三、病毒与癌症
本世纪以来生物学、分子生物学研究证实许多动物和禽类中存在RNA肿瘤病毒,它们或以水平传播方式从一个动物传给另一个动物;或以垂直传播方式传给子代的生殖细胞和体细胞。前者为外源性感染,后者为内源性感染。70年代发现逆转录酶后把RNA肿瘤病毒归为逆转录病毒科(Retroviridae)肿瘤病毒亚科(Oncovirinae)。在DNA病毒中较早了解的是乳多空病毒可引起恶性和良性肿瘤。当多瘤病毒感染体外培养的细胞后,细胞转化为肿细胞,这在病毒致癌机理的研究中起重要作用,此后发现许多DNA病毒也具有这种作用。
(一)病毒癌基因 (V-onc)
大多数逆转录病毒有一特殊的致癌基因,可使细胞发生恶性转化。除逆转录病毒外,RNA病毒无致癌作用。逆转录病毒首先与受体结合,进入胞脱浆脱去衣壳,病毒单链RNA逆转录为双链DNA,并整合到宿主细胞基因组中形成前病毒;而后可处于解止状态,前病毒持续存在;也可由宿主细胞的聚合酶转录出mRNA翻译成病毒结构成分,与病毒RNA组装成子代病毒出芽释放;也可能从病毒致癌基因转录mRNA,翻译癌基因产物(如蛋白激酶),修饰并活化细胞的某些蛋白,导致细胞转化,克隆增殖,形成恶性肿瘤。病毒癌基因产物不参与病毒结构的组成,但在转化的细胞表面出现肿瘤(T)抗原。
(二)细胞原癌基因 (Proto oncogenes 或C-onc)
在研究病毒癌基因时发现正常的鸟、鱼、哺乳动物细胞中有病毒癌基因的同源序列,分子结构略不同,但均编码相同功能的蛋白质,称为细胞原癌基因。至今已查明60余种C-onc C-src C-sis C-erb ,间接造成细胞恶性转化,这种现象叫做插入诱变作用 (Insertional mutagenesis)。此外,细胞生长抑制基因的缺失和突变,失去正常控制细胞增殖的能力,也是细胞恶性转化的因素。
癌症是由多种因素诱发的细胞恶性转化,细胞代谢增殖速率加快,失去接触抑制作用,分化为肿瘤细胞。除上述病毒与细胞本身的因素外,尚与宿主因素有关,加遗传性、饮食习惯、激素水平、免疫抑制、免疫缺陷等;也与外界因素有关,多种诱变剂刺激可造成细胞恶性转化,包括离子射线、化学致癌物质。与人类癌症有关的病毒及其可能的复合致癌因素见表22-1。
四、病毒的致病机理
(一)感染细胞的损伤和死亡
许多病毒感染细胞的结局为细胞死亡。病毒在感染细胞内阻断了细胞自身RNA和蛋白质的合成,而病毒蛋白质和病毒颗粒大量积聚,或形成包涵体(Inclusion body),而使感染细胞变形,常见细胞肿胀,细胞膜通透性改变,最后细胞本身溶酶体酶逸出,而导致细胞破坏。
包涵体是病毒感染细胞中独特的形态学变化。各种病毒的包涵体形态各异,单个或多个,或大或小,圆形,卵圆形或不规则形,位于核内或胞浆内,嗜酸性或嗜碱性(表22-8、图22-3)。荧光抗体染色和电镜检查证明包涵体是病毒复制合成场所。根据病毒包涵体的形态、染色性及存在部位,对某些病毒有一定的诊断价值。
表22-8 病毒包涵体的类型
存在部位 | 染色特性 |
所见病毒(举例) |
胞核内包涵体 | 嗜酸性 | 单纯疱疹病毒、水痘-带状疱疹病毒 |
嗜硷性 | 腺病毒 | |
胞核及胞浆内包涵体 | 嗜酸性 | 麻疹病毒、巨细胞病毒 |
胞浆内包涵体 | 嗜酸性 | 狂犬病病毒、副流感病毒、腮腺炎病毒、呼吸道合胞病毒、脊髓灰质炎病毒 |
嗜碱性 | 无 |
A、牛痘苗病毒:胞浆内嗜酸性染色的包涵体[又称“顾氏小体(Guarnieri body)]。
B、单纯疱疹病毒:胞核内嗜酸性染色的包涵体(属于Cowdry氏A型包涵体)。
C、呼肠孤病毒(Reovirus):胞浆内嗜酸性染色的包涵体,围绕在细胞核外边(用电子显微镜可看出是很多病毒体呈结晶形排聚的集团)。医.学.全.在.线.网.站.提供
D、腺病毒:胞核内嗜碱性染色的包涵体(电镜查看的情况同C)。
E、狂犬病病毒:胞浆内嗜酸性染色的包涵体[又叫“内基氏小体”(Negri body),在脑神经细胞内]。
F、麻疹病毒:胞核内和胞浆内嗜酸性染色的包涵体(注意:感染的细胞互相融合成为“融合型细胞”,巨细胞内有多个核,核内和胞浆内都有包涵体)。