致瘤性DNA病毒一直以來(lái)在惡性腫瘤發(fā)病學(xué)方面扮演著重要角色。與動(dòng)物或人類腫瘤相關(guān)的致瘤性DNA病毒有五類：乳-多-空病毒類，如與人鱗狀細(xì)胞癌以及宮頸癌發(fā)病相關(guān)的人乳頭瘤病毒(humanpapillomavirus，HPV)等；腺病毒類，如與可以引發(fā)肉瘤的腺病毒(adenovirus)等；皰疹病毒類，如與人伯基特淋巴瘤和鼻咽癌密切相關(guān)的EB病毒(epstein-barrvirus，EBV)等；乙型肝炎病毒類，如與人類原發(fā)性肝細(xì)胞癌的發(fā)生有密切相關(guān)的乙型肝炎病毒(hepatitisBvirus，HBV)；痘病毒類。目前有50多種致瘤性DNA病毒可以引起人類和動(dòng)物腫瘤。已經(jīng)明確是人類惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展關(guān)鍵因子的DNA致瘤病毒包括HBV、EBV和HPV等。盡管致瘤性DNA病毒與人類惡性腫瘤的病因?qū)W關(guān)系仍未完全闡明，但有大量研究證實(shí)，這些致瘤性DNA病毒可以感染進(jìn)入宿主細(xì)胞后編碼病毒蛋白，病毒蛋白可通過(guò)激活宿主細(xì)胞基因組原瘤基因表達(dá)、調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白及抑制細(xì)胞凋亡等不同機(jī)制作用于細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化及腫瘤形成。同時(shí)亦有資料表明，致瘤性DNA病毒普遍還具有另外一種重要手段導(dǎo)致細(xì)胞癌變，那就是致瘤性DNA病毒在宿主細(xì)胞基因組上的整合。

致瘤性DNA病毒在宿主細(xì)胞基因組上的整合是致瘤性DNA病毒長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的一種重要的在宿主體內(nèi)保存自我、維持在宿主細(xì)胞內(nèi)長(zhǎng)期感染并引起宿主細(xì)胞炎癥或癌變的經(jīng)典手段。致瘤性DNA病毒在宿主細(xì)胞基因組上的整合的致瘤性表現(xiàn)在多個(gè)方面，致瘤性DNA病毒(如EBV、HBV、HPV等)也可以整合進(jìn)入宿主細(xì)胞基因組引起宿主細(xì)胞基因組不穩(wěn)定，導(dǎo)致染色體的倒位、易位、缺失以及重排，從而使得宿主細(xì)胞基因組結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常。同時(shí)能夠引起插入誘變導(dǎo)致宿主細(xì)胞關(guān)鍵抑瘤基因異常失活或瘤基因異常激活，病毒整合也能夠引起宿主細(xì)胞基因組的某些區(qū)域拷貝數(shù)變異，間接影響宿主細(xì)胞某些關(guān)鍵瘤基因或抑瘤基因的表達(dá)水平。而病毒在宿主細(xì)胞基因組的整合過(guò)程中自身也會(huì)發(fā)生基因組的變異并改變其自身的生物學(xué)功能。

本文將以致瘤性DNA病毒EBV、HBV、HPV為主，介紹致瘤性DNA病毒在腫瘤細(xì)胞基因組上的整合機(jī)制、整合模式、整合致瘤效應(yīng)以及研究致瘤性DNA病毒整合方法學(xué)的研究進(jìn)展，并展望未來(lái)在致瘤性DNA病毒整合機(jī)制的研究方向和熱點(diǎn)。

1．1致瘤性DNA病毒的整合位點(diǎn)

致瘤性DNA病毒的整合位點(diǎn)在目前的研究中已經(jīng)有多例報(bào)道，幾乎在宿主細(xì)胞每條染色體上都能觀察到它們的整合。盡管病毒在癌細(xì)胞中的整合位置表現(xiàn)出一定的隨機(jī)性，但還是發(fā)現(xiàn)了一些高頻的整合位點(diǎn)。HPV在整合過(guò)程中有一個(gè)整合位點(diǎn)在多個(gè)腫瘤組織和細(xì)胞系中被反復(fù)觀察到，即染色體的8q24，該區(qū)域存在著名的瘤基因MYC。HBV在肝癌細(xì)胞的整合位點(diǎn)也有幾個(gè)被多次報(bào)道，這幾個(gè)位點(diǎn)區(qū)域存在已經(jīng)被證實(shí)與癌癥發(fā)生發(fā)展緊密相關(guān)的基因TERT、MLL4和CCNE1。高建明等在EBV陽(yáng)性的伯基特淋巴瘤細(xì)胞系Raji上面定位了多個(gè)EBV整合區(qū)域，并指出在染色體4q，2q，1q，7q為EBV整合的高頻區(qū)域，15號(hào)以后的染色體及性染色體未發(fā)現(xiàn)EBV整合。

我們通過(guò)收集中南大學(xué)湘雅醫(yī)院VCA-Iga滴度高于1∶40的鼻咽癌患者的鼻咽癌活檢組織多例，并采用構(gòu)建鼻咽癌基因組文庫(kù)的方法，利用EBV的BaMHIW片段作為探針，在14，15號(hào)染色體上發(fā)現(xiàn)了EBV的整合。而通過(guò)G帶FISH技術(shù)，也在EBV陽(yáng)性鼻咽癌患者的外周血中發(fā)現(xiàn)了EBV的整合。但是由于找尋到的整合位點(diǎn)過(guò)少，不能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析EBV的整合位點(diǎn)的分布規(guī)律。在HBV、HPV和EBV以及其他某些能夠整合的致瘤性DNA病毒之間并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)共同的高頻的整合位點(diǎn)，這可能是幾個(gè)方面的原因：首先，致瘤性DNA病毒之間的序列千差萬(wàn)別，病毒基因組長(zhǎng)度大小不一，不同病毒編碼的病毒蛋白對(duì)宿主細(xì)胞造成的影響也不同，而病毒的整合并不是一個(gè)獨(dú)立的行為，病毒的整合往往伴隨著病毒蛋白對(duì)宿主細(xì)胞持續(xù)的影響，使得病毒的宿主細(xì)胞抵御病毒整合的能力存在差異，而同一致瘤性DNA病毒的不同亞型之間的整合位點(diǎn)以及整合頻率也有區(qū)別，比如HPV的高致病亞型HPV16和HPV18在宿主細(xì)胞中的整合頻率就高于HPV其他亞型。其次，不同的致瘤性DNA病毒整合的細(xì)胞組織類型也存在差異，而不同的細(xì)胞組織存在不同轉(zhuǎn)錄活性的基因組區(qū)域，導(dǎo)致宿主細(xì)胞基因組某些高轉(zhuǎn)錄區(qū)域暴露在病毒面前的概率增大。另外，受傳統(tǒng)的病毒學(xué)研究方法限制，我們僅能找到病毒幾個(gè)特定的整合位點(diǎn)，某些病毒整合位點(diǎn)由于研究技術(shù)的限制而發(fā)生遺漏對(duì)我們?cè)诓《菊衔稽c(diǎn)的統(tǒng)計(jì)比較中也造成了干擾。這可能都是目前致瘤性DNA病毒之間沒(méi)有發(fā)現(xiàn)共同整合位點(diǎn)的因素。

1．2致瘤性DNA病毒的插入序列

目前，對(duì)致瘤性DNA病毒插入序列的研究發(fā)現(xiàn)，致瘤性DNA病毒可以是部分序列參與整合，也可以是完整的致瘤性DNA病毒全基因組序列。另外，致瘤性DNA病毒的插入序列與插入位點(diǎn)附近的人源基因組序列也存在一定的相關(guān)性。Dall等在HPV整合研究中，將HPV整合的病毒序列與整合位置相鄰的人類DNA序列的關(guān)系分為3種。a.微同源整合，即病毒整合序列與相鄰的人源序列存在1～10bp左右的同源性。b.非同源整合，即病毒整合序列與相鄰的人源序列不存在同源性。c.在病毒序列和整合位置的人源序列中間還存在一段未知來(lái)源的DNA序列。而在EBV陽(yáng)性的伯基特淋巴瘤細(xì)胞系Raji中，EBV整合至染色體6q15，整合位點(diǎn)的EBV序列與相鄰的人源序列存在70%的同源性。我們通過(guò)G帶FISH技術(shù)也在Raji細(xì)胞系基因組這一區(qū)域發(fā)現(xiàn)了EBV的整合信號(hào)。這些研究提示，致瘤性DNA病毒的插入序列與整合位點(diǎn)相鄰的人源序列的同源性可能是致瘤性DNA病毒整合發(fā)生的一個(gè)重要條件。

致瘤性DNA病毒的插入序列在致瘤性DNA病毒基因組上并不是完全隨機(jī)分布，而是存在著不同的整合頻率。比如致瘤性DNA病毒HBV的基因組含有4個(gè)開(kāi)放性閱讀框。分別是S基因區(qū)、C基因區(qū)、P基因區(qū)和X基因區(qū)。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)國(guó)內(nèi)多例肝癌患者的多項(xiàng)研究證實(shí)，X基因區(qū)的整合頻率遠(yuǎn)高于其他基因區(qū)。隨著對(duì)致瘤性DNA病毒不同基因區(qū)整合頻率與致瘤性DNA病毒的致瘤效應(yīng)研究的不斷深入，未來(lái)致瘤性DNA病毒不同基因區(qū)整合頻率很有可能應(yīng)用到臨床，成為判斷與致瘤性DNA病毒相關(guān)疾病惡性程度的診斷以及預(yù)后的重要指標(biāo)。針對(duì)整合頻率高的致瘤性DNA病毒某段基因區(qū)設(shè)計(jì)合適的分子靶向干預(yù)藥物也將會(huì)很有應(yīng)用前景。

Jayshree等對(duì)印度肝癌患者的HBV整合研究發(fā)現(xiàn)，HBV的S基因區(qū)在印度肝癌患者中HBV整合序列中出現(xiàn)頻率最高。該結(jié)果提示，隨著區(qū)域人種不同，致瘤性DNA病毒插入序列也會(huì)存在差別。這可能是由于地域的不同，病毒的亞型會(huì)存在差異，病毒的感染性、整合能力和整合序列存在區(qū)別。另外，不同地域的人種之間對(duì)某種疾病往往存在著不同的易感基因，對(duì)抗病毒感染的能力也有區(qū)別，但受制于以往的研究手段和研究規(guī)模，我們目前對(duì)于不同人種對(duì)致瘤性DNA病毒整合是否存在著不同的易感性、是否存在不同的致瘤性DNA病毒的敏感插入序列還了解甚少，隨著遺傳流行病研究技術(shù)的發(fā)展，比如近幾年全基因組關(guān)聯(lián)研究(genomewideassociation-studies，GWAS)的大量運(yùn)用，以及對(duì)病毒整合易感遺傳家系的采集，相信在不久的將來(lái)這個(gè)重要科學(xué)問(wèn)題的答案會(huì)慢慢浮出水面。

而致瘤性DNA病毒在整合過(guò)程中，病毒插入序列自身也會(huì)出現(xiàn)變異的情況。Wang等在多個(gè)存在HBV整合的肝癌樣本中也發(fā)現(xiàn)了多個(gè)HBV整合序列出現(xiàn)HBV整合序列重排。Ikuta等利用P3HR-1來(lái)源的EBV感染了SVK上皮細(xì)胞，在后面的長(zhǎng)期體外培養(yǎng)中，EBV的游離體基因組已經(jīng)完全丟失，但是發(fā)現(xiàn)有EBV的序列片段整合進(jìn)入了細(xì)胞基因組。而進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，整合進(jìn)入的EBV序列與親代的P3HR-1來(lái)源的EBV全基因組序列相比，出現(xiàn)了多處重排突變等結(jié)構(gòu)變異。致瘤性DNA病毒的插入序列發(fā)生突變、變異和重排，可能會(huì)使得致瘤性DNA病毒編碼的一些基因功能發(fā)生改變。這可能是致瘤性DNA病毒獲取變異和進(jìn)化的一種重要手段，也可能是整合序列在宿主細(xì)胞基因組偽裝和適應(yīng)的結(jié)果。致瘤性DNA病毒插入序列的變異，也加深了我們對(duì)致瘤性DNA病毒整合這種經(jīng)典的維系病毒長(zhǎng)期潛伏感染和保存自我手段的理解。