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致癌病毒如何在体内潜伏

美国匹兹堡大学研究者发现了一种新机制,能解释梅克尔多元癌细胞病毒——高度恶性的皮肤肿瘤的病源如何在体内潜伏几十年才再度出现引起癌症的。该研究已发表在国家科学院论文集中。

梅克尔多元癌细胞病毒 (MCV) 由美国癌症研究协会教授、病理学杰出教授 Yuan Chang 和微生物学和分析遗传学杰出教授 Patrick Moore 在 2008 年发现。Moore 还是匹兹堡医学院创新癌症研究的匹兹堡基金主席,匹兹堡大学癌症研究所的癌症病毒计划的主任。

通常,病毒主要通过两种方式确保自己的存活:击败宿主的免疫系统并自我增殖或者寻找新的宿主。然而,有时候病毒会潜伏在身体中不进行复制,当条件适宜时才会重新复活,比如当宿主的免疫力下降时。(联想之前发的病毒像不死人的文,当火之将息,无火的余灰们将纷沓而至,那是被诅咒的不死人)

这种保持沉默的能力被称为“潜伏”,使得诸如单纯性疱疹病毒等能在人体内保持休眠,并定期重新出现引起嘴部和生殖器溃疡。疱疹病毒利用复杂的分子机制保持休眠状态。然而,MCV 与疱疹病毒不同,其 DNA 要少得多,并且自身没有休眠机制。

在该研究中,第一作者、Chang-Moore 实验室副研究员 Hyun Jin Kwun 利用细胞培养模型表明,要保持休眠,MCV 反而会劫持细胞的正常降解装置。该病毒利用了名为 SCF E3 连接酶的细胞分子,这种分子通常在细胞中用作连接细胞蛋白,将注定被细胞的蛋白质回收工厂——蛋白酶体所分解。

Moore 说道:“通常,病毒会利用精心准备的措施,避免自身被细胞降解,从而才能感染新的宿主。但 MCV 利用一种分子柔术,确保自身复制所需的关键蛋白质会不断分解,从而裸露着 DNA 的病毒不会被蛋白酶体所消灭,因为蛋白酶体只会分解蛋白质。”研究者将这一过程成为“蛋白质介导的病毒潜伏”。

但 MCV 在感觉到需要寻找新的宿主时,能在不利条件下重新活化形成感染病毒。例如,损失营养物会使细胞关闭某些 SCF E3 连接酶,这使得 MCV 能复制蛋白质,从而产生新的病毒。如果病毒的 DNA 在复制过程中分裂了,就会融合到细胞 DNA 中,这样这个人就有可能患上梅克尔细胞癌。但如果复制是成功的,就不会引起任何症状,MCV 就能暗中转移到新的宿主。

研究者提到这一发现是在细胞培养模型中描述的,还需要在人类组织中进行自然感染以进行确认。该实验室正在决定 MCV 是否是唯一一个使用蛋白质介导病毒潜伏的病毒,是否还有其他病毒也会利用类似的机制潜伏在人类体内。

论文原文:DOI: 10.1073/pnas.1703879114

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