解。 相反，來(lái)自上皮細(xì)胞的EBV富含三部分復(fù)合物，因?yàn)檫@些細(xì)胞通常不包含HLA II類分子。 結(jié)果，由B細(xì)胞制成的EBV對(duì)上皮細(xì)胞更具感染性，而由上皮細(xì)胞制成的EBV對(duì)B細(xì)胞更具感染性。缺少gp42部分的病毒能夠與人B細(xì)胞結(jié)合，但無(wú)法感染。

病毒的復(fù)制周期

細(xì)胞入侵

? ? ? ? EBV可以感染B細(xì)胞和上皮細(xì)胞。 進(jìn)入這兩個(gè)單元的機(jī)制不同。

? ? ? ?病毒糖蛋白gp350結(jié)合細(xì)胞受體CD21(也稱為CR2)進(jìn)入B細(xì)胞。然后，病毒糖蛋白gp42與細(xì)胞MHC II類分子相互作用。 這會(huì)觸發(fā)病毒包膜與細(xì)胞膜的融合，從而使EBV進(jìn)入B細(xì)胞。人CD35，也稱為補(bǔ)體受體1(CR1)，是gp350/220的附加附著因子，可為EBV進(jìn)入CD21陰性細(xì)胞(包括未成熟的B細(xì)胞)提供途徑。EBV感染下調(diào)CD35的表達(dá)。

? ? ?? 為了進(jìn)入上皮細(xì)胞，病毒蛋白BMRF-2與細(xì)胞β1整合素相互作用。然后，病毒蛋白gH/gL與細(xì)胞αvβ6/αvβ8整合素相互作用。這觸發(fā)了病毒包膜與上皮細(xì)胞膜的融合，允許EBV進(jìn)入上皮細(xì)胞。與入侵B細(xì)胞不同，上皮細(xì)胞的進(jìn)入實(shí)際上被病毒糖蛋白gp42所阻礙。

? ? ? ? EBV進(jìn)入細(xì)胞后，病毒衣殼溶解，病毒基因組被轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞核。

裂解周期

? ? ? ? 裂解周期或生產(chǎn)性感染導(dǎo)致產(chǎn)生感染性病毒粒子。EBV可以在B細(xì)胞和上皮細(xì)胞中經(jīng)歷裂解復(fù)制。在B細(xì)胞中，裂解復(fù)制通常僅在從潛伏期重新激活后進(jìn)行。 在上皮細(xì)胞中，裂解復(fù)制通常直接在病毒進(jìn)入后發(fā)生。

? ? ? ? 為了發(fā)生裂解復(fù)制，病毒基因組必須是線性的。但是，潛伏的EBV基因組是圓形的，因此它必須在裂解重新激活過(guò)程中線性化。在裂解復(fù)制過(guò)程中，病毒DNA聚合酶負(fù)責(zé)復(fù)制病毒基因組。這與潛伏期相反，潛伏期是宿主細(xì)胞DNA聚合酶復(fù)制病毒基因組。

? ? ? ? 裂解基因產(chǎn)物在三個(gè)連續(xù)的階段產(chǎn)生：極早、早期和晚期。極早期轉(zhuǎn)錄的基因產(chǎn)物起反式激活因子的作用，從而增強(qiáng)了后來(lái)的溶菌基因的表達(dá)。 即時(shí)易溶基因產(chǎn)物包括BZLF1(也稱為Zta或EB1——因?yàn)樗霓D(zhuǎn)錄產(chǎn)物基因ZEBRA相關(guān))和BRLF1(與其產(chǎn)物基因Rta相關(guān))。 早期的裂解基因產(chǎn)物具有更多功能，例如復(fù)制，代謝和阻斷抗原加工。 早期的裂解基因產(chǎn)物包括BNLF2。最后，晚期基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物往往是具有結(jié)構(gòu)作用的蛋白質(zhì)，例如形成病毒衣殼的VCA。 其他晚期裂解基因產(chǎn)物，例如BCRF1，可幫助EBV逃避免疫系統(tǒng)。

? ? ? ? EGCG是綠茶中的一種多酚，已在一項(xiàng)研究中顯示出以時(shí)間和劑量依賴性的方式抑制EBV在DNA，基因轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)水平上的自發(fā)性溶菌感染。EBV裂解基因Zta、Rta和早期抗原復(fù)合物EA-D(由Rta誘導(dǎo))的表達(dá)，但是，在EBV感染的所有階段發(fā)現(xiàn)的高度穩(wěn)定的EBNA-1基因均不受影響。特定的抑制劑表明，Ras/MEK/MAPK途徑通過(guò)BRLF1的BZLF1和PI3-K途徑有助于EBV裂解感染，后者完全消除了BRLF1腺病毒載體誘導(dǎo)EBV感染的裂解形式的能力。另外，正在研究某些基因的激活而不是其他基因的激活，以確定如何通過(guò)使用TPA(12-O-Tetradecanoylphorbol-13-acetate，12-O-十四烷酰佛波醋酸酯-13)或丁酸鈉來(lái)誘導(dǎo)潛在感染的B細(xì)胞的免疫破壞。

潛伏復(fù)制

? ? ? ? 與裂解復(fù)制不同，潛伏期不會(huì)導(dǎo)致病毒粒子的產(chǎn)生。相反，EBV基因組環(huán)狀DNA以附加體形式存在于細(xì)胞核中，并被細(xì)胞DNA聚合酶復(fù)制。在潛伏期，僅表達(dá)一部分EBV基因。潛伏EBV以三種模式之一表達(dá)其基因，稱為潛伏轉(zhuǎn)錄。EBV可以潛伏在B細(xì)胞和上皮細(xì)胞內(nèi)，但是在兩種類型的細(xì)胞中可能存在不同的潛伏轉(zhuǎn)錄。

? ? ? ? EBV可以顯示以下三個(gè)潛伏期之一：潛伏I、潛伏II或潛伏III。每個(gè)潛伏期都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生有限的、獨(dú)特的一組病毒蛋白和病毒RNA。

? ? ? ?在B細(xì)胞內(nèi)，所有三個(gè)潛伏期都是可能的。B細(xì)胞內(nèi)的EBV潛伏期通常從潛伏III到潛伏II，再到潛伏I進(jìn)行。潛伏期的每個(gè)階段都會(huì)獨(dú)特地影響B(tài)細(xì)胞的行為。感染靜止的幼稚B細(xì)胞后，EBV進(jìn)入潛伏III。潛伏III中產(chǎn)生的蛋白質(zhì)和RNA集合將B細(xì)胞活化。后來(lái)，病毒限制自身基因表達(dá)并進(jìn)入潛伏II。潛伏II中產(chǎn)生的蛋白質(zhì)和RNA的限制更為有限，可誘導(dǎo)B細(xì)胞分化為記憶B細(xì)胞。最后，EBV進(jìn)一步限制基因表達(dá)并進(jìn)入潛伏I。當(dāng)記憶B細(xì)胞分裂時(shí)，EBNA-1的表達(dá)使EBV基因組得以復(fù)制。

? ? ? ? 在上皮細(xì)胞中，只會(huì)發(fā)生潛伏轉(zhuǎn)錄II這種潛伏形式。

? ? ? 在原發(fā)感染中，EBV在口咽上皮細(xì)胞中復(fù)制，并在B淋巴細(xì)胞中建立III、II和I潛伏轉(zhuǎn)錄感染。? B淋巴細(xì)胞的EBV潛伏感染對(duì)于病毒的持久性，隨后在上皮細(xì)胞中的復(fù)制以及傳染性病毒向唾液中的釋放是必不可少的。B淋巴細(xì)胞的EBV潛伏轉(zhuǎn)錄III和II感染，口腔上皮細(xì)胞的潛伏轉(zhuǎn)錄II感染以及NK細(xì)胞或T細(xì)胞的潛伏轉(zhuǎn)錄II感染均可能導(dǎo)致惡性腫瘤，其特征是均勻的EBV基因組存在和基因表達(dá)。

重新激活

? ? ? ?B細(xì)胞中潛伏的EBV可被重新激活，轉(zhuǎn)為裂解復(fù)制。這是已知的發(fā)生在體內(nèi)，但什么觸發(fā)它還不清楚。在體外，B細(xì)胞中潛伏的EBV可以通過(guò)刺激B細(xì)胞受體而被重新激活，所以在體內(nèi)，當(dāng)潛伏感染的B細(xì)胞對(duì)不相關(guān)的感染作出反應(yīng)時(shí)，可能會(huì)發(fā)生重新激活。

B細(xì)胞癌變

? ? ? ? 當(dāng)EBV在體外感染B細(xì)胞時(shí)，最終會(huì)出現(xiàn)能夠無(wú)限期生長(zhǎng)的淋巴母細(xì)胞樣細(xì)胞系。 這些細(xì)胞系的生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化是病毒蛋白表達(dá)的結(jié)果。

? ? ? ? EBNA-2、EBNA-3C和LMP-1對(duì)于轉(zhuǎn)化至關(guān)重要，而EBNA-LP和EBER則不是。

? ? ? ? EBV自然感染后，據(jù)認(rèn)為該病毒會(huì)執(zhí)行其部分或全部基因表達(dá)程序，以建立持久性感染。 給定最初缺乏宿主免疫力的情況，裂解周期會(huì)產(chǎn)生大量病毒體，以感染宿主內(nèi)的其他B淋巴細(xì)胞。

? ? ? ? 潛在程序重新編程并破壞了受感染的B淋巴細(xì)胞，使其增殖并將受感染的細(xì)胞帶到病毒可能持續(xù)存在的位置。 最終，當(dāng)宿主免疫力增強(qiáng)時(shí)，病毒會(huì)通過(guò)關(guān)閉其大部分(或全部)基因而持續(xù)存在，僅偶爾重新激活以產(chǎn)生新鮮的病毒體。 最終在偶爾的病毒再激活與宿主免疫監(jiān)視之間消除了激活病毒基因表達(dá)的細(xì)胞，從而達(dá)到了平衡。

? ? ? ? EBV持續(xù)存在的部位可能是骨髓。證據(jù)如下：已將自己的骨髓替換為來(lái)自EBV陰性供體的骨髓的EBV陽(yáng)性患者在移植后被發(fā)現(xiàn)為EBV陰性。

晚期基因

? ? ? ?所有EBV核蛋白都是通過(guò)在基因組左端的Cp或Wp啟動(dòng)子開(kāi)始的轉(zhuǎn)錄物的可變剪接產(chǎn)生。 基因在基因組內(nèi)排列有序EBNA-LP/EBNA-2/EBNA-3A/EBNA-3B/EBNA-3C/EBNA-1。

? ? ? ?EBNA-LP編碼區(qū)的起始密碼子由核蛋白轉(zhuǎn)錄物的交替剪接產(chǎn)生。 在缺少該起始密碼子的情況下，EBNA-2/EBNA-3A/EBNA-3B/EBNA-3C/EBNA-1將被表達(dá)，具體取決于這些基因中的哪一個(gè)被剪接成轉(zhuǎn)錄本。

EB病毒的變種

? ? ? ? EBV可以分為兩種主要類型——EBV 1和EBV 2。這兩個(gè)亞型具有不同的EBNA-3基因。 區(qū)別在于，這兩種亞型的轉(zhuǎn)化能力和再活化能力不同。EBV 1型病毒在世界上大部分地區(qū)占主導(dǎo)地位，但兩種類型在非洲同樣普遍。通過(guò)用限制性內(nèi)切酶切割病毒基因組并通過(guò)凝膠電泳比較所得的消化模式，可以將EBV 1型與EBV 2型區(qū)分開(kāi)。

EB病毒與單核細(xì)胞增多癥

? ? ? ? EBV引起傳染性單核細(xì)胞增多癥。感染EBV的兒童幾乎沒(méi)有癥狀或可能沒(méi)有癥狀、但是當(dāng)感染推遲到青春期或成年期時(shí)，會(huì)引起疲勞、發(fā)燒、喉炎、頸部淋巴結(jié)腫大、脾臟腫大、肝腫脹或出疹子，感染后慢性疲勞綜合癥也與EBV感染有關(guān)。

? ? ? ? EBV還與其他幾種疾病有關(guān)，包括伯基特氏淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤、胃癌、鼻咽癌、多發(fā)性硬化癥和淋巴瘤樣肉芽腫病。具體來(lái)說(shuō)，已證明EBV感染的B細(xì)胞位于多發(fā)性硬化癥患者的腦部病變中。與EBV相關(guān)的其他疾病包括Gianotti-Crosti綜合征、多形性紅斑、急性生殖器潰瘍、口腔毛狀白斑。病毒感染還與廣泛的非惡性淋巴增生性疾病(例如嚴(yán)重的超敏性蚊蟲叮咬過(guò)敏反應(yīng))有關(guān)，并常常助長(zhǎng)其發(fā)展并引發(fā)惡性淋巴增生性疾病。例如愛(ài)潑斯坦-巴爾病毒陽(yáng)性的伯基特淋巴瘤、愛(ài)潑斯坦-巴爾病毒陽(yáng)性的霍奇金淋巴瘤和原發(fā)性滲出性淋巴瘤。

? ? ? ? 愛(ài)潑斯坦巴爾病毒與α-突觸核蛋白聚集有關(guān)(例如帕金森氏病、路易氏體癡呆和多系統(tǒng)萎縮)。

EBNA-1

? ? ? ?在EB病毒感染的過(guò)程中，EBNA-1有著不可或缺的功能。在此介紹一下EBNA-1。

? ? ? EBNA-1，全稱愛(ài)潑斯坦-巴爾核抗原1，是一種與愛(ài)潑斯坦-巴爾病毒(EBV)相關(guān)的多功能二聚體病毒蛋白。它是在所有與EBV相關(guān)的惡性腫瘤中發(fā)現(xiàn)的唯一EBV蛋白。對(duì)于建立和維持被EBV感染的細(xì)胞所處的改變狀態(tài)非常重要。EBNA-1具有一個(gè)甘氨酸-丙氨酸重復(fù)序列，可將蛋白質(zhì)分為氨基和羧基末端結(jié)構(gòu)域。該序列似乎也可以穩(wěn)定蛋白質(zhì)，防止蛋白酶體分解，以及損害抗原加工和MHC I類限制的抗原呈遞。 因此，這抑制了CD8限制的針對(duì)病毒感染細(xì)胞的細(xì)胞毒性T細(xì)胞反應(yīng)。EBNA-1在所有潛伏期程序中均由Qp啟動(dòng)子表達(dá)，它是唯一在潛伏I、潛伏II與潛伏II中均表達(dá)的病毒蛋白。

功能

? ? ? ?EBNA-1是許多EBV功能不可或缺的功能，包括基因調(diào)控，染色體外復(fù)制和通過(guò)病毒啟動(dòng)子的正負(fù)調(diào)控來(lái)維持EBV游離基因組。研究表明，EBNA-1上十個(gè)特定位點(diǎn)的磷酸化調(diào)節(jié)了這些功能。 當(dāng)不發(fā)生磷酸化時(shí)，該蛋白質(zhì)的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄活性會(huì)顯著降低。EBNA-1與病毒附加體中病毒復(fù)制起點(diǎn)(OriP)上的序列特異性位點(diǎn)結(jié)合。OriP具有啟動(dòng)復(fù)制的四個(gè)EBNA1結(jié)合位點(diǎn)(DS)以及20個(gè)位點(diǎn)的重復(fù)片段(FR)。EBNA-1的特異性結(jié)合能力以及將EBV DNA束縛在染色體DNA上的能力，使EBNA-1在宿主細(xì)胞分裂過(guò)程中介導(dǎo)附加體的復(fù)制和分配。EBNA-1還通過(guò)幾種機(jī)制與某些病毒啟動(dòng)子相互作用，進(jìn)一步促進(jìn)了EBNA-1本身以及EBNA-2和EBNA-3以及EBV潛伏膜蛋白1(LMP1)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。

致癌作用

? ? ? ?盡管EBNA-1是一個(gè)特征明確的蛋白質(zhì)，但其在腫瘤發(fā)生中的作用尚不清楚。 它在與EBV相關(guān)的腫瘤中始終表達(dá)。EBNA-1是唯一在Burkitt淋巴瘤細(xì)胞中持續(xù)表達(dá)的潛在蛋白編碼基因，并被認(rèn)為通過(guò)B細(xì)胞定向表達(dá)有助于EBV惡性腫瘤。 這種表達(dá)具有在轉(zhuǎn)基因小鼠中產(chǎn)生B細(xì)胞淋巴瘤的能力，并有助于伯基特氏淋巴瘤在體外的存活。EBNA-1可能在EBV潛伏期調(diào)節(jié)細(xì)胞基因，從而調(diào)節(jié)EBV相關(guān)腫瘤。一些研究表明，EBNA-1可能參與了腫瘤的維持功能。在B細(xì)胞系中表達(dá)EBNA-1的轉(zhuǎn)基因小鼠表現(xiàn)出易患B細(xì)胞淋巴瘤，因此證明EBNA-1是病毒癌基因，并且可能在B細(xì)胞瘤形成中起作用。數(shù)據(jù)還顯示，盡管EBNA-1在染色體外復(fù)制中起作用，但它也可促進(jìn)B細(xì)胞的生長(zhǎng)，從而有助于惡性腫瘤的形成。EBNA-1特異性T細(xì)胞的體外離體轉(zhuǎn)移是一種可行且耐受良好的治療選擇，但是，為了獲得最佳功效，擴(kuò)增方案應(yīng)使用相關(guān)EBV株的抗原序列。

? ? ? ?EBNA-1與鼻咽癌細(xì)胞的上皮向間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)相關(guān)。該途徑與TGF-β1/miR-200/ZEB途徑相關(guān)。

? ? ? ?EB病毒的EBNA-1和OriP可以制成人工染色體，用于基因治療。