許越　施浩強　梁朝朝

230032合肥，安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科

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·綜述·

人巨細胞病毒與腫瘤相關性研究新進展

許越施浩強梁朝朝

230032合肥，安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科

巨細胞病毒(CMV)是皰疹病毒之一，屬于β皰疹病毒, 病毒顆粒呈球形，直徑約150～200 nm，主要感染人和哺乳類，引起細胞及核增大，具有典型的嗜酸性A型包涵體。HCMV 基因組至少能編碼250種蛋白，僅僅在病毒顆粒的衣殼與包膜間存在有8種以上的糖蛋白，這些糖蛋白可能與病毒的黏附、融合、裝配以及中和靶細胞抗體的作用有關[1]。目前認為共有50余種蛋白與其生物學行為密切相關，這些功能性蛋白為病毒形成了一套較成熟的感染-潛伏-再激活機制。在發(fā)達國家HCMV人群感染率在50%以上，而在我國HCMV人群感染率則為70%～90%[2]。目前認為在正常的易感人群中，感染HCMV后將成為HCMV的終生攜帶者，呈現(xiàn)為隱性感染的狀態(tài)。而攜帶者體內潛伏的HCMV在機體免疫功能處于正常狀態(tài)時是不具備致病能力的，當攜帶者處于免疫抑制或者缺陷的時候，體內潛伏的HCMV將可能誘發(fā)某些腫瘤。我們回顧了近10年的有關惡性腫瘤與HCMV感染的報道。研究提示在腫瘤患者腫瘤組織標本中檢測到HCMV DNA或mRNA，并且在其血清學樣本中檢測到的HCMV標志物的陽性率顯著提高。這也在一定程度上提示HCMV 感染與某些人類惡性腫瘤相關。而國內外的文獻中也提示HCMV在某些腫瘤的發(fā)生、發(fā)展甚至惡化的過程中可能發(fā)揮了一定的作用，與尿路上皮癌[3]、人腦膠質瘤[4]、宮頸癌[5]、結直腸癌[6]、膠質母細胞瘤[7]和顱咽管瘤[8]的發(fā)生和發(fā)展有著一定關系。因此，我們就HCMV感染與人類某些腫瘤的相關性及機制的研究進展做一綜述。

一、HCMV與尿路上皮癌的相關性

我們從近年來的相關臨床經驗中得知，預防尿路上皮癌的相關腫瘤復發(fā)與進展可通過激活患者體內的細胞免疫系統(tǒng)從而獲得殺滅腫瘤細胞的效果。在抑制尿路上皮癌的發(fā)生與發(fā)展過程中免疫系統(tǒng)發(fā)揮了重要的作用。當患者的細胞免疫功能在處于HCMV活動性感染時會受到明顯的抑制，從而可能會對患者的BCG灌注治療效果產生一定的影響[9]。在安徽醫(yī)科大學微生物研究室近年來的研究中，隨機收集了33例膀胱癌患者，利用HCMV UL55巢式PCR及UL83 PCR檢測尿路上皮癌患者的全血及腫瘤組織DNA，結合HCMV pp65抗原血癥檢測患者白細胞中的HCMV pp65抗原及ELISA法檢測患者血漿中的HCMV IgM，結果顯示高達18.2%(6/33)的尿路上皮癌患者合并有HCMV 活動性感染[3]。其前期的研究提示，尿路上皮癌的臨床病理分級及術后復發(fā)與HCMV活動性感染有一定的聯(lián)系，高級別尿路上皮癌則更容易出現(xiàn)在HCMV-IgM陽性的患者，對于此類的患者，術后應首選膀胱灌注BCG治療[10]。上述的研究為HCMV的臨床感染與尿路上皮癌的相關性提供了可靠的證據。

二、HCMV感染與宮頸癌的相關性

Mougin等[4]用生物素標記的DNA探針和原位雜交技術對石蠟包埋的131個宮頸標本進行檢測，結果顯示宮頸癌組HCMV、HPV共同檢出率為40%，二倍于非宮頸癌組。Baldauf等[11]用PCR方法研究發(fā)現(xiàn)宮頸浸潤癌組織中HPV16和(或)HSV的共同檢出率極高于正常對照組，而未受HCMV、HSV 兩種協(xié)同因子影響的病例組與對照組間HPV檢出率差異不明顯。提示協(xié)同因子(HCMV、HSV)可能對感染HPV感染細胞的生長、分化產生干擾，并與之共同致宮頸癌。同時Boldogh等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在HCMV感染后，細胞內的原癌基因C-Jun、C-Fos、C-Myc的RNA水平在感染后的20～120 min出現(xiàn)了一過性的過速增高，但是其他原癌基因的RNA表達水平并沒有發(fā)生改變，提示該反應為HCMV感染后的特異性反應。這些相關性研究提示HCMV的活動性感染同樣參與了一部分宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展過程。

三、HCMV感染與直腸腺癌的相關性

王延雷等[6]選擇84 例結直腸腺癌患者的腺癌組織及自身癌旁正常組織，應用RT-PCR 技術檢測組織中即刻早期基因(immediate-early gene 2, IE2)mRNA的陽性率來反映HCMV的感染情況，免疫組化技術檢測凋亡相關基因C-Jun的表達情況。結果提示HCMV IE2基因在結直腸腺癌組織中的陽性率高于癌旁組織(P<0.01)；C-Jun基因在結直腸腺癌組織中表達的陽性率高于癌旁組織(P<0.01)。而Harkins等[7]在腸息肉、結腸癌病變組織及周圍正常組織中檢測 HCMV IE1-72抗原，結果顯示結腸癌組織標本陽性率為 80%，而正常組織標本全為陰性，這表明在結腸癌組織與正常腸組織間 HCMV IE1-72 抗原陽性率有顯著性差異(P=0.002)。上述研究也提示，HCMV感染在結直腸癌的發(fā)生、發(fā)展中具有一定作用，其作用機制可能與C-Jun基因的表達有關。

四、HCMV感染與神經性腫瘤的相關性

1.與顱咽管瘤的相關性：閆志豐等[8]收集了2006年6月至 2010 年12月西京醫(yī)院神經外科手術切除且經病理組織學檢查確診的顱咽管瘤組織 89例，其中男49例、女40例(男女比例為 1∶0.82)，平均年齡31.69 歲；牙釉質型顱咽管瘤55例、鱗狀乳頭型34例。同時收集高血壓腦出血手術皮層造瘺患者的正常人腦組織10例。采用免疫組化方法檢測HCMV IE1-72和pp65抗原在89例顱咽管瘤組織中的表達，結果顯示IE1-72和pp65抗原在顱咽管瘤組織中均有較高表達，而在10例正常人腦組織中并未發(fā)現(xiàn)相關的表達，在顱咽管瘤患者的組織中HCMV IE1-72和pp65抗原陽性率均顯著提高。該項研究提示HCMV感染及抗原表達可能與顱咽管瘤的發(fā)生及發(fā)展有一定關系，HCMV可能是顱咽管瘤發(fā)生的一個重要病因。

2.膠質母細胞瘤：Fornara等[12]研究從21例膠質母細胞瘤患者的手術切除新鮮腫瘤組織中分離出的細胞中有52%即刻表達腫瘤的蛋白質，在其中的16例腫瘤中有70%的細胞表達CD133，12%的細胞中表達CD133和各級HCMV-IE蛋白質。通過進一步的評估IE陽性、CD133陽性或IE/CD133雙陽性細胞在所采集病例的腫瘤細胞中的百分比，數據表明HCMV-IE的表達與CD133的陽性率具有高度相關性。結果證實，HCMV相關蛋白的表達和HCMV感染可能引起或增加在“GBM”(多形性膠質母細胞瘤)細胞中膠質母細胞瘤干細胞的產生。提示HCMV感染對膠質母細胞瘤的誘導和發(fā)展具有一定的作用。

五、HCMV感染與胃癌的相關性

金勁激等[13]采用化學發(fā)光(CLIA)法對胃癌組(n=80)及健康對照組(n=80)的外周血清進行HCMV IgG、IgM抗體檢測；巢式PCR技術檢測22例胃癌患者的腫瘤及癌旁正常胃黏膜組織標本中的HCMV UL55基因；統(tǒng)計分析HCMV感染與胃癌臨床特征的關系。胃癌組血清HCMV-IgG陽性率為95%(76/80)，HCMV-IgM陽性率為6.25%(5/80)；在健康對照組血清中，HCMV-IgG陽性率為97.5%(78/80)，HCMV-IgM陽性率為3.75%(3/80)，HCMV IgG、IgM在胃癌組與健康對照組血清中差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。HCMV UL55陽性檢出率在22例胃癌組織中為50%(11/22)，在相應正常胃黏膜組織中為9.09%(2/22)，胃癌組織HCMV陽性檢出率較癌旁正常組織顯著升高(P<0.01)，胃癌組織中存在HCMV感染，且相較于癌旁正常組織HCMV更傾向感染癌灶，提示HCMV感染可能參與胃癌的發(fā)生、發(fā)展。

六、HCMV引起腫瘤發(fā)生、發(fā)展的機制

1.抑制細胞的凋亡：HCMV基因組主要由即刻早期(ie)基因、早期(e)基因和晚期(l)基因構成。病毒復制早期，ie基因編碼的相對分子質量為72的IE1蛋白(IE-72)、相對分子質量為86的IE2蛋白(IE-86)參與宿主細胞基因轉錄，干擾細胞周期和生長調控，也是病毒核酸復制和其他基因表達所必需的[14]。Arcangeletti等[15]發(fā)現(xiàn)，正常易感細胞被HCMV感染后, 病毒編碼的調節(jié)蛋白可誘導該細胞周期停滯，阻斷細胞DNA復制，僅維持其活性狀態(tài)，從而保證病毒DNA的復制。HCMV調節(jié)蛋白，如IE1、IE2和PP71，與Rb家族(PRb、P107、P130)蛋白相互作用并減弱其活性，促進細胞進入細胞周期的S期。HCMV ul97基因編碼的相應蛋白具有細胞周期蛋白依賴的激酶活性，可導致PRb的磷酸化和失活[16]。IE2蛋白可能通過激活P53第15位絲氨酸的磷酸化致P53蓄積和激活，最終誘導細胞周期停滯[17]。其他病毒調節(jié)蛋白如pUL69，也與HCMV誘導的細胞周期停滯相關[18]。

相關研究也證實HCMV采用多種方式來抑制被感染細胞的凋亡[19]。HCMV編碼了至少兩種蛋白質，胱天蛋白酶-8誘導的細胞凋亡病毒抑制劑vICA(pUL36)和位于線粒體上的細胞凋亡抑制劑vMIA(pUL37×1)，兩種蛋白均直接干擾細胞凋亡信號通路。在胱天蛋白酶-8作用之前，vICA與其協(xié)同作用綁定在胱天蛋白酶-8上的死亡誘導信號復合體(DISC)。vMIA可以在線粒體上綁定并隔絕Bax，進一步發(fā)揮干擾線粒體上BH3域蛋白的死亡因子/Bax蛋白的死亡調控的透化作用。所有的β皰疹病毒的測序中，包括CMV均發(fā)現(xiàn)vICA或vICA的同系物的編碼。上述研究結果為皰疹病毒對細胞凋亡的抑制作用提供了科學的證據[19]。

2.增加腫瘤的侵襲性：在Fornara等[12]的研究中，感染HCMV的正常細胞促進了膠質母細胞瘤的增長，這種表現(xiàn)是通過抑制化學Notch1通路或抗病毒藥物更昔洛韋治療體現(xiàn)出來的。表達HCMV-IE的膠質母細胞瘤的細胞能導致正常神經細胞無法分化成神經元或星形神經細胞。該研究結果提示感染HCMV的膠質母細胞瘤具有促進神經膠質瘤腫瘤干細胞表型可塑性的細胞特性，從而增加這個腫瘤的侵犯。同時感染HCMV可導致膠質母細胞瘤細胞的CD133上調。而CD133作為一個重要的腫瘤標志物，會啟動高度侵略性腫瘤的發(fā)展，間接提示了CD133表達與腦部腫瘤的侵襲性及臨床預后之間的相關性。

3.誘導原癌基因的突變：正常細胞感染HCMV 后，所引起的細胞增殖和凋亡的失衡常常會促進腫瘤發(fā)生甚至向惡性轉化[20]。C-Jun為細胞內主要參與調控細胞增殖與分化的一種原癌基因[21]，與腫瘤的發(fā)生及進展關系密切。在最近幾年的研究中，我們發(fā)現(xiàn)AP-1的激活能夠導致細胞的轉化，與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關。而AP-1是由胞核內C-Jun基因與C-Fos以二聚體方式結合在一起形成的一種轉錄激活因子，當AP-1與特異性的DNA序列結合后，能夠在轉錄水平調控其下游的多種基因的表達，進一步的改變該細胞的轉化、增生、分化等。在Boldogh等[5]的研究中，在體外培養(yǎng)的環(huán)境下，通過測定HCMV感染的人胚肺成纖維細胞中的RNA水平，發(fā)現(xiàn)其原癌基因C-Jun的RNA水平有著明顯升高，與其他相關的基因轉錄產物的水平有著統(tǒng)計學意義的差別，該結果提示HCMV能夠誘導原癌基因C-Jun的激活。

4.抑制免疫系統(tǒng)的識別：HCMV也具有強大的干擾CD4+T細胞對感染細胞的識別能力。病毒蛋白質抑制感染細胞表面上的MHC II級分子[22]的表達進而抑制CD4+T細胞的抗原識別[23]。在許多的體外實驗中，HCMV感染細胞可以抑制CD4+T細胞的激活和免疫應答[24-25]。綜上，HCMV對于T細胞功能的作用可能導致HCMV感染者免疫抑制。

5.腫瘤調節(jié)并改變腫瘤內環(huán)境：Michaelis等[26]在2009年提出了HCMV在被感染者腫瘤周邊組織發(fā)揮“腫瘤調節(jié)”作用的相關學說。該學說認為腫瘤患者在被HCMV感染后，誘發(fā)了一系列的相關細胞反應，包括慢性炎癥反應、免疫抑制等，這些相關的細胞反應為腫瘤細胞的生長和發(fā)展提供了有利環(huán)境。這些因為長期的HCMV感染而導致的慢性炎癥可通過釋放炎癥因子，進一步影響細胞信號通路、促進腫瘤細胞的免疫逃避、抑制腫瘤細胞的凋亡、甚至引起基因突變、影響細胞周期及全身免疫系統(tǒng)的調節(jié)等從而誘導腫瘤的形成和發(fā)展[26-27]。

七、展望

隨著國內外學者對HCMV感染以及與腫瘤相關性的逐步深入研究，HCMV感染的治療和預防在臨床腫瘤的診治過程中引起越來越多學者的關注。但是我們對于HCMV對腫瘤的發(fā)生和發(fā)展的影響仍然處于探索階段，尤其在臨床惡性腫瘤的診治過程中并沒有對于是否感染HCMV的患者進行分類處理以及術前術后HCMV感染的排查與治療并無一個系統(tǒng)性的指南。鑒于HCMV較高的感染率，以及在人類多種惡性腫瘤中發(fā)現(xiàn)HCMV與其發(fā)生、發(fā)展的相關性，我們有必要加強對于HCMV診斷篩查以及臨床針對性治療的研究。對于其特殊細胞周期的調控，免疫系統(tǒng)的抑制，誘導腫瘤的侵襲和腫瘤組織微環(huán)境的調控進行進一步的研究，為臨床相關治療提供新的思路。

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(本文編輯：熊鈺芬)

通信作者：梁朝朝，E-mail:liang_chaozhao@163.com

doi:10.3870/j.issn.1674-4624.2016.01.020

(收稿日期：2015-12-24)