? ? ? ? 今天介紹的是最簡單的皰疹病毒——卡波齊肉瘤皰疹病毒/卡波西肉瘤皰疹病毒/人皰疹病毒8(Kaposi's Sarcoma Associated-Herpesvirus/KSHV/Human Gammaherpesvirus 8/HHV-8)。

簡介

? ? ? 卡波齊肉瘤皰疹病毒/人皰疹病毒8(Kaposi's Sarcoma-Associated Herpesvirus/KSHV/Human Gammaherpesvirus 8/HHV-8)是一種雙鏈DNA病毒，DNA被包裹在正二十面體衣殼內(nèi)，然后衣殼被無定形蛋白質(zhì)層——幔狀結(jié)構(gòu)包圍，最后被脂質(zhì)包膜包裹。KSHV的代表型是GK18，基因組長度是137969bp。KSHV是感染人類的拉迪諾病毒/細長病毒(Rhadinovirus)——一種具有小偷行為的皰疹病毒，因為它從宿主細胞中竊取了許多基因，其中包括編碼補體結(jié)合蛋白、IL-6、BCL-2、cyclin-D、G蛋白偶聯(lián)的KSHV基因受體、干擾素調(diào)節(jié)因子和Flice抑制蛋白(FLIP)；以及DNA合成蛋白，包括二氫葉酸還原酶、胸苷激酶、胸苷酸合成酶、DNA聚合酶等。 盡管沒有其他人類腫瘤病毒擁有這些相同的基因，但其他腫瘤病毒的目標是相同的細胞途徑，這說明從根本上講，所有腫瘤病毒似乎都攻擊相同的細胞控制途徑，即所謂的腫瘤抑制途徑。

? ? ? 由于蝌蚪噬菌體(Caudovirus)與皰疹病毒(Herpesvirus)為一個祖先進化而來，皰疹病毒衣殼的一個頂點進化成了蝌蚪病毒(Head-Tail Virus)注射器(Portal Vertex)，用于向細胞核注射DNA。

? ? ? ?感染后，該病毒通過巨胞飲作用進入B細胞，并保持潛伏(安靜)狀態(tài)。 僅在潛伏期期間表達在KSHV潛伏期相關(guān)區(qū)域(KLAR)中編碼的基因的子集，包括潛伏期相關(guān)核抗原LANA、vFLIP、vCyclin和12 microRNA。潛伏期是迄今為止已知的所有與KSHV相關(guān)的病因，包括所有與KSHV相關(guān)的腫瘤發(fā)生的標志。 已經(jīng)顯示在KLAR區(qū)域中編碼的蛋白質(zhì)編碼基因和非編碼基因(microRNA)對于與KSHV相關(guān)的腫瘤發(fā)生都很重要。 為了研究microRNA的功能，該領(lǐng)域的領(lǐng)先研究人員已經(jīng)建立了KSHV誘變的詳細協(xié)議和攜帶microRNA缺失突變體的完整細胞系，可以作為從事病毒領(lǐng)域工作的任何國際研究人員的資源相關(guān)癌癥。此外，另一項研究表明，vFLIP和vCyclin通過誘導致癌宿主mir17-92簇間接地干擾TGF-β信號通路。這些觀察結(jié)果代表了一種可能對KSHV的腫瘤發(fā)生和血管生成(卡波齊肉瘤的標志)重要的新機制。 關(guān)鍵工具的開發(fā)，例如完整的12個microRNA缺失突變體，是研究KLAR基因在KSHV相關(guān)腫瘤發(fā)生中的功能的重要進展對于KSHV進入至關(guān)重要是EPH受體A2，Hrs，TSG101和一些整合素，其身份尚待確認。該病毒以稱為附加體(Episome)的環(huán)狀DNA存在，并使用細胞復制機制自我復制。LANA是病毒DNA在潛伏期復制所需的唯一病毒蛋白。 病毒附加體進入宿主細胞核后會被染色。LANA將病毒DNA束縛在細胞染色體上，抑制p53和成視網(wǎng)膜細胞瘤蛋白pRb，并抑制完整病毒產(chǎn)生和組裝(裂解復制)所需的病毒基因。 為什么在潛伏期僅表達一部分病毒基因的機制仍未完全了解。 但是已經(jīng)表明，與潛伏期有關(guān)的基因表達可以部分地由潛伏期期間KSHV附加體獲得的特征表觀遺傳狀態(tài)來解釋。LANA在延遲期間起著重要作用。 它可以調(diào)節(jié)宿主和病毒的轉(zhuǎn)錄本，并在潛伏期與多種活性啟動子(包括宿主啟動子)結(jié)合。在同一項研究中，還顯示LANA與創(chuàng)建H3K4me3標記的主機hSET1相關(guān)聯(lián)。但是，尚不清楚為何KLAR區(qū)在等待期間保持活動的確切機制。 還顯示出諸如炎癥之類的各種信號可能激發(fā)病毒進入裂解復制。 當發(fā)生裂解復制時，病毒附加體開始以滾環(huán)復制，合成線性DNA分子，該線性DNA分子被包裝成從細胞中排出的病毒顆粒，從而感染新細胞或被傳播至新宿主。 當病毒進行裂解復制時，單個細胞即可形成數(shù)千個病毒顆粒，這通常會導致被感染細胞出現(xiàn)細胞病變。

? ? ? KSHV基因組由一個137969(GK18毒株)個堿基長的獨特區(qū)域組成，編碼所有表達的病毒基因，其側(cè)翼是2~3萬堿基的末端重復序列。每個末端重復單元的長度為801bp，G+C含量為85％，并以重復的頭對尾方式定向。在潛伏期中，病毒基因組取決于宿主復制機制，并使用末端重復序列內(nèi)的序列作為復制起點，以封閉的環(huán)狀附加體復制。 當病毒重新活化成裂解復制時，病毒基因組通過滾環(huán)復制，以連續(xù)線性分子的形式從附加體中復制出來。復制每個單位基因組時，會將其在末端重復區(qū)域內(nèi)切割，然后包裝到病毒顆粒中。然后，病毒在穿過細胞核和細胞質(zhì)以離開細胞時被脂質(zhì)膜包裹。 因此，盡管KSHV基因組在潛伏感染細胞的細胞核中是環(huán)狀的，但它卻作為線性分子包裝在傳染性病毒中。一旦病毒重新感染細胞，脂質(zhì)膜就會與細胞膜融合，而病毒粒子會移動到細胞核。病毒基因組通過注射進細胞核釋放，并在其中復制，該過程似乎涉及同源重組。

? ? ? ?負責潛在復制和裂解復制之間轉(zhuǎn)換的主要病毒蛋白稱為ORF50復制反式激活劑(RTA)。 當細胞信號傳導條件激活RTA的生成時，它又激活第二級和第三級病毒蛋白的定型級聯(lián)的合成，最終形成病毒衣殼的成分以及復制病毒基因組所需的DNA合成酶。

致病機理

? ? ? ?病毒感染的機制尚不十分清楚。健康的個體可以被病毒感染，并且沒有任何跡象或癥狀，這是由于免疫系統(tǒng)能夠控制感染的能力。 感染是免疫受損的特別關(guān)注的問題。接受化療的癌癥患者，AIDS患者和器官移植患者均極有可能出現(xiàn)感染跡象。

? ? ? ?測序技術(shù)的最新進展發(fā)現(xiàn)，病毒在潛伏期會與。研究還表明，病毒編碼的microRNA不僅可以操縱宿主mRNA并與之相互作用，還可以解除宿主長期的非編碼RNA(lncRNA)的調(diào)控。最近，在EBV和KSHV中都發(fā)現(xiàn)了環(huán)狀RNA(circRNA)。

? ? ? ?KSHV可以終生感染，但是健康的免疫系統(tǒng)可以控制這種病毒。許多感染KSHV的人永遠不會顯示任何癥狀。當已經(jīng)感染KSHV的人由于AIDS，醫(yī)療或衰老而變得免疫功能低下時，就會發(fā)生卡波齊氏肉瘤。

? ? ?? KSHV是以下四種疾病的已知病因：

1.卡波齊氏肉瘤——一種血管增生性腫瘤，可能累及皮膚(常見)、淋巴結(jié)或內(nèi)臟，

2.與HHV-8相關(guān)的多發(fā)性卡斯特曼病——淋巴增生性疾病，

3.原發(fā)性滲出性淋巴瘤——與KSHV相關(guān)的侵襲性淋巴瘤，涉及不成熟漿細胞的B細胞，稱為漿母細胞，被視為具有漿母細胞分化的一種淋巴樣腫瘤，

4.KSHV炎性細胞因子綜合癥——一種具有MCD樣癥狀但無相關(guān)病理的綜合癥。

傳染病學

? ? ? ?1970年代，HHV-8的全球患病率為2％至10％。HHV-8的血清陽性率在地理上有很大差異，北歐，東南亞和加勒比海國家的感染率在2-4％之間，在地中海國家中約為10％，在撒哈拉以南非洲國家中約為40％。在南美，感染率總體上較低，但在美洲印第安人中較高。即使在個別國家內(nèi)，不同地區(qū)之間也存在明顯差異，安西都護府的感染率約為19.2％，而中囻湖北的感染率為9.5％。盡管血清陽性率一直呈線性增加的趨勢，但感染率高的國家在年輕年齡段的血清陽性率可能更高。教育程度與感染率呈負相關(guān)。通常，感染了HIV-1或HPV的人更容易被HHV-8共同感染。

? ? ???在血清陽性率低的國家，HHV-8主要限于AIDS和KS患者。在血清陽性率較高的國家中，兒童期感染頻繁，表明可能通過唾液傳播母嬰。在贊比亞的一項調(diào)查中，所有患有KS的孩子的母親HHV-8呈陽性，而并非所有患有KS的孩子的HHV-8呈陽性。在另一項贊比亞調(diào)查中，到4歲時，有13.8％的兒童血清HHV-8呈血清反應陽性。尚未發(fā)現(xiàn)由于性別或婚姻狀況，血清陽性率有顯著差異。

病毒進化

? ? ? ?據(jù)估計，該病毒在地中海、安息和安西都護府的最新共同祖先已經(jīng)進化了29872年(26851-32760年的最高概率密度為95％)。安西都護府分離病毒的最新祖先距今2037年(1842年至2229年的最高概率密度為95％)。 考慮到羅馬時期地中海和安西都護府之間的歷史聯(lián)系，這種病毒很可能是沿著絲綢之路被引入安西都護府的。突變率估計為每個站點每年3.44×10^-6個替換(95％最高概率密度2.26×10^-6至4.71×10^-6)。 但是，KSHV的不同基因型的全球分布和潛在的傳播途徑需要進一步研究。

? ? ? ? 分離株的分型基于可變的K1膜蛋白。 識別出六種類型(A-F)。

保護

? ? ? ?由于感染KSHV的人會無癥狀地感染該病毒，因此X伴侶應謹慎從事不受保護的X行為，以及從事X活動時可能會流口水的活動。 謹慎的建議是在需要時使用**套，避免與患有KSHV和HIV感染者或身份不明的伴侶深度接吻。 存在血液檢測以檢測抗病毒抗體的方法。

治療

? ? ? ? 卡波齊肉瘤通常是局部腫瘤，可以通過手術(shù)或通過局部放射治療。 可以使用諸如脂質(zhì)體蒽環(huán)類藥物或紫杉醇之類的藥物進行化學療法，特別是對于浸潤性疾病。針對皰疹病毒復制的抗病毒藥物(更昔洛韋)已被成功用于預防卡波齊肉瘤的發(fā)展，但是一旦腫瘤發(fā)展，這些藥物就幾乎沒有用處或沒有用處。 對于AIDS-KS患者，最有效的治療方法是高活性抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療，以減少HIV感染。接受充分的抗HIV治療的AIDS患者，卡波濟肉瘤的發(fā)生率可降低90％。

? ? ? ??盡管KSHV會影響宿主的免疫系統(tǒng)，但仍有足夠的機會進行臨床干預以恢復這一改變。 挑戰(zhàn)之一是抑制靶細胞抑制免疫系統(tǒng)的過度表達。 在長期的炎癥刺激下，靶細胞無法響應，從而導致精疲力竭的表型。 活化免疫療法可以恢復并增強免疫細胞功能。 與其他免疫療法相比，靶向抗程序性細胞死亡蛋白1(PD-1)/程序性死亡配體1(PD-L1)的療法取得了巨大的成功。 由于KSHV感染，單核細胞增加了PD-1的表達，PD-1是一種抑制性分子，并在許多腫瘤類型中引起免疫逃逸。 在KS-HIV患者的NK細胞中PD-1高表達，并導致疲憊的表型。 抗PD-1抗體(nivolumab或pembrolizumab)表現(xiàn)出顯著的抗腫瘤作用。Nivolumab目前正在進行一項I期臨床試驗，Pembrolizumab已顯示其在I期治療HIV和KS患者中的功能，并且正在進行II期治療。沙利度胺類似藥物-泊馬度胺也于2011年獲得FDA的批準。泊馬利度胺被證明可以恢復MHC-1的表達，從而幫助細胞向細胞毒性T細胞展示胞內(nèi)蛋白，并且還可以抑制PD-L1和 增加CD8+T細胞殺傷力。

LANA-1

? ? ? ? KSHV基因組結(jié)構(gòu)非常簡單——兩頭是可以首尾相接成環(huán)的末端序列，中間是病毒基因區(qū)。因此，KSHV是最簡單的皰疹病毒，沒有比KSHV更簡單的皰疹病毒。KSHV編碼約90個基因和多個非編碼RNA，例如microRNA?！癘RF”基因是根據(jù)松鼠猴皰疹病毒(Saimirine Gammaherpesvirus 2/Herpesvirus Saimiri)中的同源基因的基因組位置來命名的?！癒”基因是KSHV獨有的基因，某些KSHV基因功能已經(jīng)確定，而另一些則沒有確定。

? ? ? ? 在KSHV中，最重要的基因是ORF73——LANA-1。在此我只介紹LANA-1——因為對于KSHV來說，它太重要了。

? ? ? ?潛伏期相關(guān)核抗原(LANA-1)是卡波齊肉瘤皰疹病毒(KSHV)潛伏蛋白，最初由Moore及其同事發(fā)現(xiàn)為斑點狀的核抗原，存在于原發(fā)性積液與KS患者抗體反應陽性的淋巴瘤細胞。它是Western-blotting鑒定的最具免疫優(yōu)勢的KSHV蛋白，因為222–234 kDa雙條帶的遷移速度比預期分子量慢。人們懷疑LANA在調(diào)節(jié)病毒和細胞基因表達中起著至關(guān)重要的作用。它通常在血液測試中用作抗原，以檢測已暴露于KSHV的人的抗體。

? ? ? ?? KSHV/HHV-8被確定為卡波齊氏肉瘤(KS)和某些與AIDS相關(guān)的淋巴瘤的病原體。由于KSHV在腫瘤灶中建立了潛伏感染，因此它總是表達高水平的病毒LANA蛋白，這對于維持KSHV附加體是必要和充分的。

? ? ? ? LANA-1由ORF73編碼，是在所有潛伏感染的腫瘤細胞中高表達的少數(shù)HHV-8編碼蛋白之一。 具體來說，它是一種磷酸蛋白，具有一個酸性內(nèi)部重復結(jié)構(gòu)域，其側(cè)翼是一個羧基末端結(jié)構(gòu)域和一個氨基末端結(jié)構(gòu)域。LANA-1充當轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)劑，由于其與腫瘤抑制蛋白p53和成視網(wǎng)膜細胞瘤蛋白pRb結(jié)合的能力而直接參與了腫瘤的發(fā)生。 這導致p53依賴性啟動子失活并誘導E2F依賴性基因。

? ? ? ?研究還表明，LANA-1可以激活人類端粒酶全酶的逆轉(zhuǎn)錄酶亞基的啟動子，因此過度延長了細胞轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵步驟。矛盾的是，LANA-1已被證明參與轉(zhuǎn)錄抑制，并且可以與mSin3 / HDAC1共抑制復合物相互作用。

? ? ? ?它也顯示出與可與基本轉(zhuǎn)錄機制相互作用的ATF4/CREB2轉(zhuǎn)錄因子相互作用并抑制它們，并與兩種人類染色體相關(guān)的細胞蛋白MeCP2和DEK結(jié)合。

? ? ? ?LANA-1與細胞染色質(zhì)相關(guān)，并在細胞分裂過程中停留在染色體上。它通過將病毒附加體束縛在染色體上來維持細胞分裂過程中的病毒基因組。它直接與主要與HHV-8基因組的末端重復（TR）區(qū)相關(guān)的復制起點識別復合物（ORC）結(jié)合。

? ? ? ?就像EB病毒的EBNA-1和OriP一樣，LANA-1和KSHV OriP也是可以制作人工染色體的。很巧，下期介紹的是愛潑斯坦-巴爾病毒(EB病毒)，敬請期待！

附帶說明

這是KSHV的LANA序列對比：

HHV8 GK18：

N末端：1-311(312？)

中央端：312(313？)-904(905？)

C末端：905(906？)-1129

HHV8 BC1_UNC：

N末端：1-311(312？)

中央端：312(313？)-937(938？)

C末端：938(939？)-1162