病毒学总论课件

第一章病毒学总论衣壳(capsid)：由许多蛋白质壳粒组成，保护核酸，介导病毒感染细胞且有抗原性。二、病毒的结构与功能核心(core)：核酸，构成病毒的基因组(genome)壳粒(capsomere)：由少数几种重复的多肽亚单位组成核衣壳裸病毒包膜(envelope):包绕在核衣壳外，上常有刺突(spike)，是病毒的表面抗原。包膜子粒、刺突包膜辅助结构：2、病毒衣壳三种排列方式：螺旋对称立体对称复合对称由多肽构成的壳微粒组成4、病毒的蛋白质结构蛋白：是组成病毒体的蛋白成分，可离心沉淀后分离纯化。

(1)衣壳蛋白：(2)基质蛋白：

(3)包膜蛋白：非结构蛋白：可存在于病毒体内也可仅存在于宿主细胞内。(1)病毒内所有的重要的酶类；(2)抑制宿主细胞生物合成或抑制病毒抗原经MHC递呈的蛋白；(3)转化宿主细胞的作用；(4)抗细胞因子或抗细胞凋亡作用。三、病毒的分类分类原则：1、核酸类型和结构2、病毒体的形状和大小3、病毒体的形态结构4、对脂溶剂的敏感性第二节病毒的增殖、遗传与变异

接种途径有：尿囊腔、羊膜腔、卵黄囊、绒毛尿囊膜

培养数天后，观察鸡胚情况或取培养物进一步鉴定尿囊腔接种羊膜腔接种尿囊腔羊膜腔2、鸡胚培养3、组织培养(最常用细胞培养)优点：(1)便于纯化病毒；(2)可直接观察细胞变化(包括细胞出现病变或转化)；(3)可对病毒的复制进行基础性研究；(4)可进行空斑纯化病毒克隆；(5)可滴定病毒含量。细胞种类(1)原代细胞以无菌手续采动物等的组织切碎洗净后用胰蛋白酶消化得分散的单个细胞，加培养液在细胞瓶内培养所获得的单层贴壁细胞为原代细胞；原代细胞消化、重新分装并培养所得细胞为次代细胞。特点：对病毒易感性高，主要作为自标本中分离的工具。(3)二倍体细胞：在体外分裂50~100代后仍保持其二倍染色体数目的单型细胞，常用人胚肺二倍体成纤维细胞。(2)传代细胞系：能在体外持续增殖传代的细胞系，多由癌细胞或二倍体细胞突变而成。病毒在细胞内增殖的检查与鉴定(1)观察细胞变化(cytopathiceffect,CPE)CPE-病毒感染细胞后引起的细胞病变。正常成纤维细胞单纯疱疹病毒感染后细胞变圆等呼吸道合胞病毒感染后形成多核巨细胞细胞培养epithelialcells-adenovirusuninfectedearlyinfectionlateinfection病毒感染细胞后形成嗜酸性或嗜碱性包涵体狂犬病毒感染后在脑细胞的胞浆内出现嗜酸性圆形或椭圆形的包涵体，可供辅助诊断二、病毒的增殖过程

增殖方式——自我复制(self-replication)

复制周期：吸附和穿入(absorptionandpenetration)

脱壳(uncoating)

生物合成(biosynthesis)

装配与释放(assemblyandrelease)吸附膜融合后穿入2、脱壳(uncoating)病毒核酸游离于宿主细胞内病毒核酸病毒核酸根据基因组转录mRNA及转译蛋白质的不同，生物合成可分六大类：DNA病毒双链DNA病毒(多数)单链DNA病毒(很少)RNA病毒单正链RNA病毒单负链RNA病毒双链RNA病毒逆转录病毒

DNA病毒(双链)

细胞核内合成DNA，细胞质内合成病毒蛋白早期：病毒DNA依赖DNA的RNA多聚酶早期mRNA转译早期蛋白DNA多聚酶脱氧胸腺嘧啶激酶调控病毒基因组转录的酶抑制宿主细胞生物合成的酶药物作用的靶晚期：解链正链DNA负链DNADNA多聚酶子代DNA转录晚期mRNA晚期蛋白病毒衣壳蛋白及其他结构蛋白(2)负单链RNA病毒(有依赖RNA的RNA多聚酶)负单链RNA依赖RNA的RNA多聚酶正单链RNA(有mRNA功能)子代RNA结构蛋白(衣壳蛋白等)双链RNA(复制中间型)药物作用的靶解链(3)逆转录病毒(有逆转录酶，即依赖RNA的DNA多聚酶)单链RNA逆转录酶RNADNA（复制中间型）进入细胞核双链DNA整合(前病毒)子代病毒RNA病毒mRNA病毒蛋白质肿瘤发生药物作用的靶4、装配与释放(assemblyandrelease)装配细胞核内细胞质内核膜上胞质膜上释放裂解细胞释放(无包膜病毒)出芽释放(有包膜病毒)裂解细胞后病毒释放出来出芽释放出芽释放三、病毒增殖的细胞效应1、损伤：无包膜病毒：阻断或抑制细胞正常代谢，裂解细胞；有包膜病毒：影响细胞功能及其正常代谢可致细胞死亡；有些则形成细胞间桥或引起细胞融合而致细胞损伤等。产生原因：(1)第一种病毒感染细胞后使细胞表面受体或代谢途径发生变化；(2)病毒感染细胞后可诱导细胞产生抑制病毒复制的一组蛋白(干扰素，interferon，IFN)2、干扰现象(interference)

概念：两种病毒同时感染同一细胞时，可发生一种病毒的增殖抑制另一种病毒复制的现象，即干扰现象。四、病毒的异常增殖1、缺陷干扰颗粒(defectiveinterferingparticles,DIP)缺陷病毒(defectivevirus)：带有不完整基因组的病毒；当缺陷病毒不能复制但却能干扰同种成熟病毒体进入细胞时称DIP；具有两面性，一则干扰野毒株复制，二则在野毒株完整基因的辅助下可增殖出完整病毒。

2、顿挫感染(abortiveinfection)病毒进入宿主细胞后，由于细胞缺乏病毒复制所需的酶或能量等必要条件，使病毒在其中不能合成自身成分，或虽合成病毒核酸及蛋白质，却不能组装成完整的病毒体，是为顿挫感染。3、卫星病毒：基因组缺损的病毒五、Prion(朊病毒)

Misfoldedproteinsanddiseases

Prion是引起传染性海绵状脑病(transmissiblespongiformencephalopathies,TSE)的病原体。TSE是一特征性的致死性中枢神经系统慢性退化性病患。临床上出现痴呆，共济失调，震颤等症状，随即昏迷死亡

Kuru(库鲁)病是第一个被认为由prion引起的人的TSE，发生于巴布亚新几内亚宗教性食尸恶习，患者多为妇女，儿童。潜伏期4～30年，病人小脑受损，产生共济失调和震颤。进行性小脑综合症伴痴呆，一旦发病，一年内(6～9个月)内死亡动物TSE:—山羊和绵羊的瘙痒病(Scrapie):皮肤瘙痒摩擦，脱毛，慢性消耗性、致死性疾病

—疯牛病(madcowdisease)

牛海绵状脑(bovinespongiformencephalopathy,BSE)A.PriondiseasesKuru病脑组织海绵样改变空泡形成

Prion未检出病毒体结构(核衣壳)和核酸

Prionprotein(PrP)existsintwoformsNormalformPrPC(Cellular

isoform),mainlyα-helix(42%,β-sheet3%),locatingonsurfaceofnuralcell(GPIanchored)

PrPC

canchangeitsshapetoaharmful,disease-causingformPrPSc(Scrapie

isoform),mainlyβ-sheet

(43%,α-helix38%),

locatinginsideofcell人PrP基因位于第20号染色体的短臂上，基因全长为759bp，编码253个aaPrPC(α42%,β3%)PrPSc(β43%,α38%)

TheconversionfromPrPCtoPrPScthenproceedsviaachain-reactionWhenenoughPrPSchavebeenmadetheyformlongfilamentousaggregatesthatgraduallydamageneuronaltissue

PrPScisveryresistanttohightemperatures,UV-irradiationandstrongdegradativeenzymesPrPScPrPCAmyloidplaque(淀粉样斑块)StanleyBenPrusiner(1942-)CurrentlythedirectoroftheInstituteforNeurodegenerativeDiseasesatUniversityofCalifornia,SanFrancisco(UCSF)因发现发现新的蛋白致病因子朊蛋白，获得1994年Lasker基础医学研究奖、1997年诺贝尔生理学或医学奖获奖研究起始于1972年，Prusiner在他的一个病人死于克雅氏病(CJD)导致的痴呆症之后，开始了自己的研究工作。以前已知CJD、库鲁病和羊的瘙痒病可以由患病的脑传播B.其他由蛋白质错误折叠导致的神经系统退行性疾病

Alzheimer’s

disease(AD，阿耳茨海默氏病，老年痴呆症)

ParkinsonDisease(巴金森症)

Huntington’sDisease(亨廷顿舞蹈病)

AmyotrophicLateralSclerosis(ALS,

肌萎缩侧索硬化症)

Alzheimer’sdiseaseischaracterizedbytheformationofinsolubleplaquesofamyloidprotein六、病毒对理化因素的抵抗力灭活的概念：病毒受到不利理化因素的影响，失去感染性不一定失去抗原性或其他性质如血凝性理化条件：耐冷怕热对热敏感——加热60。C、30min被灭活耐低温——-20。C可保存数月对紫外线、氧化消毒剂敏感（如过氧乙酸用于乙型肝炎病毒）、抗生素不敏感1、突变株

病毒基因改变而发生病毒生物学性状改变，该毒株若能稳定传代即为变异株(variant)如：温度敏感突变株、宿主范围突变株、病毒毒力变异株、抗原性变异株等。七、病毒的遗传变异2、重组与重配将有亲缘关系的两种病毒感染同一细胞时，经相互作用后，病毒间交换核酸片段，发生基因重组(recombination)。分节段基因组病毒的基因重组(交换基因节段）称重配(reassortment)。发生几率较高。ABababABaBAb基因组不分节段的病毒的重组基因组分节段的病毒的重配+3、遗传变异意义

变异使病毒逃逸免疫监视——造成疾病流行

变异使抗病毒治疗造成困难，如HIV

变异改变了病毒抗原抗体，造成检测的困难

变异改变了病毒的毒力——可获得减毒疫苗第三节病毒的感染与免疫1、水平传播(horizontaltransmission)人群个体间的传播，病毒通过皮肤或粘膜(呼吸道、消化道或泌尿生殖道)传播，但在特定条件下可直接进入血循环(如输血、机械损伤、昆虫叮咬等)而感染机体。

人群人群呼吸道、消化道粘膜皮肤、医源性一、病毒的传播方式2、垂直传播(verticaltransmission)指经胎盘或产道将病毒由孕妇亲代传播给子代的方式(如HIV及乙肝病毒等)

病毒

母体

新生儿

胎盘

显隐胎受先流性性儿染天产感感正胎畸死染染常儿形胎经产道经血溶细胞型感染：病毒在感染细胞内增殖，引起细胞的溶解死亡的作用。多见于无包膜、杀伤性强的病毒，常引起急性感染。二、病毒感染与致病机制1、细胞水平的致病机制改变细胞膜结构为特异性抗体或CTL细胞识别抗原细胞膜表面出现嵌合有病毒特异抗原的蛋白成分多细胞核数个细胞间胞膜互相融和而形成多核巨细胞大量子代病毒的释放及机体免疫因子介导细胞死亡包涵体形成：病毒感染细胞后，细胞内可出现一定形态学特征的，经染色后光学显微镜可见的斑块病毒合成的场所病毒颗粒的堆积细胞对病毒感染的反应产物细胞增生与细胞转化(1)细胞增生病毒细胞细胞内DNA合成加快细胞增生可能与肿瘤的发生有关(2)细胞转化病毒培养细胞细胞转化细胞形态变化繁殖加快成堆生长细胞核病毒基因的整合细胞核细胞核(1)逆转录病毒复制时以DNA整合入细胞染色体中；(2)失常式整合，DNA病毒多见，病毒的DNA偶而以片段整合入细胞的染色体DNA中。细胞凋亡诱导因子（如病毒等）细胞死亡基因激活细胞膜鼓泡细胞核浓缩染色体DNA降解电泳时有阶梯式条带2、机体水平的致病机制

病毒对免疫系统的损伤

免疫复合物引起的损伤

抗体增强病毒感染作用

病毒感染可引起免疫应答的功能紊乱三、病毒的感染类型隐性感染

显性感染急性感染持续性感染慢性感染

(chronicinfection)潜伏感染

(latentinfection)慢发病毒感染

(slowvirusinfection感染过程与结局局部感染(如鼻病毒、轮状病毒)全身感染(如麻疹病毒)结局严重损伤或死亡隐性感染、感染终止成为顿挫型感染康复1、非特异性免疫

遗传因素：

宿主年龄及生理状态

屏障作用：

细胞作用：巨噬细胞、NK细胞等

病毒抑制物：

炎症反应：

干扰素(IFN)四、抗病毒免疫包括非特异性免疫和特异性免疫干扰素(interferon,IFN)(1)干扰素的概念是个体出生后，机体受到病毒或其他干扰素诱生剂刺激巨噬细胞、淋巴细胞以及体细胞等多种细胞产生的一种糖蛋白。(2)干扰素的抗病毒特点A.广谱抗病毒活性，但只抑制病毒而无杀病毒功能；B.抗病毒作用有相对的种属特异性，一般在同种细胞中活性最高；C.调节免疫功能；D.抑制肿瘤细胞的作用。α-IFN：人白细胞产生β-IFN：人成纤维细胞产生γ-IFN：T细胞产生(3)干扰素的种类Ⅰ型IFNⅡ型IFN抗病毒作用强于Ⅱ型免疫调节作用强于Ⅰ型，称免疫IFN(4)抗病毒作用机制：需由宿主细胞介导α、β干扰素α、β干扰素细胞的干扰素受体细胞合成抗病毒蛋白降解mRNA抑制多肽链延伸抑制转译活化巨噬细胞和NK细胞促进多种细胞MHC-I类抗原表达IFN的诱生及抗病毒机制γ干扰素γ干扰素细胞的干扰素受体细胞合成抗病毒蛋白降解mRNA抑制多肽链延伸抑制转译促进多种细胞MHC-II类抗原表达促进巨噬细胞表达Fc受体，协同诱导TNF，促进巨噬细胞发挥抗病毒作用。

NK细胞：不受MHC限制，也不依赖抗体。IFN等细胞因子NK细胞激活识别“靶”释放穿孔素释放α/βTNF，靶细胞溶酶体破坏活化靶细胞核酸内切酶，降解自体DNA杀伤肿瘤细胞及表达抗原的自体细胞2、特异性免疫病毒蛋白活化B细胞活化T细胞体液免疫细胞免疫抗原的加工呈递单核、巨噬细胞

抗原的加工与呈递内源性抗原蛋白酶体MHC-I病毒蛋白CD8+T细胞CTL杀伤病毒清除病毒感染的主要机制A.与MHC-I分子结合：肽段B.与MHC-II分子结合：外源性抗原溶酶体MHC-IICD4+T细胞CD4+T活化吞噬溶酶体合成和分泌大量细胞因子辅助B细胞成熟为浆细胞形成DTH分泌抗体肽段体液免疫：病毒机体IgM抗体：最早出现IgG：出现晚IgA：粘膜感染中和抗体、非中和抗体A.中和抗体——可中和病毒的感染作用机制：(1)改变病毒表面结构或与病毒表位结合以阻止病毒的吸附；(2)与病毒形成免疫复合物有利于巨噬细胞的吞噬和清除；(3)有包膜病毒与抗体结合后，激活补体而使病毒裂解。激活补体病毒裂解有包膜病毒B.非中和抗体(1)因其产生抗原与病毒入侵细胞无关，故不能中和病毒的感染；(2)有时有诊断价值；(3)常见种类有：血凝抑制抗体、补体结合抗体等。C.抗体介导对靶细胞的作用NK细胞杀伤靶细胞NK细胞ADCC作用细胞免疫(特异性免疫以此为主)病毒机体致敏Tc细胞(CTL)致敏TDTH杀伤病毒感染的靶细胞释放多种细胞因子，直接破坏病毒或调理吞噬的功能A.杀伤性T细胞(CTL)蛋白酶体MHC-I病毒蛋白肽段CTLCTLCTL分泌细胞毒素靶细胞破坏分泌穿孔素激活靶细胞内的酶靶细胞裂解或凋亡病毒感染恢复的主要机制B.辅助性T(TH)细胞：TH细胞辅助B细胞成熟为浆细胞合成和分泌大量细胞因子分泌抗体活化CTL及巨噬细胞C.细胞因子：CD4T细胞病毒抗原分泌抗病毒因子（IFN、TNF）激活CTL、TH、巨噬细胞、NK细胞抑制病毒复制清除靶细胞的病毒3、免疫病理作用

CTL细胞在杀伤病毒感染的靶细胞的同时，也造成了细胞的损伤，并在感染局部引起炎症反应；当病毒抗体亲和力底或与抗原比例不当时，可在体内形成免疫复合物的沉积而引起III型超敏反应；病毒感染致“隐蔽抗原”的暴露可诱发自身免疫病。第四节病毒微生物学检查选择采标本的时间(1)病毒分离鉴定一般取发病初期或急性期标本；(2)血清学诊断取患者早期（测IgM)和恢复期双份血液。不同病毒感染采不同标本呼吸道感染—采鼻咽分泌物；肺部感染—采痰液肠道感染—采粪便；病毒血症—采血液神经系统感染—采脑脊液。1、标本的采集与送检一、病毒感染的检查方法标本送检(1)标本采集后应尽快送检；(2)如不能及时检查，标本宜置冰壶内保存，病变组织可置于50%甘油盐水中低温保存；(3)标本的长期保存应置于-70℃低温冰箱，或-196℃液氮罐中。病毒的分离培养和鉴定：(1)细胞培养(最常用)标本原代细胞传代细胞细胞病变血细胞吸附PH值改变等特异性抗体鉴定(2)鸡胚接种尿囊腔接种羊膜腔接种流感病毒流感病毒尿液羊水血凝及血凝抑制试验鉴定病毒(3)动物培养(少用)流感病毒+红细胞血凝流感病毒+特异抗体血凝被抑制二、病毒感染的快速检查方法：1、检测抗原标本+荧光标记抗体(已知)酶标记抗体(已知)荧光显微镜观察加底物后观察ELISA法乳胶凝集法检查病毒抗原(1)免疫荧光技术：直接法：标本+荧光标记抗体→荧光显微镜观察间接法：标本+抗体+荧光标记二抗→荧光显微镜观察(2)酶免疫技术：酶免疫组化法：标本+酶标抗体+酶的底物→光学显微镜观察颜色变化ELISA法：抗体或抗原（反应板）+待检抗原或抗体+酶标抗体或抗原+底物→比色计测底物颜色2、检测抗体(多用ELISA法)

IgM型抗体：早期诊断价值；

IgG型抗体：应用早期及恢复期双份血清，后者抗体效价是前者的4倍以上时，有辅助诊断价值；

IgG型抗体(感染后期)：随访测抗体效价，如有4倍降低，有辅助诊断价值。病毒感染的血清学诊断（双份血清）(1)中和试验病毒+待检血清（系列稀释）→组织细胞→观察CPE

(2)

血凝抑制试验病毒＋红细胞(鸡、人等)→血凝现象病毒＋待检血清＋红细胞(鸡、人等)→血凝现象消失3、病毒核酸的测定：病毒基因探针法：(1)标本病毒基因探针(标记)+杂交放射自显影生物素-亲和素系统(2)Southern印迹法标本DNA凝胶电泳转移至膜上+病毒探针分析标本中核酸情况多聚酶链反应(PCR)：敏感度极高标本提取核酸DNA+耐热DNA多聚酶RNA转录DNADNA扩增电泳基因片段观察第五节病毒感染的防治原则一、病毒感染的治疗病毒穿入脱壳核酸复制、转录及蛋白质合成装配吸附释放药物药物药物药物药物1、抗病毒药物

设计策略：以合成的异常嘧啶取代病毒DNA前体的胸腺嘧啶，病毒DNA合成时，异常嘧啶即参入到子代DNA中，阻止子代病毒基因结构的合成和表达，从而抑制病毒的复制或复制出失去感染性的病毒DNAATCAGATTA异常CAGA异常异常疱疹净无环鸟苷、丙氧鸟苷

常用药物毒副作用大病毒特异性胸苷激酶磷酸化后才起作用AZT(三磷酸化的3-叠氮-2、3二脱氧胸腺嘧啶核苷)：，，，作为类似病毒核苷酸的底物与之竞争并抑制病毒的逆转录酶

病毒蛋白酶的抑制物(1)设计策略：以基因工程表达病毒蛋白酶后，取其结晶用X衍射及电脑模拟技术寻找酶的活性位点，然后设计出对蛋白酶活性位点的抑制剂。(2)“鸡尾酒”疗法治疗HIV：3TC(核苷类药物)+蛋白酶抑制剂(3)其他生物制剂：干扰素、干扰素诱生剂、IL-1、TNF等；中草药：黄芪、板兰根、大青叶等。2、抗病毒基因治疗设计策略DNA病毒：首先选择病毒基因组的靶基因，然后设计互补的DNA片段(15~30个聚寡核苷酸)，当它与病毒的关键基因结合后，就可阻抑病毒核酸的复制和转录。RNA病毒：主要通过与靶基因的mRNA互补结合后，一可阻碍mRNA与核糖体结合而阻抑病毒蛋白的转译；二则因反义RNA与mRNA结合物对核酸没敏感而被降解，间接阻断病毒蛋白质的合成。

存在问题(1)合成反义DNA或RNA、核酶等所需成本高；(2)制剂不稳定易被核酸酶降解及如何使制剂能有效地到达靶基因等。3、免疫制剂抗病毒的特异免疫球蛋白；治疗性疫苗；细胞因子等。2、灭活疫苗1、减毒活疫苗(首选)3、与人类病毒有交叉免疫原性的动物病毒(减毒活疫苗)二、病毒感染的预防4、基因工程疫苗：合成编码保护性抗原的基因片段克隆表达于载体细胞、真菌细菌等大量增殖基因重组疫苗纯化5、核酸疫苗(DNA和RNA疫苗)由载体(质粒DNA)和编码病原体某种抗原的cDNA或mRNA组成。细胞免疫体液免疫机体细胞细胞表达病毒抗原核酸疫苗优点：便于制备、储存与运输，可诱生细胞免疫和体液免疫且维持时间长。不足：效果不很稳定，用于人体，需较极大剂量，且需考虑安全性。6、其他类型疫苗模拟病毒表位的合成肽疫苗、抗独特型疫苗、表达多种抗原表位的联合多价疫苗等。被动免疫：免疫血清、胎盘球蛋白、丙种球蛋白、转移因子等。

脊髓灰质炎疫苗减毒活疫苗（人二倍体细胞、Vero细胞）麻疹疫苗减毒活疫苗（鸡胚细胞）流行性腮腺炎疫苗减毒活疫苗（鸡胚细胞）风疹疫苗减毒活疫苗（人二倍体细胞）甲型肝炎疫苗减毒活疫苗（人二倍体细胞）人用狂犬病疫苗灭活疫苗（地鼠肾细胞）乙型脑炎疫苗灭活疫苗（地鼠肾细胞）森林脑炎疫苗灭活疫苗（地鼠肾细胞）乙型肝炎疫苗基因工程疫苗（酵母菌表达）疫苗名称疫苗种类（培养细胞种类）我国常见的病毒疫苗肿瘤病毒学

TumorVirology一、总论凡能在人或动物引起肿瘤或在体外能使细胞恶性转化的病毒都称为肿瘤病毒。(一)、肿瘤病毒与人类肿瘤研究历史1908年Ellerman和Bang用鸡白血病的无细胞滤液感染鸡，鸡可发生白血病1911年Rous用可过滤因子成功地诱发了鸡的肉瘤。1947年Claude等观察到病毒颗粒,命名为Rous肉瘤病毒

Rous肉瘤病毒是第一个被证实的肿瘤病毒。对于肿瘤病毒与宿主细胞相互关系的研究，逆转录酶的发现和第一个癌基因(src基因)在病毒基因中的定位等,都是在这一系统中研究获得的具有重要意义的结果。Shope肉瘤病毒1933年Shope将病毒所致的野兔乳头状瘤进行皮下移植试验，发生浸润性鳞癌，并证明兔粘液瘤、纤维瘤和乳头状瘤均由病毒引起，称为Shope肉瘤病毒。两年后Bittner首次证明含有致瘤病毒的乳汁可将鼠乳腺癌传给子代。60年代后又陆续发现许多病毒可以引起肿瘤，包括大部分DNA病毒均能在一定条件下引起肿瘤。如人类的腺病毒、乳头瘤病毒、单纯疱疹病毒等。

EB病毒(EpsteinBarrvirus)与人类的两种肿瘤Burkitt淋巴瘤和鼻咽癌有密切关系。1962年Burkitt从流行病学调查和地理流行病学分析，认为东非儿童中高发的特殊类型的淋巴瘤可能与传染因子有关。1964年Epstein和Barr在淋巴瘤细胞培养液中发现病毒，命名为EB病毒。1908年Ellerman和Bang发现自发性鸡白血病的无细胞滤液能感染鸡并引起白血病。

1951年Gross分离出小鼠白血病病毒，并陆续报道了病毒引起的大鼠、豚鼠、猫、狗、猴白血病。上世纪70年代初在日本特别是南部沿海湿热地区，成人T细胞白血病(ATL)高发，Miyoshi等人从一例男性ATL病人外周血与脐血共培养建立了MF-1细胞株。1979年Hinuma等人在这株细胞中观察到新的C型RNA病毒，称成人T细胞白血病病毒(ATLV)。与此同时美国NIH的Gallo等人从皮肤型T细胞白血病病人外周血建了CTC-2细胞株，分离到人类T细胞白血病病毒(HTLV)，与ATLV在免疫学和分子杂交方面相同。1983年在美国冷泉港举行的T细胞白血病病毒会上，将此两种病毒命名为HTLV-I。1982年从美国西雅图1例毛细胞白血病病人脾建立的细胞中分离出C型病毒，其核心抗原P24与HTLV-1不同，但具一定同源性，故称HTLV-II。1980年法国巴斯德研究所从一例淋巴腺病综合症(LAS)病人分离到1株新的逆转录病毒，命名为淋巴腺病综合症相关病毒(LAV)。同时Gallo实验室也报道分离出类似病毒，称HTLV-Ⅲ。研究表明LAV/HTLV-Ⅲ与人类获得性免疫缺陷综合征(AIDS)有关。国际病毒命名委员会将此两种病毒定名为免疫缺陷病毒(HIV)，属逆转录病毒中的慢病毒科。(二)、病毒的基本特点体积微小，以nm计算，能通过细菌滤器，用电镜观察；

非细胞结构：无包膜病毒仅由一种核酸和一个蛋白质外壳组成；基因组：RNA或DNA

严格细胞内寄生；以复制方式繁殖；

对抗生素不敏感。(三)、肿瘤病毒的特征1、诱发肿瘤在实验条件下，有的肿瘤病毒能在同一动物引起多种肿瘤，如多瘤病毒可使小鼠产生23种不同部位和不同组织类型的肿瘤；有的肿瘤病毒可使多种动物发生肿瘤，如鸡肉瘤病毒不仅诱发禽类的肿瘤，也可诱发哺乳动物发生肿瘤。2、传播方式:

肿瘤病毒可以在动物界以潜伏状态广泛存在，通过直接接触感染或通过胎盘、乳汁感染子代。病毒诱发肿瘤与很多因素有关，如宿主的遗传特征、性别、内分泌状况、免疫状态、年龄以及病毒的致癌强度等等。

3、细胞转化

肿瘤病毒在体外能使正常细胞转化，转化细胞的特征与体内肿瘤细胞相似。肿瘤病毒在细胞内存在的形式：(1)完整病毒(2)仅有核酸，不能合成病毒外壳(3)仅有核酸，或部分核酸片段与细胞核酸整合，不能产生完整病毒(四)、肿瘤病毒感染宿主细胞的方式1、增殖性感染(productiveinfection)又称裂解性感染(lyticinfection),肿瘤病毒感染宿主细胞后,病毒基因可充分表达，病毒繁殖、复制，产生感染性子代→细胞裂解、死亡。2、非增殖性感染(non-productiveinfection)肿瘤病毒在细胞内复制率很低或完全不复制，但病毒核酸整合到细胞染色体上，使细胞发生遗传性改变即转化，细胞转化后可获得无限生长的特性，因为肿瘤病毒在某一阶段被阻断，所以并非所有的病毒基因均能表达。(五)、细胞感染病毒后的变化1、病毒繁殖：引起细胞裂解死亡，导致损害性疾病，多为急性；2、整合：病毒核酸整合于细胞核酸中，使细胞发生遗传性改变，即转化，导致增生性疾病，发生肿瘤。细胞转化的特点1、形态与行为的改变：梭形细胞圆化、增大、母细胞化；

对附着体的粘着力减弱，细胞相互间的走向失去正常规律性，失去接触抑制，细胞重叠生长，可以悬浮生长，软琼脂生长(集落形成)，微肿瘤样的细胞灶斑；

生长时减少对血清成分的需要，糖原酵解获得能量。2、细胞表面结构变化：

糖运送加快，透明质酸成分增加，失去胞浆微丝状物，出现胚胎抗原或病毒相关抗原等；3、非表面性的生化改变：

如释放蛋白酶类，胚胎基因再行活化，激素产生异常等。4、若真正发生肿瘤原性转化，接种到适合的动物宿主可形成肿瘤。(六)、研究人类肿瘤病毒病因的技术方法1、细胞培养：

建立肿瘤细胞株：研究细胞内是否有病毒或病毒的痕迹；细胞转化试验：鉴定分离的病毒是否具有致肿瘤的特性，如人EBV能使正常人的B淋巴细胞转化成类淋巴母细胞，转化细胞带有病毒基因，可连续传代。

细胞融合：将带有病毒基因而无完整病毒的T细胞，在灭活的仙台病毒作用下与敏感细胞融合成杂交细胞，这样可去除T细胞内对病毒基因的抑制作用，从而复活T细胞内的病毒。药物激活肿瘤病毒：嘧啶类似物(正丁酸、TPA)可激活T细胞中的肿瘤病毒2.用无胸腺小鼠建立人类肿瘤的移植瘤株如用无胸腺小鼠建立了人鼻咽癌的移植瘤株，该细胞株有EBV抗原和核抗原，移植瘤株的体外培养物有EBV颗粒出现，或较纯的上皮癌。3、电镜观察：如EBV首先是用电镜在癌细胞株中发现的；4、血清学方法：如补体结合试验(CF)，中和试验(NT),间接荧光抗体试验(IFA),免疫扩散，免疫电泳，放射免疫等；5、流行病学方法：血清流行病学调查，研究病毒与肿瘤的关系；6、分子生物学与生物化学技术：如核酸杂交法发现鼻咽癌上皮细胞和鼻咽部非癌细胞有EBV基因；7、疫苗试用：阻断作用。拟用EBV疫苗，预防和控制非洲儿童Burkitt淋巴瘤，是否可预防EBV感染和降低鼻咽癌发病率？(七)、确定病毒致癌作用必须具备

以下五个条件：1、病毒感染在肿瘤发生之前；2、在肿瘤内找到病毒或病毒抗原；3、体外培养的瘤细胞能产生相应病毒的抗原；4、病毒能使正常细胞转化为恶性细胞，并能在实验动物中诱发癌瘤；5、用免疫措施预防病毒感染能降低肿瘤的发生率。根据肿瘤病毒基因组核酸的不同，

可以分为两大类：1.DNA肿瘤病毒2.RNA肿瘤病毒DNA肿瘤病毒主要包括：乳多空病毒(Papovaviridae)：

乳头瘤病毒(Papillomavirus)

多瘤病毒(Polyomavirus)

空泡病毒(Vaculatingvirus)

腺病毒(Adenoviridae)：部分病毒

疱疹病毒(Herpesviridae)：部分病毒乙性肝炎病毒痘病毒多瘤病毒是Gross于1953年从小鼠分离出来的，由于它能诱发小鼠产生多种肿瘤，故命名为多瘤病毒。猴病毒40(Simianvirus40，SV40)是多瘤病毒科中的重要成员，它是60年代在研究脊髓灰质炎疫苗时无意中发现的。现已证实EB病毒可以诱发人鼻咽癌，单纯疱疹病毒2型(HSV-2)与人宫颈癌有关，1997年还发现人疱疹病毒8型(HHV-8)，即Kaposi氏肉瘤相关疱疹病毒(Kaposi’ssarcoma-associateherpesvirus,KSHV）能通过感染骨髓树突状细胞（dendriticcell)，而引起性质未明的单克隆珠蛋白病(mono-clonalgammophathyofundeterminedsignifi－cance,MGUS)，并能够使MGUS发展为多发性骨髓瘤（multiplemyeloma,MM).RNA肿瘤病毒与人类、禽类和哺乳动物有关的RNA肿瘤病毒主要是逆转录病毒。根据电镜下病毒形态分为A、B、C、D四种类型，与肿瘤有病因学联系的逆转录病毒主要是C型，其次是B型，A型可能是B、C型的不成熟形式，D型病毒是从恒河猴乳癌中分离的，目前还未证明其致瘤作用。二、各论DNA肿瘤病毒DNAtumorvirusesDNAtumorvirusestransformcellsby–Alteringcellcycleprogression–Encodecellularmimicstoactivatesignaltransductionpathwaysthatenhancecellproliferation通过使得Rb和P53等生长抑制因子失去活性，从而诱导细胞增殖编码一些细胞类似产物而激活信号传导途径从而增强细胞增殖DNAVirusinteractswithhostgrowthsuppressorsDNAtumorvirusestargettumor suppressors

VirusAdenovirusSV40PolyomavirusPapillomavirusGeneProduct E1A E1B LargeTantigen LargeTantigen MiddleTantigen E7 E6 E5Cellulartarget

Rb p53

Rb,p53 Rb Src,PI3K Rb p53 PDGFreceptor病毒基因产物MechanismofDNAviruscarcinogenesis

•乳头瘤病毒(PapillomaViruses)–HPV16,18E7

•多瘤病毒(Polyomaviruses)–SV40TAg •Adenoviruses–E1A

BindingtohypophosphorlatedRbprotein sequestertheinhibitoryformofRb cellentryintoSphase

促细胞分裂：诱导DNA合成、细胞增殖MechanismofDNAviruscarcinogenesisMechanismofDNAviruscarcinogenesis诱导细胞凋亡和抑制细胞分裂的因子p53被称为“基因组卫士”，具有稳定细胞基因组的功能。当细胞基因组受到损伤时，p53可使细胞分裂暂停，直到损伤被修复，若损伤不能修复则p53启动细胞自杀程序；细胞内有外源DNA合成(如病毒DNA复制)时，p53也会启动细胞自杀程序SV40AdenovirusTAgbindingtop53sequesterp53失活

E1Bbindingtop53(convertedtorepressorof

Blockp53functionsbydifferent mechanismsE6bindingtop53andacellularubiquitinproteinligase泛素-蛋白连接酶

P53ubiquitinationandproteasome-mediateddestructionp53clearfromcellcellentryintoSphase

transcription)

E4断p53诱导的p21/Bax等转录DNAvirustransformingactivitiesviacellularhomologues•EBVLMP1mimicsCD40(tumornecrosisfactorreceptor)•E5geneofbovinepapillomavirusismolecularmimicofgrowthfactor(activatesPDGFreceptorsignalingcascade)•PolyomavirusmiddleT:srcsignalingpathway•HHV8:EncodesviralDcyclin,vIL-6PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建(一)、腺病毒(Adenovirus)腺病毒粒子为正二十面体，直径65-80nm，由252个壳粒组成。腺病毒能转化细胞，并能使某些动物致癌。目前已发现了102个不同血清型的腺病毒，在人类、猴、鼠类、火鸡中都可以检查到腺病毒的存在。腺病毒粒子的结构腺病毒科包括两个属：1、哺乳动物腺病毒属：代表种是人腺病毒C。人腺病毒分为6个种，即人腺病毒A、B、C、D、E、F，共有47个血清型。人腺病毒虽然不引起人类产生癌症，但人腺病毒A对啮齿动物有很强的致癌性，人腺病毒B有中度致癌作用。2、禽腺病毒属：腺病毒引起细胞转化的分子机理腺病毒能够使细胞转化，病毒DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上。在腺病毒转化的细胞中，至少包含4种肿瘤(T)抗原，其中E1B编码的19kD细胞表面蛋白可能与腺病毒的肿瘤专一性移植抗原(tumorspecifictransplatationantigen,TSTA)的免疫应答有关。1、腺病毒转化作用的基因片段人腺病毒感染允许细胞(permissivecell)，如人细胞，一般引起增殖性感染，并且产生杀细胞；但感染非允许细胞(non-permissivecell)，如仓鼠细胞和大鼠细胞，则导致细胞转化。在非允许细胞中，腺病毒基因组DNA通常被随机整合到细胞染色体DNA的任何位点，这些被整合的病毒基因组DNA有的缺失，有的被特异性地抑制，一些晚期基因通常不表达，因此腺病毒在非允许细胞中失去了复制和杀细胞能力，而获得转化细胞的特性。腺病毒基因组编码数十个腺病毒的结构和功能蛋白,分为早期表达和晚期表达。早期表达的蛋白是功能蛋白、晚期表达的有功能蛋白和结构蛋白,并且早期的功能蛋白调控晚期蛋白的表达。早期表达的E1区蛋白(甚至包括E2区蛋白)是腺病毒基因组复制、病毒包装和其他蛋白表达翻译所必需的,但其对细胞的毒性也是很强的。E2蛋白涉及AdDNA复制,E3蛋白对抗宿主的抗病毒防御系统,E4调节有效的晚期基因转录。腺病毒的基因及其功能2、腺病毒转化基因E1A和E1B的调节功能

及其转化特性：E1A蛋白的重要功能是反式激活其它病毒基因和细胞基因的转录。E1A蛋白反式激活的靶子位点有两个，一个是病毒基因或细胞基因的启动子TATAbox，另一个是SPI转录因子识别和结合的序列GGGGGG，即GCbox。E1A蛋白对细胞基因转录的反式激活既有正调节(up-regulation)活性，也有负调节(down-regulation)功能，如细胞的胸苷酸合成酶(thymidylatesynthetase)基因，增殖细胞核抗原(proliferatingcellnuclearantigen,PCNA)基因，热休克蛋70(hsp70)基因转录都受到E1A蛋白的正调节。E1A蛋白对细胞基因的转录也具有负调节作用，如在具有致癌能力的Ad12转化的细胞，I类主要组织相容性复合体(MHCI)基因的转录受到抑制，而在不具有致癌能力的Ad5转化的细胞中，MHCI基因的转录却不受影响。后来发现这一抑制作用与E1A蛋白有关。现在推测E1A蛋白对MHCI基因表达的抑制作用可能有利于恶性细胞或转化细胞逃避机体免疫系统的监视，因为细胞毒T淋巴细胞(CTL)对这些细胞的杀灭需要MHCI提供识别信号。尽管腺病毒E1A和E1B共同作用能够诱导培养细胞完全转化，但在大多数情况下，单独的E1A基因却只能诱导培养细胞凋亡，E1A的这种作用依赖于E1A蛋白对抑癌基因P53表达的激活。E1B类似于癌基因bcl2，它能够抑制E1A对细胞凋亡的诱导，因为E1B基因编码的55kD蛋白直接阻止了P53的活性，E1B编码的19kD蛋白也可抑制P53下游效应基因的功能，从而导致细胞发生转化。腺病毒E1A蛋白的转化功能同它结合Rb有关，Rb基因编码的产物为P105。现有人认为家族性视网膜母细胞瘤的发生与Rb基因的缺失密切相关，因此E1A蛋白结合Rb蛋白所诱导细胞转化和肿瘤发生，可能在功能上相似于Rb基因缺失。E1B的55kD蛋白直接结合P53，也是腺病毒引起细胞恶性转化的重要原因。腺病毒基因组结构与载体改造HEK293cellshavebeenengineeredtoincludeAdenovirusE1a/E1bgenesE1a/E1bgenes(integratedinto293genome)allowreplicationandtranscriptionofAdenovirus乳多空病毒科球形,直径52～55nm,20面体对称型衣壳，无包膜，

环状dsDNA型别多(100多个)1、生物学性状(二)、人乳头瘤病毒

humanpapillomavirus(HPV)GenomeofHPVtype16E5oncoproteinthatactivatestheEGFRtopromotegrowth.E6andE7ofHPV-16andHPV-18areassociatedwithhumancervicalcancer.E6oncoproteinbindsp53andpromotesitsdegradation;E7oncoproteinbindsRB.人为唯一自然宿主，只感染人的皮肤和粘膜上皮细胞，导致不同程度的增生性病变。2、致病性直接接触传播：性接触间接接触传播：毛巾、洗盆等垂直传播：产道传播途径皮肤:疣(Warts)所致疾病—跖疣(plantarwart): HPV-1—寻常疣(commonwart):HPV-2,4—扁平疣(flatwart): HPV-3,10—疣状表皮增生异常: HPV-5,8,17,20,36—尖锐湿疣(condylomataacuminate)(外生殖器、肛门)—乳头瘤(papillomas)(口腔、喉)HPV-6andHPV-11(low-riskHPVtypes,低危型HPV)粘膜—生殖器癌(宫颈癌、阴茎癌、肛门癌)和口腔癌等。HPV-16,18,31,33,35,45,51,52and58(high-riskHPVtypes,高危型HPV)其中16和18型与子宫颈癌发生高度相关HaraldzurHausen,德国科学家，因发现HPV引发子宫颈癌获2008年诺贝尔医学奖目前全球有两种HPV疫苗上市，分别是Merck药厂研制的2006年在美国上市的加卫苗(Gardasil)，以及葛兰素史克(GlaxoSmithKline)的卉妍康(Cervarix)疫苗：针对HPV-16,18和HPV-6,11;基因工程疫苗：由重组衣壳蛋白构成的病毒样颗粒(Virus－likeparticle,VLP)，诱导产生中和抗体;世界上第一个上市的肿瘤疫苗，“癌症防治的革命性成果”。3、防治原则(三)、多瘤病毒(Polyomavirus

)多瘤病毒为双链环状DNA病毒，它们可以感染鸟类、啮齿类、兔和灵长类动物，但对某一种病毒而言，则有最适宜的宿主范围，一种病毒通常仅能高效率地感染某一种或某一类宿主，并形成增殖性感染，而对亲缘关系较远的宿主感染效率较低，不能形成增殖性感染。由于多瘤病毒能够高效率地感染天然宿主或允许细胞，并产生增殖性感染和杀细胞，因而不能转化允许细胞和使天然宿主产生肿瘤，但多瘤病毒在非允许细胞中不会产生增殖性感染和杀细胞，它们能够引起非允许细胞转化，将这些转化细胞注射到实验动物体内，可诱发实验动物产生肿瘤。多瘤病毒对半允许细胞(semi-permissivecell)的转化能力依赖于宿主细胞所处的状态，它既可以使一部分细胞转化，也可以杀死一部分细胞，而允许细胞只有当感染病毒的增殖因突变或DNA损伤而出现障碍时，才会被转化。1、病毒粒子的结构多瘤病毒为20面体对称，无包膜，其病毒粒子直径为45nm，分子量为25x106，病毒外壳由360个主要衣壳蛋白VP1和大约30-60个次要衣壳蛋白，VP2、VP3构成，其内含有单分子的病毒基因组DNA。多瘤病毒基因组DNA呈双链环形，能与宿主细胞的４种组蛋白(histone)：H2A、H2B、H3和H4构成微染色体。2、病毒基因组SV40和小鼠多瘤病毒基因组DNA约为5000bp，含有早期基因区和晚期基因区，并有一个复制位点，在复制位点附近有调控区(regulatoryregion)其调控区内包括增强子和启动子序列。病毒早期基因区和晚期基因区的转录是从调控区起始的，二者转录方向相反。早期基因区以逆时针方向转录，编码合成不同的T抗原蛋白，其中SV40以及人多瘤病毒BKV、JCV编码合成T抗原和t抗原，这些T抗原Polyom