? ? ? ?今天介紹的病毒是HTLV的親戚——牛白血病病毒(Bovine Leukemia Virus，BLV)。

簡介

? ? ? ?牛白血病病毒 (BLV) 是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒，可引起牛的地方性牛白血病。 它與人類嗜 T 淋巴細(xì)胞病毒 1 型 (HTLV-I) 密切相關(guān)。 BLV 可以作為 DNA 中間體（原病毒）整合到 B淋巴細(xì)胞的基因組 DNA 中，或以未整合的環(huán)狀或線性形式存在。除了病毒粒子生產(chǎn)所需的結(jié)構(gòu)基因和酶基因外，BLV 還包含編碼一種稱為 Tax 的蛋白質(zhì)的致癌基因，并表達(dá)功能未知的 microRNA。在牛中，大多數(shù)受感染的動物是無癥狀的；白血病很少見（約占受感染動物的 5%），但淋巴增生更為常見（30%）。

疾病

傳播途徑

? ? ? ? 存在許多潛在的 BLV 傳播途徑。通過在動物之間傳播血液的程序（例如去角去角、接種疫苗和使用未在動物之間更換或消毒的儀器或針頭進(jìn)行耳標(biāo)）進(jìn)行傳播是 BLV 傳播的重要手段。使用普通袖子進(jìn)行直腸觸診會帶來風(fēng)險(xiǎn)，但由于缺乏經(jīng)驗(yàn)和觸診頻率增加而增加。通常認(rèn)為通過初乳、牛奶和子宮內(nèi)暴露傳播的感染占相對較小比例。如果使用普通設(shè)備或觸診套，胚胎移植和人工授精也會導(dǎo)致少數(shù)新感染。雖然已經(jīng)記錄了通過吸血昆蟲傳播，但這種風(fēng)險(xiǎn)的重要性尚不清楚。傳播主要依賴于受感染的淋巴細(xì)胞從一只動物轉(zhuǎn)移到另一只動物，具有淋巴細(xì)胞增多癥的 BLV 陽性動物更有可能提供感染源。病毒顆粒難以檢測，不用于傳播感染。

臨床體征

? ? ? ? 一般而言，BLV 僅在牛中引起良性單核細(xì)胞增多癥樣疾病。只有一些動物后來發(fā)展出一種稱為地方性牛白血病的 B 細(xì)胞白血病。在自然條件下，疾病主要通過牛奶傳播給小牛。

? ? ? ?出現(xiàn)白血病的各種器官解釋了許多癥狀：淺表淋巴結(jié)腫大、消化形式、心臟形式、神經(jīng)形式、呼吸形式等。淋巴結(jié)腫大通常是早期臨床癥狀。一個意外的臨床發(fā)現(xiàn)是由于眼后淋巴結(jié)腫大導(dǎo)致結(jié)膜突出。

診斷

? ? ? ? 診斷依賴于瓊脂凝膠免疫擴(kuò)散、ELISA（酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)）和 PCR（聚合酶鏈反應(yīng)）。尸檢結(jié)果具有特征性，包括大多數(shù)器官中廣泛存在的白色腫瘤。

治療和控制

? ? ? ? 這種疾病沒有可用的治療方法。測試和從畜群中移除陽性動物是一種控制方法。在疾病廣泛存在的畜群中，重要的是通過避免動物之間接觸血液來限制傳播。

流行病學(xué)和根除工作

? ? ? ? 在歐洲，人們試圖通過撲殺受感染的動物來根除這種病毒。第一個被認(rèn)為沒有感染的國家是丹麥。不久，英國緊隨其后。與北美國家一樣，歐洲東部集團(tuán)的國家也沒有試圖擺脫這種病毒。但東歐國家在上世紀(jì)末的政治變革后開始變得無白血病。引自美國農(nóng)業(yè)部情況說明書，“1996 年乳制品研究報(bào)告中報(bào)告的 BLV 個體動物高流行率表明，測試和剔除血清陽性動物可能不是控制疾病的經(jīng)濟(jì)有效的方法。相反，通過實(shí)施預(yù)防措施來預(yù)防疾病傳播可能會更具成本效益。?

? ? ? ?美國農(nóng)業(yè)部的測試發(fā)現(xiàn)病毒流行率很高。 “作為 2007 年乳制品研究的一部分，從 30 頭或更多奶牛的 534 個操作中收集了散裝罐牛奶，并使用酶聯(lián)免疫吸附測定 (ELISA) 檢測是否存在針對 BLV 的抗體。結(jié)果顯示，83.9% 的美國乳制品操作對 BLV 呈陽性。BLV 感染可通過 ELISA 或 PCR 檢測。

人類的潛在感染

? ? ? ? 在 1970 年代發(fā)現(xiàn) BLV 后不久，就進(jìn)行了 10 項(xiàng)研究，以尋找人類 BLV 的抗體。然而，沒有發(fā)現(xiàn)抗體，因此研究人員得出結(jié)論，BLV 不會對人類健康構(gòu)成威脅。然而，開發(fā)了更靈敏的抗體檢測技術(shù)，2003 年對 200 多人使用這些新測試進(jìn)行的測試發(fā)現(xiàn)，超過三分之一的人攜帶對 BLV 具有反應(yīng)性的抗體，這個問題又開始被研究。

? ? ? ?已經(jīng)進(jìn)行了幾項(xiàng)研究以確定 BLV 是否會導(dǎo)致人類疾病，主要測試的是飲用受感染奶牛生奶的農(nóng)場工人。一些長期研究可能是必要的，因?yàn)橥婪蚝屯涝讏龉と嘶及┌Y的情況似乎存在相關(guān)性。2014 年，研究人員在美國女性樣本中發(fā)現(xiàn)人體乳腺組織中存在 BLV 陽性細(xì)胞，2015 年發(fā)表的一項(xiàng)病例對照研究表明，暴露于 BLV 與乳腺癌有關(guān)，在美國女性中也是如此。后來對澳大利亞女性的一項(xiàng)研究在 40/50（80%）的乳腺癌女性和 19/46（41%）的無乳腺癌病史女性的乳腺組織中檢測到逆轉(zhuǎn)錄 BLV DNA，表明年齡調(diào)整的優(yōu)勢比和 4.72(1.71-13.05) 的置信區(qū)間。這些結(jié)果證實(shí)了之前對美國女性的研究結(jié)果，澳大利亞人口的比值比更高。一項(xiàng)針對德克薩斯婦女的病例對照研究確定了乳腺組織中 BLV 的存在與乳腺癌狀態(tài)之間的關(guān)聯(lián)，其優(yōu)勢比為 OR 5.1。

? ? ? ? 2019 年，Gertrude C Buehring 提出了對牛白血病病毒在乳腺癌中可能作用的綜述。

? ? ? ?另一項(xiàng)對ZG患者進(jìn)行的病例對照研究未發(fā)現(xiàn) BLV 與乳腺癌之間存在任何關(guān)聯(lián)。然而，這項(xiàng)研究并沒有著眼于乳腺癌的組織樣本，只著眼于血液工作。隨后對中國研究的評估指出了所使用方法的弱點(diǎn)，例如一種為牛設(shè)計(jì)和校準(zhǔn)的獸醫(yī)檢測試劑盒，不適用于檢測人抗體，盡管試劑盒說明中對此有警告。通過下一代測序 (NGS) 對 51 個乳腺癌全基因組的詳盡分析沒有顯示任何 BLV DNA 痕跡，因此排除了 BLV 克隆插入（整合到人類基因組 DNA）到乳腺癌細(xì)胞的 DNA 中。然而，根據(jù)供應(yīng)商（美國國家癌癥研究所）寫在序列欄上方的聲明，所有可用于檢查的 DNA 序列都來自轉(zhuǎn)移部位。在 BLV 感染晚期的牛中，大部分 BLV 基因組被刪除，通常只保留啟動子區(qū)域和致癌基因。如果這種情況也存在于感染 BLV 的人類中，人們就不會期望在轉(zhuǎn)移性腫瘤的全基因組中發(fā)現(xiàn) BLV，而這些腫瘤是人類乳腺癌的晚期階段。 NGS 也不會檢測到未整合的 BLV DNA。需要做更多的研究來確定來自同一人體組織供體的轉(zhuǎn)移性乳腺癌細(xì)胞與原發(fā)性乳腺癌細(xì)胞中 BLV 的存在是否存在差異。

? ? ? ?另一項(xiàng)針對加利福尼亞州 95 名婦女的研究發(fā)現(xiàn)，超過三分之一的血細(xì)胞中有 BLV DNA 的證據(jù)，三分之一的人有 BLV 抗體，但這兩種 BLV 標(biāo)志物在個體供體中彼此不相關(guān)。

其他物種的感染

? ? ? 除牛和水牛以外的動物的自然感染很少見，盡管許多動物容易受到人工感染。在人工感染綿羊后，大多數(shù)動物死于白血病。兔子會患上類似于巴斯德氏菌的致命性艾滋病樣疾病，這與人類的良性鼻煙不同。目前尚不清楚這種自然發(fā)生的兔子疾病是否與 BLV 感染有關(guān)。 “雖然有幾個物種可以通過接種病毒而感染，但自然感染只發(fā)生在牛（Bos taurus 和 Bos indicus）、水牛和水豚身上。綿羊很容易受到實(shí)驗(yàn)接種的影響，并且在更年輕的時(shí)候更容易患上腫瘤比牛。在鹿、兔、大鼠、豚鼠、貓、狗、綿羊、恒河猴、黑猩猩、羚羊、豬、山羊和水牛的實(shí)驗(yàn)感染后，也可以檢測到持續(xù)的抗體反應(yīng)?！?/p>

研究方向

? ? ? ? 由于BLV與HTLV-I關(guān)系密切，因此對BLV的研究具有重要意義。人們可以利用 BLV 的經(jīng)驗(yàn)來了解 HTLV-I 誘發(fā)的疾病，如 ATL（成人T細(xì)胞白血?。┖?HAM/TSP（HTLV-1 相關(guān)脊髓病/熱帶痙攣性下肢輕癱）等神經(jīng)系統(tǒng)疾病。已經(jīng)進(jìn)行了一些病例對照研究，但對 BLV 相關(guān)疾病的研究不如對其他病毒性疾病的研究廣泛。

牛疫苗

? ? ? ?研究人員一直致力于開發(fā)一種用于牛的減毒原病毒疫苗。 該理論是創(chuàng)造一種前病毒，在致病基因中缺失賦予致癌作用（TAX）。這種疫苗將能夠通過保持低水平的傳染性來誘導(dǎo)持續(xù)的抗 BLV 免疫反應(yīng)，同時(shí)防止被野生型病毒感染的風(fēng)險(xiǎn)，從而保持驅(qū)動腫瘤發(fā)生的能力。然而，迄今為止的嘗試還未能制造出一種易于從母親傳染給后代的疫苗。

附：牛白血病病毒包裝信號

? ? ? ? 牛白血病病毒包裝信號對于有效的病毒復(fù)制至關(guān)重要。

發(fā)現(xiàn)

? ? ? ? 在發(fā)現(xiàn)之前，Manksy 等人提出了牛白血病病毒 (BLV) 內(nèi)衣殼化（包裝）信號的位置。要么“在主要剪接供體位點(diǎn)（在病毒 RNA 的 r 區(qū)）和 gag 起始密碼子之間，或在引物結(jié)合位點(diǎn)（位于 5' LTR 的下游）和 gag 起始密碼子之間?！?994年，威斯康星大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員通過刪除分析的過程在BLV的不同位置進(jìn)行了突變，以確定病毒復(fù)制效率是否會受到影響。他們發(fā)現(xiàn)在 gag 基因的 5' 末端和 5' 非翻譯前導(dǎo)區(qū)中缺失的突變體的復(fù)制分別減少了 7 倍和 50 倍。相比之下，他們沒有發(fā)現(xiàn)在 gag 基因 3' 末端缺失的突變體中病毒復(fù)制顯著減少。這些結(jié)果表明 BLV 中有兩個區(qū)域是成功的 RNA?包裝所必需的。

功能

? ? ? ?RNA 包裝信號參與 RNA 包裝過程，有助于使病毒包裝和包裝更有效。RNA 包裝的特征在于 Gag 多蛋白和 RNA 衣殼化（包裝）信號之間的初始識別事件。研究表明，這特別發(fā)生在病毒基因組的 5' 末端，并涉及穩(wěn)定的 RNA 二級結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)與位于 Gag 蛋白的核衣殼或 NC 結(jié)構(gòu)域中的氨基酸相互作用。一旦衣殼化區(qū)域和 Gag 蛋白相互作用，NC 結(jié)構(gòu)域就會招募病毒的基因組以包裝到逆轉(zhuǎn)錄病毒衣殼中。最近，也有人提出 Gag 的基質(zhì)?(MA) 域在此過程的早期識別基因組 RNA 中起著重要作用。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該 MA 結(jié)構(gòu)域涉及 gRNA 包裝，因?yàn)樵搮^(qū)域存在帶電殘基，這對于成功包裝至關(guān)重要。

病毒復(fù)制的必要性

? ? ? ?不知道病毒復(fù)制是否可以在沒有這種 RNA 衣殼（包裝）信號的情況下發(fā)生。 RNA 衣殼化（包裝）信號的突變或缺失減少了 RNA 病毒的包裝，但仍然允許制造病毒顆粒。 Gag 中 NC 結(jié)構(gòu)域的突變同樣會阻止 RNA 包裝，但也會阻止逆轉(zhuǎn)錄病毒顆粒的組裝。如果衣殼化（包裝）信號對于這種粒子組裝不是必需的，那么 Gag 分子之間的蛋白質(zhì)相互作用可能是病毒復(fù)制的唯一原因。然而，對涉及重組 Gag 蛋白的 NC 域的進(jìn)一步研究表明，病毒顆粒組裝需要衣殼化信號。目前有兩種假設(shè)可以解釋這些相互矛盾的發(fā)現(xiàn)。首先，可以在顆粒生產(chǎn)過程中利用逆轉(zhuǎn)錄病毒中的小細(xì)胞 RNA，特別是 tRNA。其次，沒有基因組 RNA 的病毒顆?？梢栽趶?fù)制過程中使用其他細(xì)胞 RNA 作為結(jié)構(gòu)支持。

? ? ? ? 由于逆轉(zhuǎn)錄病毒顆粒始終具有相似數(shù)量的 RNA，因此某些病毒顆粒中缺乏基因組 RNA 必須由細(xì)胞 RNA 來補(bǔ)充。當(dāng)用 RNase 處理時(shí)，逆轉(zhuǎn)錄病毒核心被破壞。因此，無論 Gag 的 NC 結(jié)構(gòu)域在組裝逆轉(zhuǎn)錄病毒時(shí)是否需要幫助，RNA 衣殼化（包裝）信號確實(shí)確保病毒顆粒中存在 RNA 物質(zhì)，作為重要的結(jié)構(gòu)元素。

結(jié)構(gòu)

? ? ? ? BLV 的包裝信號由兩個區(qū)域組成。區(qū)域之一（核苷酸 551 至 698）包括 147 個堿基對，從引物結(jié)合位點(diǎn)之后開始并在 gag 基因（核苷酸 628）開始之后結(jié)束。該區(qū)域被稱為主要信號，對于病毒復(fù)制的發(fā)生至關(guān)重要。

? ? ? ? 另一個區(qū)域由 132 個核苷酸堿基對組成，位于 gag 基因內(nèi)的核苷酸 1015 和 1147 之間。該區(qū)域也稱為次級信號，如果主要區(qū)域存在且功能齊全，則將促進(jìn) RNA 衣殼化。

? ? ? ? BLV 的包裝信號被認(rèn)為是不連續(xù)的，因?yàn)樗膬蓚€區(qū)域不是連續(xù)的。

二級結(jié)構(gòu)

? ? ? ?包裝信號由二級結(jié)構(gòu)組成。初級區(qū)有兩個穩(wěn)定的莖環(huán)結(jié)構(gòu)，次級區(qū)有一個莖環(huán)結(jié)構(gòu)。兩個初級莖環(huán)位于 gag 基因的基質(zhì) (MA) 域中，起始密碼子的下游，而次級信號莖環(huán)位于 gag 的衣殼 (CA) 域中。當(dāng)主要區(qū)域中的突變使其莖環(huán)中的一個無法操作時(shí)，病毒復(fù)制減少了 7 倍。此外，當(dāng)兩個主要信號莖環(huán)都不能正常工作時(shí)，復(fù)制減少 40 倍，從而產(chǎn)生類似表型到?jīng)]有主要信號區(qū)域的 BLV 菌株。在二級信號莖環(huán)中發(fā)現(xiàn)了類似的效果，該區(qū)域的突變使病毒復(fù)制減少了 4 到 6 倍。然而，突變 BLV 菌株的復(fù)制率可以通過實(shí)施反突變重新建立到正常水平。此外，當(dāng) 1 型或 2 型人類 T 細(xì)胞白血病病毒 (HTLV) 的衣殼化信號區(qū)（與 BLV 屬于同一家族的病毒）替換突變的 BLV 的這些突變的初級和次級區(qū)域時(shí)，復(fù)制得到改善，這意味著衣殼化區(qū)HTLV 和 BLV 是同源的。 BLV RNA 的嵌合形式也沒有那么有效，這表明這些衣殼化區(qū)域的二級和三級結(jié)構(gòu)對于復(fù)制成功很重要。?

SL1 和 SL2

? ? ? ?莖環(huán) 1 (SL2) 和莖環(huán) 2 (SL2) 是 BLV 主要信號區(qū)域的特定二級結(jié)構(gòu)。 SL1 和 SL2 對于正確的 RNA 衣殼化和病毒復(fù)制都是必不可少的。然而，SL1 和 SL2 被認(rèn)為具有不同的功能，因?yàn)閱为?dú)使用這些二級結(jié)構(gòu)中的任何一個的兩個副本都會導(dǎo)致復(fù)制效率低下。?

影響

? ? ? ?進(jìn)一步研究 RNA 包裝信號區(qū)域及其與 BLV 內(nèi)其他結(jié)構(gòu)域的相互作用，將有助于更好地了解病毒包裝和復(fù)制。預(yù)計(jì) BLV 將很快在動物模型中進(jìn)行研究，因?yàn)樗壳皩γ绹橹破沸袠I(yè)有影響：BLV 會降低患病牛宿主的牛奶產(chǎn)量。這項(xiàng)研究也將有益于臨床應(yīng)用，因?yàn)?BLV 已在人類乳房組織中發(fā)現(xiàn)。目前尚不清楚人類感染 BLV 是如何發(fā)生的。

? ? ? ? 下期要介紹的病毒是戊型逆轉(zhuǎn)錄病毒的典型代表——大眼鱸表皮增生病毒(Walleye Epidermal Hyperplasia Virus)。