致癌病毒
致癌病毒(Oncovirus / Tumor Virus)是指一类能够感染宿主细胞并诱导其发生恶性转化(Transformation)、最终导致癌症的病毒。据世界卫生组织(WHO)统计,全球约 15-20% 的癌症病例是由病毒感染直接引起的。
人类已确认的主要致癌病毒共有 7 种,包括 EBV、HPV、HBV、HCV、HTLV-1、HHV-8 和 MCV。它们主要通过携带病毒癌基因(v-onc)、整合宿主基因组导致原癌基因激活、或灭活抑癌蛋白(如 p53, Rb)来驱动肿瘤发生。对致癌病毒的研究直接促成了逆转录酶和原癌基因的发现,改变了现代生物学的面貌。
根据基因组类型,致癌病毒可分为 DNA 病毒和 RNA 病毒两大阵营。
| 病毒名称 | 类型 | 相关恶性肿瘤 |
|---|---|---|
| EBV | DNA | 鼻咽癌, 伯基特淋巴瘤, 霍奇金淋巴瘤 |
| HPV | DNA | 宫颈癌, 头颈部鳞癌 (HPV+), 肛门癌 |
| HBV | DNA | 肝细胞癌 (HCC) |
| HCV | RNA | 肝细胞癌 (HCC) |
| HTLV-1 | RNA | 成人 T 细胞白血病/淋巴瘤 (ATL) |
| HHV-8 | DNA | 卡波西肉瘤 (Kaposi's sarcoma) |
| MCV | DNA | 默克尔细胞癌 (皮肤癌) |
不同的病毒采用不同的策略来迫使细胞发生恶性转化:
-
直接致癌 (Direct Carcinogenesis):
病毒自身携带癌基因或通过表达特定蛋白,直接破坏细胞的抑癌机制。
• HPV: 表达 E6 降解 p53,表达 E7 结合 Rb 并释放 E2F。
• EBV: 表达 LMP1 模拟 CD40 受体激活,持续激活 NF-κB 存活通路。 -
插入突变 (Insertional Mutagenesis):
逆转录病毒(如 HTLV-1)将自身基因组随机整合到宿主 DNA 中。如果恰好插入到原癌基因(如 MYC)的上游,病毒强效的启动子(LTR)就会像“油门”一样驱动该基因过表达。 -
慢性炎症 (Chronic Inflammation):
HBV 和 HCV 并不直接整合致癌,而是通过引起长达数十年的肝脏慢性炎症,导致肝细胞反复坏死-再生(氧化应激和基因组不稳定),最终诱发肝硬化和肝癌。
对致癌病毒的研究是现代肿瘤生物学的基石,曾四次获得诺贝尔生理学或医学奖:
- 1966年: Peyton Rous 发现劳氏肉瘤病毒(RSV,鸡的逆转录病毒),证明病毒可以致癌。
- 1975年: Baltimore 和 Temin 发现逆转录酶,打破了“中心法则”,解释了 RNA 病毒如何整合入 DNA。
- 1989年: Bishop 和 Varmus 发现“病毒癌基因”其实源于宿主细胞正常的“原癌基因”(src),揭示了癌症的遗传学本质。
- 2008年: Harald zur Hausen 发现 HPV 是导致宫颈癌的元凶,直接促成了 HPV 疫苗的诞生。
关键文献
[1] Rous P. (1911). A Sarcoma of the Fowl transmissible by an agent separable from the Tumor Cells. JEM.
[开山之作]:首次报道了无细胞滤液(即病毒)可以传播肿瘤,开启了肿瘤病毒学领域。
[2] Zur Hausen H. (1976). Condylomata acuminata and human genital cancer. Cancer Res.
[诺奖工作]:大胆提出 HPV(而非当时流行的单纯疱疹病毒)是宫颈癌的致病因子。
[3] Moore P S, Chang Y. (2010). Why do viruses cause cancer? Highlights of the first century of human tumour virology. Nature Reviews Cancer.
[综述]:系统总结了人类肿瘤病毒学的百年历史和主要机制。