EB病毒的免疫逃逸

(南華大學衡陽醫(yī)學院腫瘤研究所，腫瘤細胞與分子病理學湖南省重點實驗室,湖南 衡陽 421001)

EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)屬于γ皰疹病毒，是線性雙鏈DNA病毒[1]。首次發(fā)現(xiàn)于Burkitt淋巴瘤細胞系，是第一個被發(fā)現(xiàn)的人類致癌病毒，也被稱為人類皰疹病毒(Human herpesvirus 4，HHV-4)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)百分之90以上的人群都曾感染過EBV，大多數(shù)被感染的成年人是在嬰兒或童年時期已受到感染，其中一部分人終身潛伏感染。EBV容易感染人類成熟B細胞，可引起B(yǎng)淋巴細胞轉(zhuǎn)化[2]。在受感染的細胞中，EBV以潛伏和裂解兩種狀態(tài)存在。

在EBV潛伏期中，表達受限制的基因組使其在宿主細胞中無自主復(fù)制功能，只隨著宿主細胞復(fù)制。這種潛伏感染機制可以穩(wěn)定維持病毒低拷貝，且活動隱蔽，所以能逃避免疫監(jiān)控。大多數(shù)EBV感染均處于潛伏感染(也稱為隱性感染)，EBV的潛伏感染基因主要包括：潛伏膜蛋白家族(latent membrane protein，LMP)，如LMP1、LMP2 A和LMP2 B，EBV核抗原家族(Epstein-Barr Virus Nuclear Antigen，EBNA)，如EBNA1、2、3A、3B、3C和LP、EBV編碼小RNA(EBV-encoded RNAs，EBERs)、BamHI A片段右向轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(The BamHI A rightward transcripts，BARTs)。

EBV在潛伏期轉(zhuǎn)錄功能受抑制，但一定條件下可被激活進入裂解期，誘導病毒DNA復(fù)制和病毒顆粒合成。

1 EB病毒免疫逃逸的方式

在機體通過免疫系統(tǒng)清除病毒的同時，病毒會以不同的逃逸方式躲避機體免疫系統(tǒng)并在人體內(nèi)持續(xù)存在。

另外，EBV也有多種方式干擾和抑制機體免疫系統(tǒng)發(fā)揮作用。比如EBV可通過潛伏膜蛋白1(LMP1)干擾細胞因子和趨化因子在機體免疫中發(fā)揮作用、通過核蛋白產(chǎn)物與潛伏膜蛋白阻止抗原處理和提呈，以及利用自身分泌型蛋白產(chǎn)物干擾與抑制細胞毒性T細胞(Cytotoxic T cells，CTL)的功能等。

有趣的是，因為在EBV感染潛伏期，病毒的生存有賴于宿主細胞，這時宿主細胞的死亡則會阻斷病毒的復(fù)制、危及病毒自身。所以EBV會分泌蛋白產(chǎn)物抑制宿主細胞凋亡。然而在裂解期相反，EBV為了感染其他臨近細胞時，會主動誘導宿主細胞的凋亡。裂解期EBV會選擇包裹在凋亡小體中被鄰近細胞吐噬，這種方式能有效逃避宿主免疫系統(tǒng)的攻擊。同時包裹在膜泡中的子代病毒也可避免與宿主抗體接觸，有效限制機體炎癥和免疫反應(yīng)的發(fā)生。

2 EB病毒免疫逃逸的分子機制

2.1 EB病毒采用調(diào)節(jié)潛伏膜蛋白家族表達水平的機制來逃避宿主免疫監(jiān)視

潛伏膜蛋白1(LMP1)表達于宿主細胞膜，是EBV潛伏感染重要的致瘤蛋白之一，在免疫逃逸中同樣發(fā)揮重要作用[3]。一方面，LMP1可抑制機體免疫細胞發(fā)揮功能，逃避宿主免疫監(jiān)控[4]：p15E是一種含有免疫抑制肽鏈序列的膜蛋白，而LMP1包括兩個與該序列高度同源的多肽，依據(jù)這個序列構(gòu)建的肽鏈可強烈抑制CTL和自然殺傷細胞(Natural killer cell,NK)的活性，減少干擾素合成。而在感染過程中，細胞因子和趨化因子發(fā)揮著免疫清除的作用，所以EBV利用LMP1有效干擾了機體免疫。另一方面，EBV采用調(diào)節(jié)LMP1表達水平的機制來逃避宿主免疫監(jiān)視：LMP1作為組成型活性腫瘤壞死因子受體，可激活多種信號通路。其主要通過腫瘤壞死因子受體相關(guān)蛋白(Tumor necrosis receptor associated factor protein,TRAF)、腫瘤壞死因子受體死亡結(jié)構(gòu)域蛋白(Tumor necrosis factor-associated death domain protein,TRADD)及腫瘤壞死因子互相作用蛋白(Tumor necrosis factor interacting protein，TRIP)激活NF-κB通路。而NF-κB調(diào)節(jié)許多的基因表達，其中就包括細胞的免疫反應(yīng)以及凋亡和轉(zhuǎn)化，此時LMP1通過NF-κB信號通路上調(diào)自身表達的同時卻激活了幾個強烈引發(fā)宿主免疫反應(yīng)的信號通路。因為真核細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)主要被溶酶體途徑和泛素-蛋白酶體途徑(Ubiquitin-proteasome pathway，UPP)兩個系統(tǒng)所降解，而UPP高選擇性的降解癌基因、變性變構(gòu)基因。LMP1可以通過泛素依賴性蛋白溶解機制使自身作為底物被泛素化，使其免受宿主的免疫排斥。另外LMP2A也可以與B淋巴細胞受體競爭酪氨酸激酶，當LMP2A在細胞膜上聚合時，細胞內(nèi)酪氨酸激酶與LMP2A結(jié)合而阻斷了B淋巴細胞受體信號通路和宿主免疫應(yīng)答。

2.2 EB病毒的核蛋白EBNA1產(chǎn)物抑制抗原提呈

EBNA1是目前為止發(fā)現(xiàn)的唯一在潛伏感染和裂解性感染中均表達的核蛋白，作用于病毒(LMP-1和LMP-2)和細胞(例如CD21，CD23，CD25和C-FGR)啟動子，它們之間的相互作用能促進細胞增殖，與EBV致瘤性密不可分[5]。EBNA1可產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，其中包括一種氨基酸：甘氨酸-丙氨酸重復(fù)區(qū)。該氨基酸可抑制抗原提呈，抑制EBNA1被機體蛋白酶降解，有利于EBV的免疫逃逸。更重要的是，甘氨酸-丙氨酸重復(fù)區(qū)可以抑制EBNA1 mRNA翻譯產(chǎn)生的缺陷核糖體產(chǎn)物(Defective ribosome products,DRiPs)。因為DRiPs產(chǎn)生的肽段被認為是MHC(Histocompatibility complex)Ⅰ類分子限制抗原肽的主要來源，而MHC1和2類分子限制性抗原提呈是機體免疫中抗原處理和提呈的兩條主要途徑，分別起到激活CD8+和CD4+T細胞反應(yīng)的作用，是T細胞免疫的重要環(huán)節(jié)。所以感染EBV的淋巴細胞無法提呈EBNA1抗原肽，無法被免疫系統(tǒng)CTL識別，EBV通過這類機制能有效避免疫系統(tǒng)的監(jiān)視。

2.3 EB病毒的BART microRNAs干擾免疫識別和幫助病毒潛伏

EBV BART microRNAs能夠在所有EBV感染的細胞中進行表達，且參與病毒生命周期的所有階段，EBV可利用它來改變并維持病毒潛伏期，以多種途徑逃避免疫細胞識別。一方面，BART microRNAs在干擾免疫識別的功能包括：miR-BART2-5p可下調(diào)應(yīng)激免疫配體MICB，以此逃避NK細胞的識別[6]；miR-BART 1-5p、miR-BART 16、miR-BART 17-5p調(diào)控LMP1參與免疫逃避；miR-BART 3-3p通過調(diào)控IPO7(參與固有免疫的宿主細胞轉(zhuǎn)運蛋白)來逃避免疫監(jiān)視；另一方面，BART microRNAs也在維持EBV潛伏中起到重要作用，比如miR-BART 2-5p可以抑制BALF5(EBV裂解期復(fù)制中的DNA聚合酶)的表達，從而維持EBV的潛伏狀態(tài)，抑制其進入裂解期；miR-BART6-5p能夠下調(diào)Dicer酶，抑制EBNA2的表達，從而影響EBV從潛伏期到裂解期的轉(zhuǎn)變，幫助病毒潛伏以逃避宿主免疫監(jiān)視。新的研究發(fā)現(xiàn)在鼻咽癌細胞中，miR-BART5-5p可下調(diào)LMP1表達，而進一步研究發(fā)現(xiàn)LMP1上調(diào)BART microRNAs，之后受上調(diào)的BART microRNAs則反而會使LMP1下調(diào)。LMP1和BART miRNA通過NF-κB信號傳導形成負向調(diào)節(jié)環(huán)來維持EBV潛伏感染，該機制的研究將有助于了解潛伏期EBV免疫逃避的機制[7]。

2.4 EB病毒基因編碼蛋白產(chǎn)物修飾宿主細胞的免疫應(yīng)答

EBV基因組編碼約80種蛋白質(zhì)，主要功能在于修飾宿主細胞的免疫應(yīng)答，其機制包括感染抗原呈遞、合成細胞因子和細胞因子受體及阻止細胞凋亡。其中早期基因編碼的蛋白產(chǎn)物對調(diào)節(jié)宿主細胞免疫應(yīng)答起到重要作用。比如miR-BHRF1-2-5p直接靶向IL-1(Immunoblastic lymphoma-1)受體1(IL-1 receptor1,IL1R1)并阻斷IL-1β觸發(fā)的NF-κB活化；BARF1(BamHI-A Rightward Frame-1)蛋白可以調(diào)高B細胞活化抗原如CD21、CD23的表達，同時活化c-myc基因，連同EBV編碼的其他蛋白調(diào)節(jié)宿主免疫應(yīng)答。同時，BARF1蛋白也可以抑制單核細胞分泌α干擾素，躲避免疫系統(tǒng)的攻擊。此外有實驗證實它具有抗凋亡促增殖的功能，提示它同時很可能是一個重要的癌基因；BCRF1編碼產(chǎn)生的vIL-10一方面可抑制機體淋巴細胞和NK細胞產(chǎn)生干擾素，另一方面還可抑制巨噬細胞產(chǎn)生IL-1、IL-2和TNF，在EBV免疫逃逸中也有重要作用。此外EBV還可利用自身分泌型蛋白產(chǎn)物比如糖蛋白gp42，抑制MHC-Ⅱ類抗原提呈和細胞因子依賴性CTL的增殖，進一步干擾與抑制CTL的功能。

值得一提的是，近期對感染早期蛋白質(zhì)功能的研究有新的進展：DNA損傷應(yīng)答(DNA damage response，DDR)是一種對維持基因組完整性和預(yù)防癌癥相關(guān)突變至關(guān)重要的免疫監(jiān)控途徑。通過篩選確定EBV編碼蛋白質(zhì)BKRF4是DDR抑制劑之一。BKRF4在EBV感染的潛伏和裂解期均表達，可結(jié)合組蛋白并阻斷DNA損傷位點處的泛素化，導致DDR下調(diào)。實驗顯示BKRF4通過抑制宿主細胞DDR的能力很可能會累積宿主細胞DNA的損傷，促進腫瘤的發(fā)展。此外，這類EBV編碼蛋白質(zhì)可能引起重要的DDR蛋白錯誤定位，在機體免疫監(jiān)控降低時誘發(fā)EBV相關(guān)的上皮惡性腫瘤的癌變。

3 EB病毒免疫逃逸的不良影響

EBV的免疫逃逸而干擾抑制機體免疫應(yīng)答，可能導致受EBV感染者免疫能力降低或免疫治療反應(yīng)遲鈍，甚至導致各項惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展，危及生命。

3.1 EB病毒免疫逃逸導致的疾病

EBV為嗜B淋巴細胞的DNA病毒，潛伏感染于B淋巴細胞中，致病的誘因多數(shù)與人體免疫系統(tǒng)失調(diào)有關(guān)，而不是EBV本身。EBV感染性疾病較常見，包括急/慢性感染，如EBV感染導致的傳染性單核細胞增多癥(Acute infectious mononucleosis，AIM)，它本質(zhì)上可能是免疫病理性的，這意味著該疾病的癥狀是由免疫系統(tǒng)的炎癥反應(yīng)引起，與病毒體自身無直接關(guān)系。

EBV也與一些自身免疫性疾病有關(guān)，包括系統(tǒng)性紅斑狼瘡(Systemic lupus erythematosus，SLE)、類風濕性關(guān)節(jié)炎、舍格林氏綜合癥(Sjorgen’s)以及多發(fā)性硬化。這類潛伏感染細胞本身不能產(chǎn)生抗體，但是可以因自身的免疫原性使機體免疫系統(tǒng)耐受能力出現(xiàn)異常，導致疾病發(fā)生。如系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)就是一種臨床常見的免疫系統(tǒng)疾病，主要臨床表現(xiàn)為關(guān)節(jié)疼痛、體溫異常、肌無力等。有研究表明，該病與EBV誘發(fā)的機體自身細胞因子異常表達有關(guān)。

因此，EBV感染相關(guān)的自身免疫性疾病很有可能是由EBV誘發(fā)的免疫系統(tǒng)受損和免疫系統(tǒng)耐受性異常，而不是病毒本身直接導致的。

3.2 EB病毒免疫逃逸導致的腫瘤

EBV的免疫逃避與致瘤性密不可分，兩者屬于互相影響和共同作用的關(guān)系。EBV感染和已被感染的B細胞均可在缺乏機體免疫監(jiān)控時，通過激活原癌基因表達、調(diào)節(jié)細胞周期蛋白、抑制細胞凋亡等方式導致細胞異常增殖。被感染的細胞也會頻繁地發(fā)生DNA斷裂和突變。因此，被感染的B細胞中存在與EBV相關(guān)的癌癥風險(EBV陽性霍奇金病和伯基特淋巴瘤均是來自EBV感染的生發(fā)中心細胞)。EBV的臨床重要性大多與腫瘤有關(guān)，但腫瘤并不是病毒感染的目標，因為它意味著病毒和宿主的終結(jié)。相反，腫瘤的發(fā)生是持久性病毒機制的不良副作用，可以認為腫瘤就是宿主免疫系統(tǒng)與EBV博弈之間失衡的狀態(tài)[8]。

其中與EBV關(guān)系最明確的是淋巴瘤免疫抑制的淋巴瘤(Immunoblastic lymphoma，IL)、霍奇金病(Hodgkin’s disease，HD)、Burkitt淋巴瘤(Endemic Burkitt’s lymphoma，BL)和鼻咽癌[9]，其次是NK/T細胞淋巴瘤、胃癌及平滑肌肉瘤等。比如免疫抑制患者易發(fā)生淋巴組織增生，受累組織出現(xiàn)B淋巴細胞和漿細胞增多等病理改變，存在移植后淋巴組織增生性疾病(Posttransplant lymphoproliferative disorder，PTLD)和艾滋病引起的免疫細胞性淋巴瘤(IL)等疾病的風險，而臨床上證實EBV特異性細胞免疫治療CTL可有效預(yù)防PTLD。諸多證據(jù)證實EBV感染和免疫逃避，與機體腫瘤有密切聯(lián)系[10]。

4 EB病毒免疫逃逸相關(guān)的防治

病毒性疾病的防治問題一直被人們關(guān)注。目前臨床上尚無有效的疫苗預(yù)防EBV感染，但在EBV相關(guān)腫瘤的防治方面有新的進展。

一方面，在EBV相關(guān)腫瘤診斷與預(yù)后方面，有研究針對LMP1表位抗原的病毒疫苗，成功抑制霍奇金淋巴瘤(HL)小鼠的腫瘤生長。此外對鼻咽癌的防治如EBV衣殼抗原IgA(VCA-IgA)和EBV-DNA，可早期診斷NPC[11]；miR-BART1-5p的表達水平反映EBV相關(guān)NPC的進展，對臨床治療有指示作用；檢測EBV miR-BART7和miR-BART13被認為是NPC診斷和預(yù)后的潛在血清學標志物；另一方面，腫瘤免疫治療因它的特異性而一直被認為是治愈癌癥的關(guān)鍵，主要原理是利用人體自身免疫系統(tǒng)來攻擊腫瘤。近年來，腫瘤免疫治療包括過繼性細胞毒性T細胞治療(cytotoxicity T lymphocytes，CTLs)、新抗原疫苗和細胞治療(包括嵌合抗原受體T細胞免疫療法(Chimeric antigen receptor modified T cell,CAR-T)以及眾多聯(lián)合治療。CTLs有著提高機體免疫反應(yīng)，從而減少毒性反應(yīng)發(fā)生的優(yōu)點。在抑制EBV復(fù)制及殺傷過度增殖B細胞方面發(fā)揮著重要作用。已有證據(jù)表明，輸注造血干細胞移植受體EBV-CTL，可治愈PTLD患者[12]。另外，用于血液腫瘤的CAR-T治療也同樣被關(guān)注，近日該治療方法被美國食品與藥品管理局及歐洲通過，目前在EBV相關(guān)的血液腫瘤取得良好成效，其確切效果仍待進一步驗證。

本文簡單概述了EBV利用自身基因以及其編碼的各項蛋白產(chǎn)物，以潛伏和干擾、抑制機體免疫系統(tǒng)等方式來躲避免疫系統(tǒng)的偵查和攻擊，導致免疫失調(diào)性相關(guān)疾病并誘導細胞異常增殖，增加腫瘤發(fā)生和發(fā)展的風險。目前關(guān)于EBV免疫逃逸的具體機制正在逐步揭開，更多的了解EBV的免疫逃逸方式和機制，有助于人類預(yù)防EBV感染和治療EBV相關(guān)疾病。