王平利，夏 璐，魏戰(zhàn)勇

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，河南 鄭州 450046）

病毒是一類超顯微的非細(xì)胞生物，只能在活細(xì)胞內(nèi)專性寄生，依賴于宿主細(xì)胞的代謝系統(tǒng)來合成自身的核酸、蛋白質(zhì)進(jìn)行裝配而得以繁殖。病毒從感染宿主細(xì)胞到從宿主細(xì)胞中釋放出來分為5個(gè)階段，即侵入、脫殼、復(fù)制及合成、裝配、釋放。每個(gè)階段都依賴于宿主細(xì)胞，給細(xì)胞生存帶來壓力。DNA病毒感染過程中與宿主細(xì)胞各代謝途徑發(fā)生廣泛的互作，如劫持細(xì)胞蛋白質(zhì)的翻譯過程、改變細(xì)胞脂類代謝途徑、利用細(xì)胞DNA 復(fù)制系統(tǒng)等，進(jìn)而改變細(xì)胞內(nèi)環(huán)境以完成病毒復(fù)制[1-3]。細(xì)胞DNA 損傷反應(yīng)（DNA damage response，DDR）是維持細(xì)胞基因組穩(wěn)定的重要途徑。研究表明，DNA 病毒感染能夠誘導(dǎo)宿主細(xì)胞DDR[4-7]。該反應(yīng)是一種細(xì)胞防止病毒入侵的自我保護(hù)機(jī)制。DNA 病毒在長期進(jìn)化過程中獲得了相應(yīng)的功能來對(duì)抗宿主細(xì)胞的DDR，從而消除細(xì)胞DDR 對(duì)病毒復(fù)制產(chǎn)生的不利影響[8-9]。RNA 病毒中除少數(shù)逆轉(zhuǎn)錄病毒外，大部分RNA 病毒在胞漿中復(fù)制，對(duì)細(xì)胞DNA 的損傷沒有DNA 病毒影響普遍，這里不再贅述?，F(xiàn)就DNA病毒基因組復(fù)制過程中與宿主細(xì)胞DDR 信號(hào)網(wǎng)絡(luò)之間的互作機(jī)制進(jìn)行綜述，為揭示DNA病毒致病和誘導(dǎo)細(xì)胞天然免疫反應(yīng)的分子機(jī)制提供參考。

1 細(xì)胞DNA損傷反應(yīng)

真核細(xì)胞進(jìn)化獲得了復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制以保證DNA 復(fù)制的忠實(shí)性[10-11]。為防止細(xì)胞基因組發(fā)生改變，細(xì)胞進(jìn)化獲得了復(fù)雜的分子機(jī)制感知DNA 損傷，傳遞信號(hào)引發(fā)細(xì)胞周期停滯，激活相應(yīng)的DNA修復(fù)系統(tǒng)。當(dāng)細(xì)胞處于復(fù)制應(yīng)激或受到內(nèi)、外DNA損傷因素威脅時(shí)，啟動(dòng)細(xì)胞DDR可以保護(hù)細(xì)胞基因組的穩(wěn)定和完整性[12-14]。DNA 雙鏈斷裂（Doublestrand break，DSB）和單鏈斷裂（Single-strand break，SSB）都可以激活細(xì)胞DDR。細(xì)胞DDR 是一個(gè)復(fù)雜的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（圖1）[1]。DDR系統(tǒng)包括感知分子、信號(hào)傳遞分子和效應(yīng)分子。MRE11-RAD50-NBS1（MRN）蛋白復(fù)合物和Ku70/80 感知DSB，復(fù)制蛋白A（Replication protein A，RPA）感知SSB。DNA 損傷感知分子誘導(dǎo)激活3 種磷脂酰肌醇-3 激酶樣激酶PI3KK（Phosphatidylinositol-3-kinase-like kinase）中的1 種，包括ATM（Ataxia telangiectasia mutated）、ATR（Ataxia telangiectasia and Rad3 related）、DNAPKcs （DNA-dependent protein kinase catalytic subunit）。MRN 感知DSB 后激活A(yù)TM，Ku70/80 感知DSB 后激活DNA-PKcs，SSB 被RPA 識(shí)別后激活A(yù)TR，這些激酶被激活后將損傷信息傳遞給下游效應(yīng)分子[13-14]。ATM 和ATR 磷酸化下游底物CHK2（Serine/threonine-protein kinase Chk2）、CHK1（Serine/threonine-protein kinase Chk1）、H2AX（Histone H2AX）、MDC1（Mediator of DNA damage checkpoint protein 1）、p53等，DNA-PKcs磷酸化p53、H2AX。修復(fù)反應(yīng)蛋白TP53BP1（Tumor suppressor p53-binding protein 1）、RIF1（Rap1-interacting factor 1）、BRCA1（Breast cancer type 1 susceptibility protein）、CtIP（CtBP-interacting protein）等被募集到損傷處，和細(xì)胞 周 期 調(diào) 控 分 子 CycE/CDK2（Cyclin-E/Cyclin-dependent kinase 2）、CycB/CDK1（Cyclin-B/Cyclin-dependent kinase 1）等協(xié)作誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯，修復(fù)DNA 損傷[15]。DSB 發(fā)生在G1期時(shí)，細(xì)胞以非同源末端連接（Nonhomologous end joining，NHEJ）方式修復(fù)DSB；當(dāng)DSB發(fā)生在S和G2期時(shí)，細(xì)胞通過同源重組修復(fù)（Homologous recombination repair，HRR）方式修復(fù)DSB。

2 DNA病毒基因組結(jié)構(gòu)特征和復(fù)制特點(diǎn)

DNA 病毒種類繁多，基因組長度和編碼復(fù)雜程度變化很大，每種病毒編碼一套特有的蛋白質(zhì)參與其基因組復(fù)制。DNA 病毒基因組越小，編碼能力就越小，需要更多地依賴于宿主細(xì)胞DNA 復(fù)制系統(tǒng)。細(xì)小病毒是最簡單的DNA 病毒，如腺相關(guān)病毒（Adeno-associated virus，AAV）、鼠細(xì)小病毒（Minute virus of mice，MVM），基因組為單鏈DNA，長4.5～5.0 kb，基因組兩端有末端反向重復(fù)序列（Inverted terminal repeat，ITR）。ITR 可以啟動(dòng)復(fù)制，并結(jié)合宿主修復(fù)蛋白。細(xì)小病毒只有1個(gè)病毒基因編碼的非結(jié)構(gòu)蛋白NS/Rep（Nonstructural protein/replication protein）參與復(fù)制過程，所以這類病毒基因組復(fù)制在很大程度上依賴于細(xì)胞的復(fù)制系統(tǒng)[16]。多瘤病毒（Polyomavirus）基因組是約5.0 kb 的環(huán)形dsDNA，被包裝成含有細(xì)胞組蛋白的微型染色體，基因組復(fù)制是由一個(gè)被稱為大腫瘤抗原L-TAg（Large tumor antigen）的多功能病毒蛋白與特定的DNA 復(fù)制起始點(diǎn)結(jié)合完成的[17]。乳頭瘤病毒（Papillomavirus）基因組是約8.0 kb 的環(huán)形dsDNA，在其上游調(diào)控區(qū)域內(nèi)含有1 個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)，早期基因編碼2 個(gè)復(fù)制蛋白（E1和E2）和3個(gè)輔助蛋白（E5、E6和E7），它們通過操縱細(xì)胞DNA 復(fù)制系統(tǒng)促進(jìn)病毒DNA 復(fù)制，使病毒基因組持久存在于細(xì)胞內(nèi)[18]。 腺病毒（Adenovirus，ADV）基因組是線性dsDNA。ADV 編碼ssDNA 結(jié)合蛋白、病毒DNA 聚合酶、末端蛋白3種蛋白質(zhì)，其中末端蛋白作為蛋白質(zhì)引物起始鏈取代模式DNA 復(fù)制[19]。皰疹病毒（Herpes simplex virus，HSV）具有不同大小的dsDNA 基因組，單純皰疹病毒1 型（HSV-1）基因組約152.0 kb，EB 病毒（Epstein-barr virus，EBV）約172.0 kb，卡波西肉瘤相關(guān) 皰 疹 病 毒（Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus，KSHV）約140.0 kb。HSV-1 編碼7 個(gè)復(fù)制必需的蛋白質(zhì)，基因組含有3 個(gè)復(fù)制起始位點(diǎn)。DNA 病毒基因組復(fù)制的共同特點(diǎn)是病毒表達(dá)合成與病毒DNA 結(jié)合的蛋白質(zhì)識(shí)別復(fù)制起始位點(diǎn)，募集其他細(xì)胞和病毒蛋白質(zhì)合成DNA。

3 DNA病毒與細(xì)胞DDR信號(hào)網(wǎng)絡(luò)之間的相互影響

現(xiàn)已明確細(xì)胞DDR 可以識(shí)別DNA 病毒感染帶來的外源性DNA，DNA 病毒與細(xì)胞DDR 之間發(fā)生廣泛的相互作用[1-3]。感知DNA 病毒基因組和激活細(xì)胞DDR 信號(hào)系統(tǒng)可以發(fā)生在DNA 病毒感染的不同階段，包括病毒DNA 進(jìn)入細(xì)胞核初期、活躍復(fù)制階段、病毒DNA 整合到宿主基因組過程、病毒基因組獨(dú)立于宿主基因組建立持續(xù)感染時(shí)期等。DDR信號(hào)網(wǎng)絡(luò)可以將病毒基因組中的特殊結(jié)構(gòu)（如ssDNA 發(fā)卡結(jié)構(gòu)和線性dsDNA 基因組末端）識(shí)別為DNA 損傷結(jié)構(gòu)，對(duì)病毒基因組的復(fù)制構(gòu)成威脅。反過來，DNA 病毒進(jìn)化獲得了對(duì)抗和利用細(xì)胞DDR的功能，將DDR 作為病毒DNA 成功復(fù)制的獨(dú)特工具箱，處理病毒復(fù)制中間體結(jié)構(gòu)。病毒蛋白還可以誘導(dǎo)細(xì)胞DNA 復(fù)制應(yīng)激而影響細(xì)胞DDR 過程。DNA 病毒激活各自特異的DDR 激酶信號(hào)通路，但又與經(jīng)典的細(xì)胞DNA 損傷反應(yīng)通路不同。DNA 病毒感染激活的DDR 信號(hào)通路是細(xì)胞對(duì)病毒復(fù)制所做出的應(yīng)激反應(yīng)，還是病毒主動(dòng)誘導(dǎo)的促進(jìn)病毒基因組復(fù)制的反應(yīng)，二者難以區(qū)別。不同DNA 病毒調(diào)控細(xì)胞DDR信號(hào)途徑的機(jī)制詳見表1。

表1 DNA病毒調(diào)控細(xì)胞DDR的不同機(jī)制Tab.1 Different mechanism of DNA virus regulating cellular DDR

3.1 DNA病毒選擇性激活DDR信號(hào)網(wǎng)絡(luò)途徑

腺病毒[20-21]、多瘤病毒[22]和皰疹病毒[6，23]感染細(xì)胞時(shí)都可以激活細(xì)胞DDR，最簡單的細(xì)小病毒與DDR 信號(hào)網(wǎng)絡(luò)也發(fā)生復(fù)雜的相互作用[7，24]。細(xì)小病毒感染激活多種PI3KK，誘導(dǎo)廣泛的DDR 信號(hào)途徑[25]。MVM 僅激活A(yù)TM，同時(shí)完全抑制ATR 和CHK1[26]。AAV 與腺病毒共同感染時(shí)激活DNAPKcs，但與HSV-1共感染時(shí)主要激活A(yù)TM[27]。MRN復(fù)合物結(jié)合于AAV 的ITR 對(duì)病毒復(fù)制產(chǎn)生不利影響，但卻促進(jìn)了病毒DNA 融合到宿主細(xì)胞基因組中[28]。多瘤病毒是研究DNA 復(fù)制的強(qiáng)有力工具，其L-TAg 通過調(diào)控細(xì)胞轉(zhuǎn)錄機(jī)制而上調(diào)DDR 反應(yīng)組分，激活A(yù)TM 和ATR，如SV40（Simian virus 40）[29]、JC多瘤病毒（JC polyomavirus，JCPV）、Merkel 細(xì)胞多瘤病毒（Merkel cell polyomavirus，MCV）[30]。L-TAg與復(fù)制起始位點(diǎn)結(jié)合促進(jìn)病毒DNA 的合成，同時(shí)激活細(xì)胞DDR。L-TAg被ATM 磷酸化，獲得處理病毒復(fù)制中間體結(jié)構(gòu)的功能，若抑制ATM 和ATR，則限制了多瘤病毒復(fù)制。人乳頭瘤病毒（Human papillomavirus，HPV）復(fù)制也利用細(xì)胞DDR，ATM 和下游修復(fù)蛋白R(shí)AD51、BRCA1 在HPV 復(fù)制過程中發(fā)揮了重要作用[31-32]。HPV誘導(dǎo)ATM高度活化并磷酸化下游效應(yīng)蛋白CHK2，造成G2期阻滯，這是病毒基因組復(fù)制所必需的[33]。單獨(dú)表達(dá)HPV E1和E7蛋白，二者都能夠誘導(dǎo)ATM 磷酸化，增加DNA 修復(fù)蛋白的量，修復(fù)蛋白是促進(jìn)病毒復(fù)制所必需的[34]。HSV-1 通過病毒蛋白ICP4 和基因組激活A(yù)TM，利用角膜上皮細(xì)胞DDR 完成基因組復(fù)制過程[35]。即使在同一個(gè)保守的病毒家族中，激活的DDR 信號(hào)通路也有細(xì)微差異，不同血清型之間的差異表明了各病毒激活不同的DDR通路。

3.2 DNA病毒選擇性抑制DDR信號(hào)網(wǎng)絡(luò)途徑

DNA 病毒能夠選擇性利用DDR 信號(hào)網(wǎng)絡(luò)促進(jìn)病毒的復(fù)制，但有些情況下，DNA 病毒感染激活DDR 后，對(duì)病毒復(fù)制會(huì)產(chǎn)生不利影響。DNA 病毒基因組剛進(jìn)入細(xì)胞核時(shí)就被核內(nèi)的外源DNA 感知蛋白識(shí)別[36-37]，感知蛋白募集宿主細(xì)胞抗病毒蛋白復(fù)合物在入核的病毒DNA 基因組處聚集，啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)源性抗病毒反應(yīng)[38]。DNA 病毒進(jìn)入細(xì)胞核時(shí)，病毒表達(dá)早期蛋白，可降解細(xì)胞內(nèi)源性的抗病毒蛋白復(fù)合物。

AAV 感染時(shí)，MRN 復(fù)合物被AAV 早期蛋白E1和E4 滅活，MRN 下游的通路被抑制，防止病毒基因組被破壞[8]。MVM 感染早期募集結(jié)合MRN復(fù)合物，但后期將其降解。腺病毒蛋白通過抑制DNA-PKcs和DNA 連接酶Ⅳ的活性而抑制NHEJ 修復(fù)途徑，還可通過抑制TOPBP1（DNA topoisomerase 2-binding protein 1）來抑制ATR通路。

HSV-1 基因組是線性dsDNA，有雙鏈缺口和單鏈間隔，這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)能夠募集、結(jié)合并激活細(xì)胞DDR。其中，RNF8（RING finger protein 8）、RNF168（RING finger protein 168）、BRCA1 是細(xì)胞內(nèi)源性抗病毒蛋白，但很快被HSV-1 編碼的E3 泛素連接酶ICP0 滅活[9]。DDR 上游蛋白質(zhì)γ-H2AX 和MDC1 結(jié)合在入核的病毒基因組上，但下游的修復(fù)蛋白R(shí)NF8 和RNF168 被ICP0 介 導(dǎo)降 解，阻 止TP53BP1結(jié)合到病毒基因組[36]。DNA 病毒針對(duì)不同DDR 組分的不同處理方式提示，DDR 信號(hào)通路上游蛋白質(zhì)可能被HSV-1利用，進(jìn)而參與病毒基因組的重組形式復(fù)制，下游蛋白質(zhì)被降解清除，防止其沉默病毒基因組。在裂解感染和潛伏感染時(shí)期，HSV-1 分別表達(dá)特異蛋白質(zhì)，選擇性地調(diào)控DDR 修復(fù)途徑。HSV-1 單鏈DNA 結(jié)合蛋白ICP8 與病毒的UL12 外切酶形成復(fù)合物，促進(jìn)依賴于重組修復(fù)的病毒DNA復(fù)制，通過單鏈退火和末端切除來抑制其他形式的末端連接。ICP0 泛素連接酶介導(dǎo)降解DNA-PKcs、MRE11，阻止了病毒末端連接，促進(jìn)了病毒復(fù)制。HRR 促進(jìn)HSV-1 復(fù)制，NHEJ 可能對(duì)HSV-1 的復(fù)制產(chǎn)生抑制作用，這可以解釋為什么病毒蛋白靶向抑制NHEJ 的通路蛋白。前人研究發(fā)現(xiàn)，抑制DNAPKcs 或敲減Ku80基因可以促進(jìn)KSHV 的復(fù)制[39]。DNA 病毒進(jìn)化獲得了逃脫細(xì)胞針對(duì)外源性DNA 的識(shí)別機(jī)制，抑制細(xì)胞內(nèi)源性抗病毒反應(yīng)。

3.3 DDR信號(hào)網(wǎng)絡(luò)調(diào)控DNA病毒的感染狀態(tài)

皰疹病毒感染的一個(gè)特征是呈現(xiàn)溶解性感染和持續(xù)性潛伏感染雙階段。潛伏感染時(shí)，如HSV-1感染神經(jīng)細(xì)胞，EBV 感染B細(xì)胞[40]，病毒基因組持續(xù)存在但沒有子代病毒粒子生成。細(xì)胞DDR 促進(jìn)了病毒潛伏感染，在病毒活化時(shí)又被重新調(diào)控。由于DDR在HSV-1裂解感染過程中很重要，而不同細(xì)胞DDR 通路的差異則促進(jìn)了HSV-1 潛伏感染。HSV-1 感染神經(jīng)細(xì)胞時(shí)激活DDR 的程度不同于非神經(jīng)細(xì)胞[41]。ICP0 介導(dǎo)降解RNF8 和RNF168，阻止組蛋白的泛素化和下游修復(fù)蛋白的募集[36]，這有助于在神經(jīng)元建立潛伏感染。KSHV 早期感染原代內(nèi)皮細(xì)胞時(shí)激活A(yù)TM，對(duì)感染晚期建立潛伏感染很重要。DDR 組分在感染后期也發(fā)揮重要作用，通過多聚ADP 核糖募集結(jié)合出核復(fù)合物UL31，促進(jìn)KSHV釋放出細(xì)胞核[42]。

3.4 DNA病毒通過調(diào)控DDR信號(hào)網(wǎng)絡(luò)影響宿主細(xì)胞基因組的穩(wěn)定性

致瘤病毒能夠誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化腫瘤細(xì)胞，其基因組的不穩(wěn)定性可能由幾種因素共同促成，包括病毒感染誘導(dǎo)復(fù)制應(yīng)激致使細(xì)胞DNA 損傷、DNA 損傷檢查點(diǎn)被抑制、病毒DNA 隨意整合、整合后的病毒基因組發(fā)生擴(kuò)增和結(jié)構(gòu)重排等。DDR 是細(xì)胞固有的腫瘤抑制反應(yīng)，皰疹病毒感染時(shí)調(diào)控、改變細(xì)胞DDR，促進(jìn)細(xì)胞發(fā)生腫瘤性轉(zhuǎn)化。EBV 通過下調(diào)保持基因組完整性的蛋白質(zhì)功能促進(jìn)細(xì)胞發(fā)生腫瘤性轉(zhuǎn)化[43-44]。EBV 潛伏感染蛋白EBNA3C 抑制ATMCHK2 通 路，促 進(jìn)B 細(xì) 胞 擴(kuò) 增 和 永 生 化[45]。HPV DNA 的復(fù)制損傷了宿主細(xì)胞DNA，造成宿主細(xì)胞基因組不穩(wěn)定。HPV 感染誘導(dǎo)形成不穩(wěn)定的惡性腫瘤細(xì)胞基因組，致使大量染色體發(fā)生結(jié)構(gòu)異常，形成微細(xì)胞核。HPV E6 蛋白抑制了p53 的功能，E7干擾了腫瘤抑制因子pRb，導(dǎo)致中心體復(fù)制錯(cuò)誤。HPV 抑制這些細(xì)胞周期檢查點(diǎn)蛋白可以導(dǎo)致分化完全的角質(zhì)細(xì)胞進(jìn)入S 期，使得HPV 基因組充分復(fù)制，直接損害了宿主細(xì)胞基因組的完整性。E6 和E7 誘導(dǎo)細(xì)胞DNA 復(fù)制應(yīng)激，明顯減少核苷酸的儲(chǔ)備 量，導(dǎo) 致 細(xì) 胞DNA 損 傷[46]。FANCD2（Fanconi anemia group D2 protein）負(fù)責(zé)保護(hù)停滯的細(xì)胞基因組復(fù)制，在HPV 復(fù)制中心處異常累積，去除FANCD2導(dǎo)致HPV E7 轉(zhuǎn)基因小鼠易發(fā)生頭頸部腫瘤。以上研究結(jié)果提示，病毒感染誘導(dǎo)的細(xì)胞DNA 損傷和復(fù)制應(yīng)激是促進(jìn)細(xì)胞腫瘤化的主要驅(qū)動(dòng)因素。

4 DNA病毒復(fù)制中心與DDR反應(yīng)灶之間的相互影響

細(xì)胞DNA 在核內(nèi)離散位點(diǎn)處復(fù)制，參與復(fù)制的蛋白質(zhì)集中分布在這些位點(diǎn)。而DNA 病毒復(fù)制發(fā)生在病毒誘導(dǎo)的特異結(jié)構(gòu)處，被命名為VRC（Viral replication center）[47-48]。病毒和一些參與細(xì)胞DNA復(fù)制、修復(fù)的蛋白質(zhì)集中分布在VRC 處，促進(jìn)病毒DNA 的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，而那些對(duì)病毒復(fù)制有潛在危害的宿主細(xì)胞蛋白質(zhì)則被移除在VRC 之外。每一種DNA 病毒都募集特異的細(xì)胞DNA 復(fù)制和修復(fù)蛋白[49-53]，這些蛋白質(zhì)或被利用，或被滅活，即使在高度保守的同一病毒屬內(nèi)相互之間也會(huì)有差異。

4.1 DNA病毒VRC選擇募集細(xì)胞DDR反應(yīng)組分

從簡單到復(fù)雜的病毒基因組復(fù)制中心選擇性地募集了許多宿主細(xì)胞DNA 復(fù)制和修復(fù)蛋白。如細(xì)小病毒形成的復(fù)制中心即APAR 小體[Autonomous parvovirus associated replication（APAR）body]結(jié)合了參與細(xì)胞DNA 復(fù)制、修復(fù)蛋白和病毒非結(jié)構(gòu)蛋白NS1[16，25]，NS1 負(fù)責(zé)把MVM 的基因組定位到DNA 損傷灶處[54]。AAV 的VRC 募集結(jié)合的DDR 組分包括激活的ATM 和DNA-PKcs[27]，由復(fù)制蛋白R(shí)ep 和ITR 形成的復(fù)制起始位點(diǎn)結(jié)合了DNA-PKcs 和Ku70/80 蛋 白[55]。多瘤病 毒依靠LTAg 和復(fù)制的病毒基因組募集細(xì)胞DNA 修復(fù)蛋白到VRC[56]，抑制ATM 和ATR限制了多瘤病毒形成分散的VRC[30]，而激活A(yù)TM 則影響病毒對(duì)DDR 信號(hào)途徑的選擇。ATM 阻止NHEJ 相關(guān)蛋白質(zhì)復(fù)制SV40 DNA，從而防止病毒基因組發(fā)生連環(huán)化，因?yàn)檫B環(huán)化會(huì)破壞病毒DNA 的有效復(fù)制。SV40 VRC 處的ATM 促進(jìn)募集切除酶，抑制ATM，導(dǎo)致DNAPKcs和NHEJ相關(guān)蛋白質(zhì)的累積和活化[57]。在HPV感染的細(xì)胞內(nèi)，參與DNA 同源重組修復(fù)和保護(hù)復(fù)制叉 的DDR 反 應(yīng) 組 分，如MRN、BRCA1、ATRIP（ATR-interacting protein）、RAD51、FANCD2、CHK2被募集結(jié)合在HPV VRC 處，通過同源重組或處理病毒DNA 復(fù)制中間體結(jié)構(gòu)的方式促進(jìn)病毒復(fù)制。當(dāng)共同表達(dá)HPV 復(fù)制蛋白E1 和E2 時(shí)，形成的核內(nèi)VRC 募集結(jié)合了許多宿主細(xì)胞DNA 修復(fù)蛋白[58]。在HSV-1 發(fā)生裂解感染或潛伏感染被激活時(shí)，HSV-1 的VRC 處都募集結(jié)合了許多DNA 修復(fù)蛋白。在HSV-1 和KSHV 的VRC 中 都 有MRN 和Ku70/80 復(fù)合物，但沒有發(fā)現(xiàn)下游參與HRR 的蛋白質(zhì)。MRN 復(fù)合物在許多DNA 病毒感染時(shí)都結(jié)合到VRC 處，去除MRN 復(fù)合物降低了HSV-1 和KSHV復(fù)制效率，可能與MRN 激活A(yù)TM 有關(guān)。MRN 復(fù)合物具有重要的外切酶功能，用抑制劑消除其功能后，KSHV 的重新復(fù)活受到抑制。痘病毒在胞質(zhì)內(nèi)的VRC 復(fù)制DNA，參與細(xì)胞DNA 復(fù)制和修復(fù)的蛋白質(zhì)如拓?fù)洚悩?gòu)酶和PCNA（Proliferating cell nuclear antigen）在胞漿中的VRC 集中分布，胞質(zhì)內(nèi)的VRC 同樣募集結(jié)合MRN 和DNA-PKcs 等DDR 反應(yīng)組分[59]。

VRC 募集結(jié)合的細(xì)胞DNA 復(fù)制和修復(fù)蛋白促進(jìn)了病毒復(fù)制，滯留DDR 反應(yīng)組分可能從空間上阻止了它們參與宿主細(xì)胞DNA 損傷的修復(fù)反應(yīng)，造成宿主細(xì)胞基因組不穩(wěn)定。DNA 病毒VRC 選擇性地募集結(jié)合DDR 反應(yīng)組分能夠更好地利用細(xì)胞的某些代謝途徑來復(fù)制病毒基因組。

4.2 DNA 病毒蛋白將不利于DNA 病毒復(fù)制的DDR組分降解移除

對(duì)DNA 病毒復(fù)制有害的宿主細(xì)胞蛋白被病毒蛋白靶向降解或者移位。盡管MRN 復(fù)合物被一些DNA 病毒利用，但它不利于某些DNA 病毒的復(fù)制，所以被特異性地從VRC 中去除。腺病毒VRC 中的MRN 復(fù)合物被E4orf6-E1b55K 病毒蛋白靶向降解，并且被E4orf3 蛋白移除到胞漿。當(dāng)這些病毒早期基因產(chǎn)物不表達(dá)時(shí)，MRN 復(fù)合物與VRC 中的病毒基因組DNA 結(jié)合[8]，限制病毒DNA 復(fù)制，導(dǎo)致形成病毒連環(huán)體，其詳細(xì)機(jī)制還不明確。MVM選擇性地移除MRE11 和p21[60]，以保證細(xì)胞處于有絲分裂前狀態(tài)，有利于MVM 復(fù)制。HSV1 ICP0 靶向降解MRE11，消除細(xì)胞內(nèi)源性的抗病毒成分[61]。有些DNA 病毒蛋白還靶向降解ATM、DNK-PKcs、TOPBP1、p53等（表1）。值得注意的是，同一個(gè)蛋白質(zhì)既可以被激活，也可以被病毒蛋白誘導(dǎo)降解。這提示同一蛋白質(zhì)在病毒感染的不同階段對(duì)病毒的復(fù)制產(chǎn)生了有利或有害的影響，所以被病毒在不同感染階段選擇性激活或降解。

5 結(jié)論與展望

DNA 病毒復(fù)制與細(xì)胞DDR 信號(hào)網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)生復(fù)雜的相互作用。由于病毒基因編碼能力有限，所以病毒必須選擇性地結(jié)合、利用有利于病毒復(fù)制、重組的DDR 組分，同時(shí)降解、移除對(duì)病毒基因組復(fù)制有害的DDR 組分，將它們排除在VRC 之外。DNA 病毒通過激活細(xì)胞DDR 信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中的ATM、ATR、DNA-PKcs，改變細(xì)胞內(nèi)環(huán)境，完成病毒感染周期。然而，DNA 病毒感染與細(xì)胞DDR 之間相互作用的機(jī)制還有許多未解之謎，DNA 病毒感染激活的DDR 信號(hào)網(wǎng)絡(luò)與經(jīng)典的細(xì)胞DDR 信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別還不明確。有關(guān)DNA 損傷激活的DDR 和外源性DNA 感知分子cGAS、IFI16、RIG-I、STING 等所激活的天然免疫之間聯(lián)系已經(jīng)進(jìn)行了探索研究[62-65]，已有利用核酸免疫治療由DNA 病毒（如HPV）所引發(fā)的腫瘤[66]，這是腫瘤免疫治療的一個(gè)發(fā)展方向。細(xì)胞DDR 處理DNA 病毒復(fù)制中間體結(jié)構(gòu)的機(jī)制還有待結(jié)構(gòu)生物學(xué)深入解析，對(duì)DNA 病毒復(fù)制性感染的影響程度還需要更深入研究。蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)可以鑒定DNA 病毒感染引起的宿主細(xì)胞DDR 信號(hào)網(wǎng)絡(luò)蛋白質(zhì)分子翻譯后修飾的變化[67-70]，以及被病毒早期蛋白降解抑制的宿主細(xì)胞抗病毒蛋白的變化。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的不斷發(fā)展，DNA 病毒感染與細(xì)胞DDR 信號(hào)網(wǎng)絡(luò)之間的互作分子機(jī)制會(huì)逐步被解開。

隨著2003 年非典型肺炎和2019 年新冠肺炎的暴發(fā)，人獸共患病和公共衛(wèi)生日益受到人類的重視。有關(guān)動(dòng)物DNA 病毒感染與宿主細(xì)胞DDR 信號(hào)網(wǎng)絡(luò)間的互作機(jī)制目前還有很多未解之謎。對(duì)動(dòng)物DNA 病毒感染與宿主細(xì)胞DDR 信號(hào)網(wǎng)絡(luò)之間互作的研究，可以為人類傳染性疾病的防御和治療提供參考，同時(shí)為利用溶瘤病毒治療腫瘤的方法提供動(dòng)物研究模型。