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EB病毒与淋巴瘤转化的研究进展

2019年07月19日
作者:秦园园, 桑威, 徐开林
作者单位:徐州医科大学附属医院血液科淋巴瘤中心
来源:《白血病·淋巴瘤》杂志

EB病毒(EBV)是重要的致瘤病毒,最初在伯基特淋巴瘤(BL)患者的细胞中发现,是人类最早发现与肿瘤发生相关的病毒,在超过95%的健康人群中以潜伏感染形式存在。EBV通过潜伏膜蛋白(LMP),EB病毒核抗原(EBNA)等驱动淋巴细胞克隆转化,与BL、自然杀伤(NK)/T细胞淋巴瘤(NK-TCL),霍奇金淋巴瘤(HL)以及血管免疫母细胞淋巴瘤(AILD)等发生高度相关。现就EBV在淋巴瘤转化过程中的研究进展进行综述。

EBV及EBV相关淋巴瘤概述

EBV属于疱疹病毒属γ亚科,也称作人类疱疹病毒Ⅳ型,具有长172 kb的双链线性DNA基因组。EBV原发感染后具有潜伏期,能够感染呼吸道上皮细胞,可通过B细胞特异性CD21抗原感染B细胞,进入循环B淋巴细胞,并在潜伏状态下持续存在。在患者机体免疫功能低下的时候也可以引起T细胞和NK细胞的增殖。病毒潜伏感染时在体内表达几种基因产物,包括6种核抗原(EBNA1、EBNA2、EBNA3A、EBNA3B、EBNA3C和LP),3种LMP(LMP-1、LMP-2A和LMP-2B),2种小的非编码RNA(EBER1)和(EBER2)以及Bam HI-A片段转录产物(BART),维持病毒基因组存在并能够逃避免疫监视。

EBV潜伏感染与淋巴瘤有一定相关性。EBV在潜伏期可能会重新激活,导致病毒基因的表达,编码一系列抗细胞凋亡产物、细胞因子和介导信号转导通路,破坏稳态从而导致肿瘤转化。可形成恶性肿瘤如BL、HL、NK-TCL等。BL是最早被发现与EBV感染相关的B细胞肿瘤,地方型、散发型、免疫缺陷型3个亚型中地方型与EBV关系最密切,血清学证据表明95%以上肿瘤细胞中可检测到EBV。有学者运用免疫组织化学以及EBER原位杂交的方法,检测出在HL的HRS细胞内存在EBV,证实EBV和HL的发病有关。EBV与HL的相关性在免疫力低下的人群中更明显。EBV主要感染B淋巴细胞,也可感染NK和T细胞增殖恶化形成NK-TCL,鼻腔或鼻咽部是肿瘤最常发生的部位,鼻型NK-TCL EBV的阳性率达90%以上。血清EBV-DNA检测可作为判断NK-TCL预后的重要因素。

EBV编码抗原参与的淋巴瘤转化

LMP与淋巴瘤转化

LMP-1

LMP是EBV基因表达产物,包括LMP-1、LMP-2A和LMP-2B,在许多肿瘤中表达。LMP-1是相对分子质量约为63×103的LMP,由亲水性N端胞质区、C端胞质区以及疏水的跨膜结构域组成,各自有不同的生化功能。C端含有重要的激活结构域(CTAR)1-3,作为锚定结构域并且与某些细胞因子相互作用并激活参与细胞周期进程的NF-κB、JNK(c-Jun N末端激酶)、p38 MAPK、JAK/STAT和PI3K/AKT信号通路。LMP-1可以通过JAK3和STAT5的磷酸化或c-Jun的参与增加程序性死亡受体配体1(PD-L1)的表达,程序性死亡受体1(PD-1)与PD-L1的相互作用促使细胞持续增长,也可以夺取免疫检查点,使肿瘤细胞从宿主免疫系统的监视中逃逸,导致淋巴瘤的发生。

LMP-1模拟分化簇40(CD40)信号转导,通过肿瘤坏死因子受体(TRAF)发出信号,导致核转录因子NF-κB的激活,导致细胞存活和生长。Sun等发现LMP-1可以通过NF-κB途径刺激真核起始因子4E(eIF4E)的转录,促进EBV感染的NK-TCL细胞增殖、迁移和侵袭,从而产生NK-TCL。LMP-1通过激活多种miRNA影响基因转录和B细胞淋巴瘤形成,包括miR-10b、miR-29b、miR-146a等。LMP-1的表达可以上调不同的抗凋亡蛋白如A20和bcl-2并抑制p53来阻断细胞凋亡,引起淋巴细胞克隆性增殖,不可逆转地形成淋巴瘤。

LMP-2

LMP-2可通过阻止酪氨酸激酶磷酸化而阻止隐性感染细胞中EBV再激活。EBV相关淋巴瘤中可持续检测到LMP-2A的转录产物,提示LMP-2A在体内病毒持续感染中具有重要作用。LMP-2A模拟潜伏感染的B细胞受体(BCR)信号转导途径,促进细胞存活及增殖转化,还可以募集细胞质激酶以激活B细胞免疫球蛋白(Ig)受体或在缺乏Ig受体的情况下激活PI3K-AKT途径以促进B细胞存活和生长,从而产生HL。LMP-2A模拟BCR结合Syk/Src,抑制BCR介导的凋亡,可能导致浆细胞性淋巴瘤(LPL)的发生。

EBNA与淋巴瘤的转化

EBNA-1

EBNA-1是所有EBV相关肿瘤和潜伏期程序中表达的唯一潜在蛋白,其抗体检测表明既往感染过EBV或正处于感染恢复期。EBNA-1与潜伏的病毒DNA复制起始点结合,并在细胞分裂后维持EBV阳性细胞中的病毒基因组。EBNA-1潜在的致癌作用包括:促进EBV诱导的B细胞永生化,导致细胞基因组不稳定,以及免受p53介导的细胞凋亡。EBV潜伏感染的细胞中EBNA-1与Sp1蛋白形成复合物,从而上调凋亡抑制蛋白survivin的表达,抑制细胞凋亡进而导致肿瘤的发生。EBNA-1结构中包含重复的甘-丙氨酸(Gly-Ala)序列,可阻止细胞与抗原加工相关转运物(TAP)转运蛋白结合,影响抗原肽与HLA Ⅰ类分子的结合,使CD4+ T细胞的激活受到阻碍,引起BL发生。EBNA-1还可以诱导细胞内Has-miR-127的表达,导致LMP-1、XBP-1、IRF-4的降低和bcl-6、CD10的增加,使EBV感染的记忆B细胞异常转录,从而导致BL的发生。

EBNA-2

EBNA-2是Bam HI-Y片段编码的酸性磷酸化蛋白,在EBV感染的B细胞转化过程中较早表达,其可以诱导LMP-1和LMP-2表达,促进B细胞增殖和转化。EBNA-2直接激活c-myc是EBV诱导增殖和永生化的重要过程。Konforte等发现JAK/STAT途径对于白细胞介素21(IL-21)介导的EBNA-2和LMP-1蛋白表达的调节必不可少。EBNA-2通过模拟Notch信号转导途径与DNA结合蛋白CBF1相互作用,阻断分化、促进细胞增殖从而导致淋巴瘤的发生。EBNA-2充当STAT3的转录共激活因子并与LMP-1共同作用,通过影响DNA结合活性来增强STAT3的转录活性,而促进淋巴瘤的发生。

EBNA-3

EBNA-3影响EBV感染细胞中病毒和细胞基因的表达,并能在B细胞转化中发挥作用。例如,EBNA-3A和EBNA-3C是潜在的致癌基因,它们可以抑制促凋亡和衰老诱导基因的转录。EBNA-3A和EBNA-3C抑制TGF β信号通路的内源性凋亡途径;它们同时可以抑制myc诱导的凋亡,可能导致LPL的发生。据报道,EBNA-3B在EBV感染的B细胞中具有肿瘤抑制功能,其功能的丧失对弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)的发生可能是重要的因素。

EBV编码的EBER与淋巴瘤转化

EBER是非聚腺苷酸化和非蛋白编码的RNA分子,在EBV潜伏感染时具有高度表达。其被RNA聚合酶Ⅲ转录成167和172个核苷酸的非翻译RNA,并通过分子内碱基配对形成茎环结构,从而产生双链RNA结构。EBER被认为是原位杂交的可靠标志物,用于检测淋巴瘤临床样本中的EBV感染。EBER作为LMP-1的功能性后备,通过激活致癌的PI3K/AKT信号通路并抑制肿瘤抑制因子蛋白激酶(PKR)和细胞周期抑制剂p21和p27来促进淋巴瘤细胞的增殖。EBER可抑制双链RNA依赖的PKR的激活,下调elF2a的磷酸化,启动转录过程,造成EBV的持续感染。EBER可通过抵抗凋亡诱导和上调bcl-2的表达起抗凋亡作用,且能诱导IL-10表达,促进感染的细胞增殖和转化,从而诱导BL的发生。

EBV编码的miRNA与淋巴瘤的转化

迄今为止,已经在EBV中鉴定出约25种前体miRNA和44种成熟miRNA。其中3个(EBV BHRF1-1、BHRF1-2和BHRF1-3)来自BHRF1簇,其余由BART簇编码。BHRF1 miRNA高表达在Ⅲ期潜伏期,在Ⅰ期或Ⅱ期潜伏期中几乎检测不到。相比之下,BART miRNA在所有EBV阳性细胞株中表达,包括BL、淋巴母细胞样细胞株等。EBV miRNA能够调控细胞mRNA的表达,EBV miRNA调节p53、B细胞信号转导等通路,促进细胞的增殖和分化。研究发现EBV-miR-BHRF1-2与PRDM1的3'UTR结合,表明PRDM1是EBV的靶标。PRDM1是B细胞、T细胞和NK细胞淋巴瘤中的肿瘤抑制基因。PRDM1已被提议作为HL、DLBCL等miRNA下调的靶点,这些肿瘤中miRNA对PRDM1的下调可能有助于这些肿瘤的发病机制。

EBV Bam HI-A右侧转录物(BART)miRNA具有近30种BART miRNA,其在EBV相关恶性肿瘤中过表达。Zhou等发现细胞miRNA(miR-142)与EBV-BART-6-3p一起作为致癌基因起作用,抑制肿瘤抑制因子PTEN的表达,促进淋巴细胞的增殖分化并可导致淋巴瘤的发生。Ramakrishnan等发现,当抑制BART9 miRNA的表达时,LMP-1表达下调,并且NK-TCL细胞的增殖受到抑制;相反,LMP-1表达上升且淋巴瘤细胞不断增加。这表明BART9是通过调节LMP-1的表达,促进NK-TCL细胞不断增殖。Wong等发现EBV miRNA可通过经典Wnt信号通路下调抑制基因如Wnt抑制因子1、MAP激酶相关的NEMO样激酶,从而促进肿瘤发生。

EBV参与淋巴瘤转化的其他机制

EBV与B细胞的相互作用可形成BL。疟原虫使潜伏感染的B细胞中EBV再激活,导致疟疾感染,可增加疟疾流行地区BL发生的风险。恶性疟原虫可激活Toll样受体9,其诱导Ig-myc易位。将myc癌基因重新定位与IgG重链(IgH)基因的启动子序列并列,导致myc的组成型活化。这种基因组重排引起的myc组成型表达是BL的主要致癌驱动因子。80%的BL在t(8:14)易位。

淋巴瘤形成过程中肿瘤微环境十分重要。CD4+ T细胞等炎症细胞包围HL细胞并支持其存活和生长。HRS细胞分泌CCL5、CCL17、CCL20和CCL22,它们可以募集辅助和调节性CD4+ T细胞。HRS细胞激活成纤维细胞,从而产生嗜酸性粒细胞趋化因子和CCL5,进一步募集嗜酸性粒细胞和调节性T细胞。EBV编码的LMP,特别是LMP-1,通过刺激细胞因子和趋化因子HRS细胞的产生而形成这种微环境。HRS细胞产生免疫抑制因子,包括IL-10、TGF-β和PD-L1等,进而针对EBV感染的HRS细胞抑制其细胞毒性T细胞反应。相反,cHL微环境为各种配体-受体相互作用介导的EBV阳性HRS细胞提供存活信号,包括CD40-D40L和CD30-D30L等。

结语

综上所述,EBV由于其广泛的人群易感性和一定的致瘤作用,自从被发现后就备受关注。LMP、EBNA、EBER及信号转导通路等都可引起淋巴瘤的转化,各种EBV相关淋巴瘤之间的发病机制既有联系又存在差异性。探索更加具体的致瘤机制、寻找共同的靶向治疗点及提高机体的免疫功能可能是未来治疗EBV相关淋巴瘤的关键。

文献来源

EB病毒与淋巴瘤转化的研究进展 [J] . 白血病·淋巴瘤,2019,28( 6 ): 375-378. 
DOI: 10.3760/cma.j.issn.1009-9921.2019.06.014

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评论
2019年11月20日
邢莉民
天津医科大学总医院 | 血液肿瘤科
学习
2019年07月22日
LiDeZhil
陆军军医大学第二附属医院(重庆新桥医院) | 肿瘤科
学习了
2019年07月22日
梁海
亳州市人民医院 | 其他
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