汪晓婷，王明丽

安徽医科大学微生物学教研室，合肥 230032

人巨细胞病毒(human cytomegalovirus，HCMV)属疱疹病毒家族，是一种常见的线性双链DNA病毒。HCMV基因组主要由即刻早期(ie)基因、早期(e)基因和晚期(l)基因构成。病毒复制早期，ie基因编码的相对分子质量为72的IE1蛋白(IE-72)、相对分子质量为86的IE2蛋白(IE-86)参与宿主细胞基因转录，干扰细胞周期和生长调控，也是病毒核酸复制和其他基因表达所必需的[1]。

近10年来，一直有关于HCMV感染与癌症潜在关系的研究报道，在肿瘤组织中检测到HCMV DNA、mRNA或抗原及血清特异性抗体，表明HCMV感染与一些人类恶性肿瘤有关。有研究者提出肿瘤调节作用的概念，以解释在肿瘤组织中频繁检测出HCMV的现象。肿瘤调节作用是指HCMV感染肿瘤细胞并参与调节其恶性行为的作用。肿瘤细胞提供了遗传环境、细胞内信号途径、转录因子和肿瘤抑制蛋白，使HCMV得以发挥其肿瘤调节作用。对HCMV持续感染的细胞株的研究表明，病毒的持续感染状态是发挥肿瘤调节作用所必需的。Cinatl等[2]在小鼠皮下注射HCMV持续感染的恶性胶质瘤细胞，发现与注射未感染HCMV细胞的对照小鼠相比，肿瘤细胞生长加速，转移灶形成增多。这些结果支持HCMV感染可能导致肿瘤细胞恶性变。然而，HCMV诱导肿瘤调节作用的具体机制目前还不十分明确，现阶段学者们主要从以下几个角度来解释。

1 HCMV对细胞周期的影响

Arcangeletti等[3]发现，正常易感细胞被HCMV感染后，病毒编码的调节蛋白可诱导该细胞周期停滞，阻断细胞DNA复制，仅维持其活性状态，从而保证病毒DNA的复制。HCMV调节蛋白，如IE1、IE2和PP71，与Rb家族(PRb、P107、P130)蛋白相互作用并减弱其活性，促进细胞进入细胞周期的S期。HCMVul97基因编码的相应蛋白具有细胞周期蛋白依赖的激酶活性，可导致PRb的磷酸化和失活[4]。IE2蛋白可能通过激活P53第15位丝氨酸的磷酸化致P53蓄积和激活，最终诱导细胞周期停滞[5]。其他病毒调节蛋白如pUL69，也与HCMV诱导的细胞周期停滞相关[6]。

Cobbs等[7]用HCMV持续感染人恶性胶质瘤细胞株，发现稳定表达IE1蛋白并不影响细胞生长。在U87和U118恶性胶质瘤细胞中，IE1蛋白诱导的增殖伴随PRb和P53家族成员(包括P53、P63和P73)表达水平稳定减少。相反，在LN229和U251恶性胶质瘤细胞中，IE1表达伴随P53家族蛋白表达增加，同时出现细胞生长停滞。说明HCMV病毒调节蛋白的作用可能依赖于肿瘤细胞的内部环境，而HCMV持续感染肿瘤细胞(包括恶性胶质瘤细胞和骨肉瘤细胞)会导致病毒突变体产生。这些HCMV突变株与野生株相比，存在DNA缺失，且IE蛋白大小不同[8]。Murphy等[9]发现，病毒转化的成纤维细胞中，稳定表达的HCMV IE2蛋白，由于其羧基端(C端)突变，细胞停滞在G1点。这些结果表明，HCMV在受感染细胞的复制周期过程中发挥作用，主要依赖于细胞内环境与病毒蛋白的作用。

2 HCMV与肿瘤细胞的凋亡

最初Zhu等[10]关于HCMV感染与凋亡的研究显示，在HCMV感染的人成纤维细胞(human fibroblast，HF)再次受缺乏相对分子质量为19的E1B蛋白表达的腺病毒突变体感染后，HCMV IE1和IE2蛋白可阻断腺病毒E1A蛋白诱导的凋亡。在宫颈癌HeLa细胞中，HCMV IE1和IE2蛋白也可抑制腺病毒E1A蛋白或肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)诱导的凋亡，但不能阻断紫外线辐射诱导的细胞凋亡。HCMV IE1和IE2蛋白氨基端(N端)有85个共同氨基酸序列，但这些序列在抗细胞凋亡过程中并不起关键作用，主要依赖这2种蛋白的C端区域参与抗细胞凋亡。此外， 抗腺病毒E1A蛋白诱导细胞凋亡的效率，IE1蛋白高于IE2蛋白。这些结果表明，IE1和IE2蛋白并不能阻断所有诱因诱导的凋亡，且两者抑制细胞凋亡的机制可能不同。用表达HCMV IE1和IE2蛋白的质粒转染HF细胞，发现P53水平提高，表明IE1和IE2蛋白的抗细胞凋亡作用可能与P53相关。Michaelis等[8]认为，HCMV IE2蛋白通过结合P53抑制其DNA转录，从而保护细胞免遭P53诱导的凋亡，而HCMV IE1蛋白是否影响P53的功能还需进一步研究。此外，腺病毒E1A蛋白也可诱导不表达P53的人SAOA2细胞凋亡，而IE2蛋白抑制后者凋亡。因此，IE2蛋白与P53相互作用不能充分解释IE2蛋白阻断E1A蛋白诱导凋亡的具体机制。

McCormick等[11]认为，HCMV直接抗凋亡主要是ul36-ul38基因编码的不同转录产物的作用。HCMVul36基因编码的蛋白与半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-8(caspase-8)的前体结合后抑制其激活，从而阻碍Fas介导的凋亡[12]。HCMVul37基因编码的产物为Ul37x1，是病毒线粒体凋亡抑制因子，可抑制线粒体预凋亡蛋白内源性Bcl-2家族成员Bax和Bak的修复，使Bax和Bak启动凋亡的功能丧失[13]。在宫颈癌HeLa细胞中，HCMV Ul37x1的表达可耐受多柔比星(阿霉素)诱导的凋亡。HCMVul38基因编码的蛋白，可抵抗缺失抗凋亡蛋白E1B表达的腺病毒突变体或毒胡萝卜素破坏内质网的钙稳态诱导的细胞凋亡[14]。在HCMV感染的U373神经胶质瘤细胞中，病毒2.7 kb非编码RNA(β2.7)可通过稳定线粒体呼吸链复合物I来抑制细胞凋亡[15]。HCMV还诱导受感染细胞相关蛋白来保护肿瘤细胞避免凋亡，包括丝氨酸/苏氨酸激酶(serine/threonine kinase，Akt)、Bcl-2、△Np73α等[8]。

3 HCMV与肿瘤细胞的侵袭、迁移和黏附

Cinatl等[2]研究表明，HCMV持续感染神经母细胞瘤细胞，会增加瘤细胞向人内皮细胞运动和黏附的能力。黏附能力的增强由受感染的肿瘤细胞表面β1α5整联蛋白的激活来介导，激活后完整的内皮细胞破裂，使肿瘤细胞容易迁移。检测HCMV持续感染的神经母细胞瘤细胞发现，神经细胞黏附分子(neuronal cell adhesion molecule，NCAM；CD56)表达下调，肿瘤细胞的黏附和对内皮细胞的侵袭能力增强，而肿瘤细胞相互之间的黏附性减少，这可能是转移形成的关键。HCMV对NCAM表达的抑制作用可能是因为受感染细胞的P73表达受抑制，导致NCAM转录的启动减少[16]。

在人前列腺癌PC-3细胞和恶性胶质瘤细胞中，HCMV感染上调肿瘤细胞对内皮细胞和细胞外基质蛋白的黏附功能。该过程伴随着β1整联蛋白表达增强，整联蛋白连锁的激酶水平及局部黏着斑激酶(focal adhesion kinase，FAK)的第397位酪氨酸磷酸化水平都提高[17]。Hoever等[18]通过对一些持续受HCMV感染的神经母细胞瘤细胞株中基因表达的基因微阵列研究发现，受感染的细胞中与癌细胞侵袭有关的基因表达上调。

4 HCMV与肿瘤血管生成

肿瘤血管修复贯穿整个肿瘤发生和发展过程[19]。Us28蛋白是HCMV编码的一种G蛋白耦联趋化因子受体。Maussang等[20]研究表明，Us28蛋白与肿瘤血管形成有关。HCMV Us28可缩短小鼠成纤维细胞株NIH-3T3的细胞周期，并促进其恶性转化。接种稳定表达HCMV Us28的NIH-3T3细胞至裸鼠，裸鼠肿瘤发生加快，且血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)受体上调。在HCMV感染的恶性胶质瘤细胞中，Us28可诱导VEGF产生。在HCMV感染的神经胶质瘤细胞中， HCMV IE1蛋白可协同细胞内转录因子核因子κB(nuclear factor κB，NF-κB)和活化蛋白1(activator protein 1，AP-1)激活白细胞介素8(interleukin 8，IL-8)启动子，诱导IL-8表达，刺激血管生成。此外，HCMV感染的内皮细胞也可通过结合整联蛋白β1和β3及表皮生长因子受体，发挥促血管生成的作用[21]。

5 HCMV与肿瘤细胞的免疫逃逸

HCMV感染还与肿瘤细胞免疫逃逸有关。由HCMV基因编码的Us2、Us3、Us6和Us11蛋白可减少细胞表面表达主要组织相容性复合物(major histocompatibility complex，MHC)Ⅰ类和Ⅱ类分子，帮助受感染的细胞逃避适应性免疫应答。HCMV编码的UL16蛋白下调MHCⅠ类相关分子B、细胞表面UL16结合蛋白1和2。HCMV微小RNA(miR-UL112)下调自然杀伤(natural killer，NK)细胞表面MHCⅠ类相关分子B的表达。MHCⅠ类相关分子B和UL16结合蛋白都是NK细胞的活化型受体NKG2D的细胞内配体，NKG2D在NK细胞、γσT细胞和CD8+细胞内表达。HCMV编码的其他蛋白如MHCⅠ类同系物UL18和UL40，可触发NK细胞抑制性CD94/NKG2A受体，抑制NK细胞清除受感染的细胞[22]。

HCMV感染的肿瘤细胞也可能通过产生具有免疫抑制作用的细胞因子而逃避宿主的免疫应答。HCMVul111a编码人IL-10同系物UL111A(cmv IL-10)，发挥免疫抑制作用。在潜伏感染期，ul111a转录产物经选择性剪接，使潜伏状态的cmv IL-10表达；后者保留cmv IL-10的一部分免疫抑制功能，可协助HCMV在潜伏期逃避宿主免疫识别和清除[23]。此外，Kwon等[24]认为，HCMV也可通过刺激细胞免疫抑制因子——转化生长因子β1(transforming growth factor β1，TGF-β1)的产生和激活来影响受感染的细胞、外周组织或机体的免疫应答，促进病毒复制，干扰宿主对肿瘤细胞的免疫应答。

6 展望

近年来，一些临床和实验研究发现，HCMV感染对肿瘤细胞的生物学行为会产生一系列的影响。HCMV感染与肿瘤的预防和治疗已引起越来越多学者的关注。然而，HCMV诱导的肿瘤调节作用需要更系统的定义。首先，需要高度敏感的技术来检测肿瘤组织细胞内HCMV感染的效价剂量。另外，肿瘤调节作用相关机制的临床意义需进一步明确，包括HCMV在肿瘤组织细胞环境中的肿瘤调节活性研究，以及从患者肿瘤标本中分离出的HCMV病毒株的基因型和功能研究。HCMV诱导的肿瘤微环境改变可能与其肿瘤调节作用有关。因此，不仅要研究肿瘤细胞，还要研究间质细胞中HCMV诱导的肿瘤调节作用。

由于病毒持续复制是调节作用的关键，所以抑制HCMV复制、抑制病毒调节基因编码的蛋白或非编码RNA的表达可能是预防和治疗HCMV持续感染肿瘤的靶目标，这将为临床肿瘤的预防和治疗提供新的思路。

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