微生物與腫瘤Infectiousagentsandcancer微生物與腫瘤Infectiousagentsandca1與腫瘤相關的微生物RNA病毒：逆轉錄病毒DNA病毒皰疹病毒科的大多數成員如EBV、HCMV、HSV-2、HHV-8等腺病毒科的腺病毒乳多空病毒科的SimianVirus40(SV40)

MurinePolyomaVirusJCvirus,BKvirus嗜肝病毒科的HBV人乳頭瘤病毒科的HPV細菌：幽門螺桿菌與腫瘤相關的微生物RNA病毒：2Virusescausecancer30-40%ofcancersareknowntohaveviraletiologyButasmoreresearchisdone,thispercentageislikelytobefoundtobehigherVirusescausecancer3與腫瘤相關的微生物研究史1908年Ellerman和Bang用雞白血病的無細胞濾液感染雞，雞可發生白血病1911年Rous用可過濾因子成功地誘發了雞的肉瘤。1947年Claude等觀察到病毒顆粒,命名為Rous肉瘤病毒

1908年發現Avianleukemiavirus.EllermannV,BangO.Experimentelleleukamiebeihuhnern.ZentralblBakteriolParasitenkdInfektionskrHyg1908;46:595–7.1911年發現AvianRoussarcomavirus(RSV)第一個被證實的腫瘤病毒.RousP.Asarcomaofthefowltransmissiblebyanagentseparablefromthetumorcells.JExpMed1911;13:397–9.與腫瘤相關的微生物研究史1908年Ellerman和Ba4Rous肉瘤病毒是第一個被證實的RNA腫瘤病毒。對于腫瘤病毒與宿主細胞相互關系的研究，逆轉錄酶的發現和第一個癌基因(src基因)在病毒基因中的定位等,都是在這一系統中研究獲得的具有重要意義的結果。Rous肉瘤病毒是第一個被證實的RNA腫瘤病毒。5Cottontailrabbitpapillomavirus(CRPV)

Shope肉瘤病毒1933年Shope將病毒所致的野兔乳頭狀瘤進行皮下移植試驗，發生浸潤性鱗癌，并證明兔粘液瘤、纖維瘤和乳頭狀瘤均由病毒引起，稱為Shope肉瘤病毒。1933年發現Cottontailrabbitpapillomavirus(CRPV)ShopeRE,HurstEW.Infectiouspapillomatosisofrabbits;withanoteonthehistopathology.JExpMed1933;58:607–241935年用CRPV在家兔模型中誘發腫瘤,第一個被證實的DNA腫瘤病毒.RousP,BeardJW.Theprogressiontocarcinomaofvirus-inducedrabbitpapillomas(Shope).JExpMed1935;62:523–48.Cottontailrabbitpapillomavir61936年發現Mousemammarytumorvirus1951年發現Murineleukemiavirus1951年Gross分離出小鼠白血病病毒，并陸續報道了病毒引起的大鼠、豚鼠、貓、狗、猴白血病。1953年發現Mousepolyomavirus1953-1954年發現Humanadenovirus1960年發現Simianvirus40(SV40)SweetBH,HillemanMR.Thevacuolatingvirus,SV40.ProcSocExpBiolMed1960;105:420–7.1962年SV40在倉鼠中誘發腫瘤1962年發現人腺病毒在倉鼠中誘發腫瘤(第一個被證實有致瘤特性的人類病毒)TrentinJJ,YabeY,TaylorG.Thequestforhumancancerviruses.Science1962;137:835–41.1936年發現Mousemammarytumorvir7與腫瘤相關的微生物研究史

1962年Burkitt從流行病學調查和地理流行病學分析，認為東非兒童中高發的特殊類型的淋巴瘤可能與傳染因子有關。1964年Epstein和Barr在淋巴瘤細胞培養液中發現病毒，命名為EB病毒。

Epstein,M.A.,Barr,Y.M.&Achong,B.G.VirusparticlesinculturedlymphoblastsfromBurkitt’slymphoma.Lancet15,702–703(1964).Epstein-Barrvirus與Burkitt’slymphoma相關(第一個證實的人類腫瘤病毒)EpsteinMA,HenleG,AchongBG,BarrYM.MorphologicalandbiologicalstudiesonavirusinculturedlymphoblastsfromBurkitt’slymphoma.JExpMed1965;121:761–70.與腫瘤相關的微生物研究史1962年Burkitt從流行病學8與腫瘤相關的微生物研究史1967-1968年發現HepatitisBvirus(HBV)BlumbergBS,GerstleyBJ,HungerfordDA,LondonWT,SutnickAI.Aserumantigen(Australiaantigen)inDown’ssyndrome,leukemia,andhepatitis.AnnInternMed1967;66:924–31.OkochiK,MurakamiS.ObservationsonAustraliaantigeninJapanese.VoxSang1968;15:374–85.PrinceAM.Anantigendetectedinthebloodduringtheincubationperiodofserumhepatitis.ProcNatlAcadSciUSA1968;60:814–21.與腫瘤相關的微生物研究史1967-1968年發現Hepat9與腫瘤相關的微生物研究史1970年發現逆轉錄酶BaltimoreD.RNA-dependentDNApolymeraseinvirionsofRNAtumourviruses.Nature1970;226:1209–11.TeminHM,MizutaniS.RNA-dependentDNApolymeraseinvirionsofRoussarcomavirus.Nature1970;226:1211–3.1976年發現細胞來源的逆轉錄病毒癌基因StehelinD,VarmusHE,BishopJM,VogtPK.DNArelatedtothetransforminggene(s)ofaviansarcomavirusesispresentinnormalavianDNA.Nature1976;260:170–3.1975年發現HBV感染與原發性肝細胞癌之間的聯系BlumbergBS,LarouzeB,LondonWT,etal.TherelationofinfectionwiththehepatitisBagenttoprimaryhepaticcarcinoma.AmJPathol1975;81:669–82.1974-1984年發現HPV感染與宮頸癌之間的聯系zurHausenH.Condylomataacuminataandhumangenitalcancer.CancerRes1976;36:794.zurHausenH,MeinhofW,ScheiberW,BornkammGW.Attemptstodetectvirus-specificDNAinhumantumors.I.NucleicacidhybridizationswithcomplementaryRNAofhumanwartvirus.IntJCancer1974;13:650–6.BoshartM,GissmannL,IkenbergH,KleinheinzA,ScheurlenW,zurHausenH.AnewtypeofpapillomavirusDNA,itspresenceingenitalcancerbiopsiesandincelllinesderivedfromcervicalcancer.EMBOJ1984;3:1151–7.DurstM,GissmannL,IkenbergH,zurHausenH.ApapillomavirusDNAfromacervicalcarcinomaanditsprevalenceincancerbiopsysamplesfromdifferentgeographicregions.ProcNatlAcadSciUSA1983;80:3812–5.1976年HBV疫苗研制成功并用于預防原發性肝細胞癌(第一個腫瘤疫苗)BuynakEB,RoehmRR,TytellAA,BertlandAUII,LampsonGP,HillemanMR.VaccineagainsthumanhepatitisB.JAMA1976;235:2832–4.與腫瘤相關的微生物研究史1970年發現逆轉錄酶10與腫瘤相關的微生物研究史1979年發現p53腫瘤抑制基因LaneDP,CrawfordLV.TantigenisboundtoahostproteininSV40-transformedcells.Nature1979;278:261–3.LinzerDI,LevineAJ.Characterizationofa54KdaltoncellularSV40tumorantigenpresentinSV40-transformedcellsanduninfectedembryonalcarcinomacells.Cell1979;17:43–52.1980年發現HumanT-cellleukemiavirustypeI(HTLV-1)PoieszBJ,RuscettiFW,GazdarAF,BunnPA,MinnaJD,GalloRC.DetectionandisolationoftypeCretrovirusparticlesfromfreshandculturedlymphocytesofapatientwithcutaneousT-celllymphoma.ProcNatlAcadSciUSA1980;77:7415–9.1981年發現HTLV-1感染與成人T細胞白血病之間的聯系(在逆轉錄病毒科中發現的第一個人類腫瘤病毒)HinumaY,NagataK,HanaokaM,etal.AdultT-cellleukemia:antigeninanATLcelllineanddetectionofantibodiestotheantigeninhumansera.ProcNatlAcadSciUSA1981;78:6476–80.1988年證實Rb腫瘤抑制基因產物與DNA腫瘤病毒致癌蛋白之間發生相互作用DeCaprioJA,LudlowJW,FiggeJ,etal.SV40largetumorantigenformsaspecificcomplexwiththeproductoftheretinoblastomasusceptibilitygene.Cell1988;54:275–83.WhyteP,BuchkovichKJ,HorowitzJM,etal.Associationbetweenanoncogeneandananti-oncogene:theadenovirusE1Aproteinsbindtotheretinoblastomageneproduct.Nature1988;334:124–9.1989年發現HCV以及它與原發性肝細胞癌之間的聯系ChooQL,KuoG,WeinerAJ,OverbyLR,BradleyDW,HoughtonM.IsolationofacDNAclonederivedfromablood-bornenon-A,non-Bviralhepatitisgenome.Science1989;244:359–62.ColomboM,KuoG,ChooQL,etal.PrevalenceofantibodiestohepatitisCvirusinItalianpatientswithhepatocellularcarcinoma.Lancet1989;2:1006–8.與腫瘤相關的微生物研究史1979年發現p53腫瘤抑制基因11與腫瘤相關的微生物研究史1991-1993研制成功預防宮頸癌的HPV疫苗1994年發現KSHV與Kaposi肉瘤之間的聯系ChangY,CesarmanE,PessinMS,etal.Identificationofherpesvirus-likeDNAsequencesinAIDSassociatedKaposi’ssarcoma.Science1994;266:1865–9.2005年諾貝爾獎授予幽門螺桿菌的發現者2006年FDA批準第一個HPV疫苗用于預防宮頸癌2009年諾貝爾獎授予HPV和HIV發現者與腫瘤相關的微生物研究史1991-1993研制成功預防宮頸癌12腫瘤病毒的特征1、誘發腫瘤：在實驗條件下，有的腫瘤病毒能在同一動物引起多種腫瘤，如多瘤病毒可使小鼠產生23種不同部位和不同組織類型的腫瘤；有的腫瘤病毒可使多種動物發生腫瘤，如雞肉瘤病毒不僅誘發禽類的腫瘤，也可誘發哺乳動物發生腫瘤。腫瘤病毒的特征1、誘發腫瘤：132、傳播方式:

腫瘤病毒可以在動物界以潛伏狀態廣泛存在，通過直接接觸感染或通過胎盤、乳汁感染子代。病毒誘發腫瘤與很多因素有關，如宿主的遺傳特征、性別、內分泌狀況、免疫狀態、年齡以及病毒的致癌強度等等。3、細胞轉化：腫瘤病毒在體外能使正常細胞轉化，轉化細胞的特征與體內腫瘤細胞相似。2、傳播方式:

腫瘤病毒可以在動物界以潛伏狀態廣泛存14腫瘤病毒在細胞內存在的形式：（1）完整病毒（2）僅有核酸，不能合成病毒外殼（3）僅有核酸，或部分核酸片段與細胞核酸整合，不能產生完整病毒腫瘤病毒在細胞內存在的形式：（1）完整病毒15腫瘤病毒感染宿主細胞的方式1、增殖性感染（productiveinfection):又稱裂解性感染（lyticinfection),腫瘤病毒感染宿主細胞后,病毒基因可充分表達，病毒繁殖、復制，產生感染性子代→細胞裂解、死亡。2、非增殖性感染(non-productiveinfection)：腫瘤病毒在細胞內復制率很低或完全不復制，但病毒核酸整合與細胞染色體上，使細胞發生遺傳性改變即轉化，細胞轉化后可獲得無限生長的特性，因為腫瘤病毒在某一階段被阻斷，所以并非所有的病毒基因均能表達。腫瘤病毒感染宿主細胞的方式1、增殖性感染（productiv16細胞感染病毒后的變化1、病毒繁殖：引起細胞裂解死亡，導致損害性疾病，多為急性；2、整合：病毒核酸整合于細胞核酸中，使細胞發生遺傳性改變，即轉化，導致增生性疾病，發生腫瘤。細胞感染病毒后的變化1、病毒繁殖：引起細胞裂解死亡，導致17細胞轉化的特點1、形態與行為的改變：a.

梭形細胞圓化、增大、母細胞化；b.對附著體的粘著力減弱，細胞相互間的走向失去正常規律性，失去接觸抑制，細胞重疊生長，可以懸浮生長，軟瓊脂生長(集落形成)，微腫瘤樣的細胞灶斑.c.

生長時減少對血清成分的需要，糖原酵解獲得能量。細胞轉化的特點1、形態與行為的改變：182、細胞表面結構變化：糖運送加快，透明質酸成分增加，失去胞漿微絲狀物，出現胚胎抗原或病毒相關抗原等；3、非表面性的生化改變：如釋放蛋白酶類，胚胎基因再行活化，激素產生異常等。4、若真正發生腫瘤性轉化，接種到適合的動物宿主可形成腫瘤。2、細胞表面結構變化：19研究人類腫瘤病毒病因的技術方法1、細胞培養：（1）建立腫瘤細胞株：研究細胞內是否有病毒或病毒的痕跡；（2）細胞轉化試驗：鑒定分離的病毒是否具有致腫瘤的特性，如人EBV能使正常人的B淋巴細胞轉化成類淋巴母細胞(LCL)，轉化細胞帶有病毒基因，可連續傳代。研究人類腫瘤病毒病因的技術方法1、細胞培養：20（3）細胞融合：將帶有病毒基因而無完整病毒的T細胞，在滅活的仙臺病毒作用下與敏感細胞融合成雜交細胞，這樣可去除T細胞內對病毒基因的抑制作用，從而復活T細胞內的病毒。（4）藥物激活腫瘤病毒：嘧啶類似物(正丁酸、TPA)可激活T細胞中的腫瘤病毒（3）細胞融合：將帶有病毒基因而無完整病毒的T細胞，在滅活212.用無胸腺小鼠建立人類腫瘤的移植瘤株如用無胸腺小鼠建立了人鼻咽癌的移植瘤株，該細胞株有EBV抗原和核抗原，移植瘤株的體外培養物有EBV顆粒出現，或較純的上皮鱗癌。2.用無胸腺小鼠建立人類腫瘤的移植瘤株如用無胸腺小鼠建立了223、電鏡觀察：如EBV首先是用電鏡在癌細胞株中發現的；4、血清學方法：如IFA,免疫擴散，免疫電泳，放射免疫等；5、流行病學方法：血清流行病學調查，研究病毒與腫瘤的關系；6、分子生物學與生物化學技術：如核酸雜交法發現鼻咽癌上皮細胞和鼻咽部非癌細胞有EBV基因；7、疫苗試用：阻斷作用。擬用EBV疫苗，預防和控制非洲兒童Burkitt淋巴瘤，是否可預防EBV感染和降低鼻咽癌發病率？3、電鏡觀察：如EBV首先是用電鏡在癌細胞株中發現的；23確定病毒致癌作用

必須具備以下五個條件：1、病毒感染在腫瘤發生之前；2、在腫瘤內找到病毒或病毒抗原；3、體外培養的瘤細胞能產生相應病毒的抗原；4、病毒能使正常細胞轉化為惡性細胞，并能在實驗動物中誘發癌瘤；5、用免疫措施預防病毒感染能降低腫瘤的發生率。確定病毒致癌作用

必須具備以下五個條件：1、病毒感染在腫瘤發24微生物與腫瘤課件25微生物與腫瘤課件26癌基因ONCOGENEAgenethatcodesforaproteinthatpotentiallycantransformanormalcellintoamalignantcellAnoncogenemaybetransmittedbyavirusinwhichcaseitisknownasaVIRALONCOGENE病毒癌基因v-onc癌基因ONCOGENE病毒癌基因v-onc27ViralOncogeneV-onc細胞原癌基因CellularProto-oncogeneC-onc細胞原癌基因通過點突變，擴增，獲得啟動子，易位等而被激活變成真正意義上的癌基因ViralOncogene細胞原癌基因CellularP28癌基因的分類編碼生長因子和生長因子受體信號轉導蛋白GTP結合蛋白核里的轉錄因子蛋白癌基因產物都能促進細胞生長和分化癌基因的分類癌基因產物都能促進細胞生長和分化29CellCycleControlGoG2SMG1OncogeneSuppressorgeneCellCycleControlGoG2SMG1Onco30抑癌基因Tumorsuppressorgenes抑癌基因產物常常能抑制細胞分裂，能控制細胞分裂周期處于某一點上（checkpoint)。Firstdiscoveredin1960sbyHenryHarris.Harrisfusedtumorcellswithnormalcellsanddiscoveredsomeofthehybridcellswerenormal.Harrishypothesizedthatthenormalcellsproducedgeneproductsthatsuppresseduncontrolledcellproliferation.Somecancersshowdeletionsofspecificsites(tumorrepressorgenes)thatnormallyinhibitcellgrowthanddivision.e.g.,breastcancer,coloncancer,lungcancerTwomutations(oneoneachallele)arerequiredtoinactivatetumorsuppressorgenes.抑癌基因Tumorsuppressorgenes抑癌基因31抑癌基因TumorsuppressorgenesRb基因（Retinoblastoma視網膜母細胞瘤tumorcellspossesspointmutationsordeletions,whichrenderpRBdefective）pRBisexpressedineverytissuethathasbeenexaminedandregulatesthecellcycle.p53基因抑癌基因TumorsuppressorgenesRb基因32RbGeneMutantRbMutantRbRbRbRbproteinBindsandcontrolscellcycle

TurnsoffDNAreplicationNobinding-GrowthcontinuesMutantRb抑癌基因Tumorsuppressorgenes突變，產生的是失活的抑癌蛋白，細胞恢復分裂生長FunctionlostHeterozygoteHomozygoteRbGeneMutantRbMutantRbRbRbR33Tumorsuppressor

proteinsandoncoproteinDNAvirusoncoproteinsandcellularproteinVirusoncoproteinsCellulartargetsPolyomavirusSV40Tantigenp53,pRbtantigenPP2AHumanpapollomavirusE6p53,DLG,MAG-1E7pRbBovinepapollomavirusE5PDGFβreceptorAdenovirusE1ApRbE2B-55-Kp53HerpesvirusEBVLMP1TRAFsTumorsuppressorproteinsand34RbGeneRbRbproteinRbStopsreplicationRbAdenovirusE1ACellcyclecontinues105kD病毒基因編碼的癌蛋白與抑癌蛋白Rb結合，解除細胞周期控制，細胞加速分裂導致細胞轉化，最后致癌RbGeneRbRbproteinRbStopsrep35P53geneP53geneP53geneP53P53DNAStopsreplicationHepatitisCP53replicationreplicationPapillomaproteolysisP53Papilloma病毒基因編碼的癌蛋白與抑癌蛋白P53結合，解除細胞周期控制，細胞加速分裂導致細胞轉化，最后致癌P53geneP53geneP53geneP53P5336CellwithduplicatedchromosomeChromosomeduplicationDNAsynthesisCelldivisionmitosisG1SG2MDNArepair(e.g.p53)Initiateapoptosis1.excessiveproliferation2.FailureofdamagedcellstorepairtheirDNA3.FailureofdamagedcellstoundergoapoptosisInactivationoftumoursuppressorgenes:HumanpapillomavirusCellwithduplicatedchromosom37癌癥發生的機制癌基因活化抑癌基因失活癌癥發生的機制癌基因活化38根據腫瘤病毒基因組核酸的不同，

可以分為兩大類：1.DNA腫瘤病毒2.RNA腫瘤病毒根據腫瘤病毒基因組核酸的不同，

可以分為兩大類：1.DNA39RNA腫瘤病毒RNA腫瘤病毒40逆轉錄病毒科是一組含逆轉錄酶的RNA病毒，共分7個屬

代表病毒形態逆轉錄病毒屬雞Rouse肉瘤病毒(Rousesarcomavirus)C型(alpharetrovirus)逆轉錄病毒屬鼠乳腺腫瘤病毒(mousemammarytumorvirus)B型、D型(betaretrovirus)逆轉錄病毒屬Moloney鼠肉瘤病毒（Moloneymurinesarcomavirus）C型(Gammaretrovirus)逆轉錄病毒屬人類嗜T淋巴細胞病毒（HumanT-lymphotropicvirus,HTLV)—(Deltaretrovirus)牛白血病病毒（bovineleukemiavirus,BLV)逆轉錄病毒屬大眼獅占皮膚肉瘤病毒（walleyedermalsarcomavirus,WDSV)—(Epsilonretrovirus)慢病毒屬人類免疫缺陷病毒（Humanimmunodeficiencyvirus,HIV)D型Lentivirus猴免疫缺陷病毒（simianimmunodeficiencyvirus,SIV)馬傳染性貧血病毒（equineinfectiousvirus,EIAV)泡沫病毒屬牛、馬、人泡沫病毒（foamyvirus)未成熟顆粒(Spumavirus)

逆轉錄病毒科是一組含逆轉錄酶的RNA病毒，共分7個屬41Endogenous內源性的逆轉錄病毒Endogenous內源性的逆轉錄病毒42RetrovirusRetrovirus43LifecycleoftheRoussarcomavirusLifecycleoftheRoussarcoma44Chrickenc-srcproto-oncogeneandandv-srconcogene.Chrickenc-srcproto-oncogene45

RU5GAGPOLENVU3RRousSarcomaVirus

RU5GAGPOLENVU3R“typicalretrovirus”SRC一些逆轉錄病毒具有額外的基因RU5GAG46FelineSarcomaVirus(FSV)RU5dGAG

FMS

dENV

U3RAvianMyelocytomaVirus(MC29)RU5dGAGMYC

dENVU3RAvianMyeloblastosisVirusRU5GAGPOLMYB

U3R一些逆轉錄病毒用癌基因替換其正常基因，是缺陷型逆轉錄病毒FelineSarcomaVirus(FSV)R47ALV能整合進宿主細胞基因組的很多位點。但是在腫瘤中它常常整合進相同的位點（或有限數量的位點）。說明腫瘤常起源于一個突變的細胞。而且這個整合的位點對轉化的發生至關重要。鳥類髓細胞瘤病毒其整合位點與細胞原癌基因C-myc很近，細胞原癌基因在被插入的病毒帶的啟動子啟動表達，從而啟動致癌過程。ALV能整合進宿主細胞基因組的很多位點。但是在腫瘤中它常常48逆轉錄病毒根據其致腫瘤的機理分為兩類轉導型逆轉錄病毒Transducingretroviruses非轉導型順式激活逆轉錄病毒Cis-actingnontransducingretrovirus

非轉導型反式激活逆轉錄病毒trans-activating/nontransducinglong-latencyretrovirus：如HTLV-I逆轉錄病毒根據其致腫瘤的機理分為兩類轉導型逆轉錄病毒Tran49轉導型逆轉錄病毒Transducingretroviruses都帶有病毒癌基因（或從宿主細胞來的細胞原癌基因）病毒癌基因為病毒復制非必須病毒癌基因整合后可大量表達，但病毒常常是缺陷性病毒，需要輔助病毒才能復制。c-ONCcellHostDNAv-ONCHostDNAc-ONCv-ONCcell轉導型逆轉錄病毒Transducingretrovirus50非轉導型順式激活逆轉錄病毒Cis-actingretroviruses

不帶有癌基因。

病毒的所有基因都存在。病毒具有復制性Promoter-insertiononcogenesisEnhancer非轉導型順式激活逆轉錄病毒Cis-actingretrov51致瘤逆轉錄病毒感染轉化細胞的機制轉導性逆轉錄病毒轉導癌基因到靶細胞非轉導逆轉錄病毒插入靶細胞后，通過順式激活原件激活細胞原癌基因3)非轉導型反式激活逆轉錄病毒通過病毒表達蛋白與宿主細胞中的某些蛋白結合后反式激活細胞原癌基因proteins-transactivation致瘤逆轉錄病毒感染轉化細胞的機制轉導性逆轉錄病毒轉導癌基因到52人類T細胞白血病病毒HumanTcellLeukemiaVirustypeI(HTLV-I)70年代初在日本特別是南部沿海濕熱地區，成人T細胞白血病(ATL)高發，Miyoshi等人從一例男性ATL病人外周血與臍血共培養建立了MF-1細胞株。1979年Hinuma等人在這株細胞中觀察到新的C型RNA病毒，稱成人T細胞白血病病毒（ATLV）。clonalmalignancyofinfectedmatureCD4+Tcells與此同時美國NIH的Gallo等人從皮膚型T細胞白血病病人外周血建了CTC-2細胞株，分離到人類T細胞白血病病毒（HTLV），與ATLV在免疫學和分子雜交方面相同。1983年在美國冷泉港舉行的T細胞白血病病毒會上，將此兩種病毒命名為HTLV-I。1982年從美國西雅圖1例毛細胞白血病病人脾建立的細胞中分離出C型病毒，其核心抗原P24與HTLV-1不同，但具一定同源性，故稱HTLV-II。1980年法國巴斯德研究所從一例淋巴腺病綜合癥(LAS)病人分離到1株新的逆轉錄病毒，命名為淋巴腺病綜合癥相關病毒(LAV)。同時Gallo實驗室也報道分離出類似病毒，稱HTLV-Ⅲ。研究表明LAV

/

HTLV-

Ⅲ與人類獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)有關。國際病毒命名委員會將此兩種病毒定名為免疫缺陷病毒（HIV）,屬逆轉錄病毒中的慢病毒科。人類T細胞白血病病毒HumanTcellLeukemi53HTLV-Igenome

9kilobaseRNAgenomeHTLV-Idoesnotcarryacellular-derivedoncogene屬于非轉導型反式激活逆轉錄病毒與致癌有關的病毒蛋白是Tax但TaxandRev是調節蛋白Tax不是癌基因，與病毒復制必須Essentialforviralreplication調節其他病毒基因表達FunctioninviralgeneexpressionLTRLTRgagpolenvtaxrevproHTLV-Igenome9kilobaseRNAg54TaxandOncogenesisTax是40kda的磷酸化蛋白，是HTLV-1的主要癌蛋白。 與細胞內某些因子協同與HTLV-I基因組的LTR結合后能激活HTLV-I基因組的轉錄，促進病毒基因的表達，

與細胞內的轉錄調控因子和信號分子相互作用能增強或抑制某些細胞內調節蛋白的表達。Tax基因在成纖維細胞中表達能促進ras引起的細胞轉化表達Tax的轉基因鼠能引起腫瘤TaxandOncogenesis55微生物與腫瘤課件56微生物與腫瘤課件57微生物與腫瘤課件58微生物與腫瘤課件59Tax是HTLV-1的主要致癌蛋白。

Tax是反式激活轉錄因子，和細胞內的輔助蛋白結合活化NF-B

Tax是細胞周期調節蛋白，滅活p53，活化cyclinD,cdk2,4,and6，使Rb磷酸化，誘導G1/S轉化Tax的致癌機制Tax是HTLV-1的主要致癌蛋白。Tax的致癌機制60DNA腫瘤病毒通過病毒基因產物轉化細胞包括:

HPVhepatitisBvirusEBVHHVAdenoviruses等DNAtumorvirus基因產物誘導細胞DNA復制酶產生來為病毒復制服務。DNA腫瘤病毒61HumanPapillomaViruses(HPV)引起宮頸癌型別超過100種有30多種與生殖器病變有關高風險型如HPV第16,18型有致癌性低風險型如HPV第6,11型低致癌性外生殖器部位之疣HumanPapillomaViruses(HPV)引62HPV和其他癌癥也有相關性*Includescancerandintraepithelialneoplasia1.WalboomersJM,JacobsMV,ManosMM,etal.JPathol.1999;189:12–19.2.WorldHealthOrganization.Geneva,Switzerland:WorldHealthOrganization;1999:1–22.3.HerreroR,CastellsaguéX,PawlitaM,etal.JNatlCancerInst.2003;95:1772–1783.HPV和其他癌癥也有相關性*Includescancer63HPV主要的轉化蛋白是E6andE7E6andE7是HPV感染的早期基因產物，屬于病毒的非結構蛋白。HPV主要的轉化蛋白是E6andE764HPVGENOMICORGANIZATIONThreemainregions(early,lateandthelongcontrolregion)(E)residesthetransformationandimmortalizationpotential.(L)Twocapsidgenes.(LCR)containsallthecis-regulatoryelements.HPVGENOMICORGANIZATIONThree65LIFECYCLELIFECYCLE66微生物與腫瘤課件67微生物與腫瘤課件68微生物與腫瘤課件69EpsteinBarrvirus與鼻咽癌的關系中國人群95%以上在5歲時EBV抗體陽性鼻咽癌主要在華南地區尤其是珠三角講白話人群高發。在鼻咽癌組織中100%能檢測到EBVDNA，而且是呈環狀DNA形式存在（稱為附加體episome),即在癌組織中EBV呈潛伏感染狀態。EBVDNA不與宿主細胞整合，主要的癌蛋白是LMP-1（latencymembraneprotein1)，次要的癌蛋白是LMP-2A。EBV主要通過唾液傳播，主要感染的靶細胞和潛伏細胞是靜止B細胞，終身潛伏。EpsteinBarrvirus與鼻咽癌的關系70EpsteinBarrvirus

LatencygenesNon-antigenicEBNA1(EpsteinBarrNuclearAntigen1)-episomalreplicationandsegregationfunctionAntigenicEBNA2EBNA3A,3B,3CEBNA-LP

LMP1(LatentMembraneProtein1)

LMP2AEpsteinBarrvirus

Latencygen71微生物與腫瘤課件72EBVEBV73微生物與腫瘤課件74EBVLMP1誘導表皮細胞和鼻咽癌細胞高表達表皮生長因子受體。LMP1胞漿內羧基端含有CTAR1和CTAR2兩個區域，能跟細胞內輔助轉錄因子TRAF2結合，并結合到體內轉錄因子NF-B和AP-1的啟動子結合，促進NF-B和AP-1的轉錄，再促進抗凋亡因子的轉錄，激活細胞原癌基因c-myc,誘導細胞轉化。EBVLMP1誘導表皮細胞和鼻咽癌細胞高表達表皮生長因子受75微生物與腫瘤課件76微生物與腫瘤課件77Virallatentmembraneprotein2Aincancer.ThesignalpathwaysactivatedbyLMP2A,whichhavebeenreportedinepithelialcellsandcancer.Virallatentmembraneprote78微生物與腫瘤課件79HepatitisBvirus(HBV)與原發性肝癌（HCC）有關。LonglatencyperiodtodevelopmentofHepatocellularCarcinoma(HCC)(20-30years).Mechanismisprobablyduetochronicinflammatoryresponse.HepatitisBvirus(HBV)與原發性肝癌（H80微生物與腫瘤課件81HBV的致癌機制1.HBV整合進肝細胞染色體在急性肝炎的早期就已經有HBVDNA整合，在慢性肝炎的肝組織中會檢測到HBVDNA的多重整合，在80%的與HBV相關的HCC組織中能檢測到整合的HBVDNA。在人HCC中HBVDNA的整合位點遍及所有染色體，反映出是隨機整合。整合導致染色體突變不穩定和發揮順式激活附近的細胞基因表達，從而促進肝細胞生長轉化。HBV的致癌機制1.HBV整合進肝細胞染色體82HBV的致癌機制2.HBVX基因產物有反式激活作用，即可促進病毒基因轉錄，也可激活細胞內與細胞周期蛋白信號轉導分子基因，滅活腫瘤抑制蛋白p53，促進肝細胞轉化。3。HBV慢性炎癥，表達的LHBs(大分子表面抗原）聚集在肝細胞內質網腔內導致氧化應急，肝星狀細胞激活，發生肝纖維性增生，肝硬化，肝癌變。HBV的致癌機制2.HBVX基因產物有反式激活作用，即可促83微生物與腫瘤課件84Kaposi’sSarcomaHerpesVirus-HHV-8

Hematologicmalignancies

PrimaryeffusionlymphomaMulticentricCastleman'sdisease(MCD)–ararelymphoproliferativedisorder(AIDS)MCD-relatedimmunoblastic/plasmablasticlymphomaVariousatypicallymphoproliferativedisorders

Kaposi’ssarcomaKaposi’sSarcomaHerpesVirus85KSHVKSHV（HHV-8）基因組含有一些編碼抗凋亡蛋白的基因如vFLIP,vBcl2，細胞因子和趨化因子基因如vIL-6，vMIP,vCCL-3,控制細胞周期的基因如vCyclin.LANA（latencyassociatednuclearantigen)蛋白是主要的致癌蛋白，LANA與p53相互作用抑制p53介導的轉錄活性，抑制凋亡。滅活Rb，釋放E2F反式激活因子，誘導細胞通過G1/S細胞周期控制點。KSHVKSHV（HHV-8）基因組含有一些編碼抗凋亡蛋白86微生物與腫瘤課件87微生物與腫瘤課件88微生物與腫瘤Infectiousagentsandcancer微生物與腫瘤Infectiousagentsandca89與腫瘤相關的微生物RNA病毒：逆轉錄病毒DNA病毒皰疹病毒科的大多數成員如EBV、HCMV、HSV-2、HHV-8等腺病毒科的腺病毒乳多空病毒科的SimianVirus40(SV40)

MurinePolyomaVirusJCvirus,BKvirus嗜肝病毒科的HBV人乳頭瘤病毒科的HPV細菌：幽門螺桿菌與腫瘤相關的微生物RNA病毒：90Virusescausecancer30-40%ofcancersareknowntohaveviraletiologyButasmoreresearchisdone,thispercentageislikelytobefoundtobehigherVirusescausecancer91與腫瘤相關的微生物研究史1908年Ellerman和Bang用雞白血病的無細胞濾液感染雞，雞可發生白血病1911年Rous用可過濾因子成功地誘發了雞的肉瘤。1947年Claude等觀察到病毒顆粒,命名為Rous肉瘤病毒

1908年發現Avianleukemiavirus.EllermannV,BangO.Experimentelleleukamiebeihuhnern.ZentralblBakteriolParasitenkdInfektionskrHyg1908;46:595–7.1911年發現AvianRoussarcomavirus(RSV)第一個被證實的腫瘤病毒.RousP.Asarcomaofthefowltransmissiblebyanagentseparablefromthetumorcells.JExpMed1911;13:397–9.與腫瘤相關的微生物研究史1908年Ellerman和Ba92Rous肉瘤病毒是第一個被證實的RNA腫瘤病毒。對于腫瘤病毒與宿主細胞相互關系的研究，逆轉錄酶的發現和第一個癌基因(src基因)在病毒基因中的定位等,都是在這一系統中研究獲得的具有重要意義的結果。Rous肉瘤病毒是第一個被證實的RNA腫瘤病毒。93Cottontailrabbitpapillomavirus(CRPV)

Shope肉瘤病毒1933年Shope將病毒所致的野兔乳頭狀瘤進行皮下移植試驗，發生浸潤性鱗癌，并證明兔粘液瘤、纖維瘤和乳頭狀瘤均由病毒引起，稱為Shope肉瘤病毒。1933年發現Cottontailrabbitpapillomavirus(CRPV)ShopeRE,HurstEW.Infectiouspapillomatosisofrabbits;withanoteonthehistopathology.JExpMed1933;58:607–241935年用CRPV在家兔模型中誘發腫瘤,第一個被證實的DNA腫瘤病毒.RousP,BeardJW.Theprogressiontocarcinomaofvirus-inducedrabbitpapillomas(Shope).JExpMed1935;62:523–48.Cottontailrabbitpapillomavir941936年發現Mousemammarytumorvirus1951年發現Murineleukemiavirus1951年Gross分離出小鼠白血病病毒，并陸續報道了病毒引起的大鼠、豚鼠、貓、狗、猴白血病。1953年發現Mousepolyomavirus1953-1954年發現Humanadenovirus1960年發現Simianvirus40(SV40)SweetBH,HillemanMR.Thevacuolatingvirus,SV40.ProcSocExpBiolMed1960;105:420–7.1962年SV40在倉鼠中誘發腫瘤1962年發現人腺病毒在倉鼠中誘發腫瘤(第一個被證實有致瘤特性的人類病毒)TrentinJJ,YabeY,TaylorG.Thequestforhumancancerviruses.Science1962;137:835–41.1936年發現Mousemammarytumorvir95與腫瘤相關的微生物研究史

1962年Burkitt從流行病學調查和地理流行病學分析，認為東非兒童中高發的特殊類型的淋巴瘤可能與傳染因子有關。1964年Epstein和Barr在淋巴瘤細胞培養液中發現病毒，命名為EB病毒。

Epstein,M.A.,Barr,Y.M.&Achong,B.G.VirusparticlesinculturedlymphoblastsfromBurkitt’slymphoma.Lancet15,702–703(1964).Epstein-Barrvirus與Burkitt’slymphoma相關(第一個證實的人類腫瘤病毒)EpsteinMA,HenleG,AchongBG,BarrYM.MorphologicalandbiologicalstudiesonavirusinculturedlymphoblastsfromBurkitt’slymphoma.JExpMed1965;121:761–70.與腫瘤相關的微生物研究史1962年Burkitt從流行病學96與腫瘤相關的微生物研究史1967-1968年發現HepatitisBvirus(HBV)BlumbergBS,GerstleyBJ,HungerfordDA,LondonWT,SutnickAI.Aserumantigen(Australiaantigen)inDown’ssyndrome,leukemia,andhepatitis.AnnInternMed1967;66:924–31.OkochiK,MurakamiS.ObservationsonAustraliaantigeninJapanese.VoxSang1968;15:374–85.PrinceAM.Anantigendetectedinthebloodduringtheincubationperiodofserumhepatitis.ProcNatlAcadSciUSA1968;60:814–21.與腫瘤相關的微生物研究史1967-1968年發現Hepat97與腫瘤相關的微生物研究史1970年發現逆轉錄酶BaltimoreD.RNA-dependentDNApolymeraseinvirionsofRNAtumourviruses.Nature1970;226:1209–11.TeminHM,MizutaniS.RNA-dependentDNApolymeraseinvirionsofRoussarcomavirus.Nature1970;226:1211–3.1976年發現細胞來源的逆轉錄病毒癌基因StehelinD,VarmusHE,BishopJM,VogtPK.DNArelatedtothetransforminggene(s)ofaviansarcomavirusesispresentinnormalavianDNA.Nature1976;260:170–3.1975年發現HBV感染與原發性肝細胞癌之間的聯系BlumbergBS,LarouzeB,LondonWT,etal.TherelationofinfectionwiththehepatitisBagenttoprimaryhepaticcarcinoma.AmJPathol1975;81:669–82.1974-1984年發現HPV感染與宮頸癌之間的聯系zurHausenH.Condylomataacuminataandhumangenitalcancer.CancerRes1976;36:794.zurHausenH,MeinhofW,ScheiberW,BornkammGW.Attemptstodetectvirus-specificDNAinhumantumors.I.NucleicacidhybridizationswithcomplementaryRNAofhumanwartvirus.IntJCancer1974;13:650–6.BoshartM,GissmannL,IkenbergH,KleinheinzA,ScheurlenW,zurHausenH.AnewtypeofpapillomavirusDNA,itspresenceingenitalcancerbiopsiesandincelllinesderivedfromcervicalcancer.EMBOJ1984;3:1151–7.DurstM,GissmannL,IkenbergH,zurHausenH.ApapillomavirusDNAfromacervicalcarcinomaanditsprevalenceincancerbiopsysamplesfromdifferentgeographicregions.ProcNatlAcadSciUSA1983;80:3812–5.1976年HBV疫苗研制成功并用于預防原發性肝細胞癌(第一個腫瘤疫苗)BuynakEB,RoehmRR,TytellAA,BertlandAUII,LampsonGP,HillemanMR.VaccineagainsthumanhepatitisB.JAMA1976;235:2832–4.與腫瘤相關的微生物研究史1970年發現逆轉錄酶98與腫瘤相關的微生物研究史1979年發現p53腫瘤抑制基因LaneDP,CrawfordLV.TantigenisboundtoahostproteininSV40-transformedcells.Nature1979;278:261–3.LinzerDI,LevineAJ.Characterizationofa54KdaltoncellularSV40tumorantigenpresentinSV40-transformedcellsanduninfectedembryonalcarcinomacells.Cell1979;17:43–52.1980年發現HumanT-cellleukemiavirustypeI(HTLV-1)PoieszBJ,RuscettiFW,GazdarAF,BunnPA,MinnaJD,GalloRC.DetectionandisolationoftypeCretrovirusparticlesfromfreshandculturedlymphocytesofapatientwithcutaneousT-celllymphoma.ProcNatlAcadSciUSA1980;77:7415–9.1981年發現HTLV-1感染與成人T細胞白血病之間的聯系(在逆轉錄病毒科中發現的第一個人類腫瘤病毒)HinumaY,NagataK,HanaokaM,etal.AdultT-cellleukemia:antigeninanATLcelllineanddetectionofantibodiestotheantigeninhumansera.ProcNatlAcadSciUSA1981;78:6476–80.1988年證實Rb腫瘤抑制基因產物與DNA腫瘤病毒致癌蛋白之間發生相互作用DeCaprioJA,LudlowJW,FiggeJ,etal.SV40largetumorantigenformsaspecificcomplexwiththeproductoftheretinoblastomasusceptibilitygene.Cell1988;54:275–83.WhyteP,BuchkovichKJ,HorowitzJM,etal.Associationbetweenanoncogeneandananti-oncogene:theadenovirusE1Aproteinsbindtotheretinoblastomageneproduct.Nature1988;334:124–9.1989年發現HCV以及它與原發性肝細胞癌之間的聯系ChooQL,KuoG,WeinerAJ,OverbyLR,BradleyDW,HoughtonM.IsolationofacDNAclonederivedfromablood-bornenon-A,non-Bviralhepatitisgenome.Science1989;244:359–62.ColomboM,KuoG,ChooQL,etal.PrevalenceofantibodiestohepatitisCvirusinItalianpatientswithhepatocellularcarcinoma.Lancet1989;2:1006–8.與腫瘤相關的微生物研究史1979年發現p53腫瘤抑制基因99與腫瘤相關的微生物研究史1991-1993研制成功預防宮頸癌的HPV疫苗1994年發現KSHV與Kaposi肉瘤之間的聯系ChangY,CesarmanE,PessinMS,etal.Identificationofherpesvirus-likeDNAsequencesinAIDSassociatedKaposi’ssarcoma.Science1994;266:1865–9.2005年諾貝爾獎授予幽門螺桿菌的發現者2006年FDA批準第一個HPV疫苗用于預防宮頸癌2009年諾貝爾獎授予HPV和HIV發現者與腫瘤相關的微生物研究史1991-1993研制成功預防宮頸癌100腫瘤病毒的特征1、誘發腫瘤：在實驗條件下，有的腫瘤病毒能在同一動物引起多種腫瘤，如多瘤病毒可使小鼠產生23種不同部位和不同組織類型的腫瘤；有的腫瘤病毒可使多種動物發生腫瘤，如雞肉瘤病毒不僅誘發禽類的腫瘤，也可誘發哺乳動物發生腫瘤。腫瘤病毒的特征1、誘發腫瘤：1012、傳播方式:

腫瘤病毒可以在動物界以潛伏狀態廣泛存在，通過直接接觸感染或通過胎盤、乳汁感染子代。病毒誘發腫瘤與很多因素有關，如宿主的遺傳特征、性別、內分泌狀況、免疫狀態、年齡以及病毒的致癌強度等等。3、細胞轉化：腫瘤病毒在體外能使正常細胞轉化，轉化細胞的特征與體內腫瘤細胞相似。2、傳播方式:

腫瘤病毒可以在動物界以潛伏狀態廣泛存102腫瘤病毒在細胞內存在的形式：（1）完整病毒（2）僅有核酸，不能合成病毒外殼（3）僅有核酸，或部分核酸片段與細胞核酸整合，不能產生完整病毒腫瘤病毒在細胞內存在的形式：（1）完整病毒103腫瘤病毒感染宿主細胞的方式1、增殖性感染（productiveinfection):又稱裂解性感染（lyticinfection),腫瘤病毒感染宿主細胞后,病毒基因可充分表達，病毒繁殖、復制，產生感染性子代→細胞裂解、死亡。2、非增殖性感染(non-productiveinfection)：腫瘤病毒在細胞內復制率很低或完全不復制，但病毒核酸整合與細胞染色體上，使細胞發生遺傳性改變即轉化，細胞轉化后可獲得無限生長的特性，因為腫瘤病毒在某一階段被阻斷，所以并非所有的病毒基因均能表達。腫瘤病毒感染宿主細胞的方式1、增殖性感染（productiv104細胞感染病毒后的變化1、病毒繁殖：引起細胞裂解死亡，導致損害性疾病，多為急性；2、整合：病毒核酸整合于細胞核酸中，使細胞發生遺傳性改變，即轉化，導致增生性疾病，發生腫瘤。細胞感染病毒后的變化1、病毒繁殖：引起細胞裂解死亡，導致105細胞轉化的特點1、形態與行為的改變：a.

梭形細胞圓化、增大、母細胞化；b.對附著體的粘著力減弱，細胞相互間的走向失去正常規律性，失去接觸抑制，細胞重疊生長，可以懸浮生長，軟瓊脂生長(集落形成)，微腫瘤樣的細胞灶斑.c.

生長時減少對血清成分的需要，糖原酵解獲得能量。細