? ? ? ? 今天介紹的病毒是SV40——她是多瘤病毒的代表。

簡介

? ? ? ?SV40是猴空泡病毒40(Simian Vacuolating Virus 40)或猴病毒40(Simian Virus 40)的縮寫，這是一種在猴子和人類中均有發(fā)現(xiàn)的多瘤病毒。與其他多瘤病毒一樣，SV40是一種DNA病毒，有可能導致動物腫瘤，但最常以潛伏感染的形式持續(xù)存在。SV40作為一種模型真核病毒已被廣泛研究，導致在真核DNA復制和轉(zhuǎn)錄方面的許多早期發(fā)現(xiàn)。

病毒歷史

? ? ? ? SV40最早由BenSweet和MauriceHilleman于1960年發(fā)現(xiàn)，當時他們發(fā)現(xiàn)美國有10-30%的脊髓灰質(zhì)炎疫苗被SV40污染。1962年，BerniceEddy描述了SV40致癌功能，在用SV40感染的猴子細胞接種的倉鼠中誘導肉瘤和室管膜瘤。1978年，美國耶魯大學的Weissman以及比利時根特大學的Fiers及其團隊對完整的病毒基因組進行了測序。

人類疾病

? ? ?? SV40可能導致人類癌癥的假設(shè)一直是一個特別有爭議的研究領(lǐng)域。目前尚不清楚SV40是否對導致腫瘤有任何作用。由于這些不確定性，學術(shù)界意見仍然存在分歧，一些人認為這一假設(shè)不受數(shù)據(jù)支持，而另一些人則認為某些癌癥可能涉及SV40。美國國家癌癥研究所在2004年宣布，雖然SV40在某些動物模型中確實會導致癌癥，但“已經(jīng)積累了大量流行病學證據(jù)表明SV40可能不會導致人類癌癥”。該公告基于兩項研究。這份2004年的公告與美國國家科學院免疫安全審查委員會2002年進行的一項研究形成對比，該委員會指出，“該委員會得出的結(jié)論是，生物學證據(jù)是適度的，表明在自然條件下接觸SV40可能導致人類癌癥。”

p53損傷和致癌性

? ? ? ? SV40可能與石棉共同致癌，導致間皮瘤。該機制可能涉及通過SV40大T抗原和SV40小T抗原抑制人類腫瘤抑制因子p53的轉(zhuǎn)錄特性。腫瘤抑制因子p53負責在細胞受損時啟動細胞凋亡或細胞周期停滯。突變的p53基因可能會導致不受控制的細胞增殖，從而導致腫瘤。

脊髓灰質(zhì)炎病毒疫苗污染

? ? ? ? 1955年至1961年間在美國生產(chǎn)的一些疫苗被發(fā)現(xiàn)受到來自生長培養(yǎng)基和原始種子菌株的SV40的污染。盡管SV40已被廣泛研究，但人口水平研究并未顯示因接觸而導致癌癥發(fā)病率增加的廣泛證據(jù)。35年的隨訪沒有發(fā)現(xiàn)與SV40相關(guān)的過多癌癥。

病毒學特征

? ? ? ? SV40由一個無包膜的二十面體病毒粒子組成，帶有一個封閉的環(huán)狀雙鏈DNA基因組5.2kb。病毒粒子通過病毒粒子糖蛋白VP1粘附到MHCI類的細胞表面受體。滲透到細胞中是通過小窩囊泡。在細胞核內(nèi)，細胞RNA聚合酶II起到促進早期基因表達的作用。這導致剪接成兩個片段的mRNA。由此產(chǎn)生小T抗原和大T抗原。大T抗原有兩個功能：5%進入質(zhì)細胞膜，95%返回細胞核。一旦進入細胞核，大T抗原就會結(jié)合三個病毒DNA位點，I、II和III。位點I和II的結(jié)合自動調(diào)節(jié)早期RNA合成。與位點II的結(jié)合發(fā)生在每個細胞周期中。結(jié)合位點I在復制起點啟動DNA復制。早期轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生兩個都是經(jīng)過剪切的19sRNA。晚期轉(zhuǎn)錄提供了更長的16秒，用于合成主要的病毒衣殼蛋白VP1；以及較小的19s，它通過泄漏掃描提供VP2和VP3。所有蛋白質(zhì)，除了5%的大T外，都返回細胞核，因為病毒顆粒的組裝發(fā)生在那里。據(jù)報道，一種推定的晚期蛋白VP4可作為病毒孔蛋白促進病毒顆粒的釋放并導致細胞裂解；然而，VP4的存在和作用一直存在爭議。

多重激活

? ? ? ? SV40能夠進行多重激活(MR)。MR是兩個或多個包含致命損傷的病毒基因組在受感染細胞內(nèi)相互作用以形成可行病毒基因組的過程。Yamamato和Shimojo觀察到當SV40病毒粒子被紫外線照射并允許多次感染宿主細胞時發(fā)生MR。Hall研究了當SV40病毒體暴露于DNA交聯(lián)劑4,5',8-trimethylpsoralen時的MR。在只有一個病毒顆粒進入每個宿主細胞的條件下，大約有一個DNA交聯(lián)對病毒是致命的，并且無法修復。相反，當多個病毒基因組感染宿主細胞時，補骨脂素誘導的DNA交聯(lián)得到修復；也就是說，MR發(fā)生了。Hall建議通過重組修復來修復具有交聯(lián)DNA的病毒粒子。米科德等人觀察不同病毒中MR的許多例子，并認為MR是一種常見的性互動形式，它提供了基因組損傷的重組修復的優(yōu)勢。

轉(zhuǎn)錄

? ? ??? SV40的早期啟動子包含三個元件：TATA框位于轉(zhuǎn)錄起始位點上游約20個堿基對處。21個堿基對重復包含6個GC框，是決定轉(zhuǎn)錄方向的位點。此外，72個堿基對重復是轉(zhuǎn)錄增強子。當SP1蛋白與21個堿基對重復序列相互作用時，它會結(jié)合前三個或最后三個GC框。結(jié)合前三個啟動早期表達，結(jié)合后三個啟動晚期表達。72個堿基對重復的功能是增加穩(wěn)定RNA的數(shù)量和提高合成速度。這是通過與AP-1轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合（二聚化）以產(chǎn)生3'多聚腺苷酸化和5'加帽的初級轉(zhuǎn)錄物來完成的。

其他動物體內(nèi)的SV40

? ? ? ? 感染SV40的恒河猴中無癥狀，在野外的許多獼猴種群中都發(fā)現(xiàn)了這種病毒，在那里它很少引起疾病。然而，在免疫缺陷的猴子中——例如，由于感染了猴免疫缺陷病毒(SIV)——SV40的作用很像人類JC和BK多瘤病毒，導致腎臟疾病，有時還會導致類似于進行性多灶性白質(zhì)腦病的脫髓鞘疾病。在其他物種中，特別是倉鼠，SV40會導致多種腫瘤，通常是肉瘤。在大鼠中，使用致癌SV40大T抗原建立原始神經(jīng)外胚層腫瘤和髓母細胞瘤的腦腫瘤模型。

? ? ? ?病毒繁殖和改變細胞功能的分子機制以前是未知的，對SV40的研究極大地增加了生物學家對基因表達和細胞生長調(diào)控的理解。

SV40啟動子

? ? ?? 由于SV40的早期啟動子除了具有轉(zhuǎn)錄功能外，還含有一個DNA復制起點(SV40 Ori)。因此，在可以表達SV40大T抗原的細胞，例如293T細胞(人造癌細胞)內(nèi)，含有SV40啟動子的質(zhì)?？梢匝杆贁U增。這是非常重要的，因為哺乳動物細胞轉(zhuǎn)染步驟非常繁瑣。