EBV感染相關(guān)標(biāo)記物對(duì)體外鼻咽癌細(xì)胞生物學(xué)特性影響的研究進(jìn)展

祁承林，陳始明

武漢大學(xué)人民醫(yī)院，武漢430060

鼻咽癌是鼻咽部上皮來(lái)源的頭頸部惡性腫瘤，包括鱗狀細(xì)胞癌、非角化癌(分化型和未分化型)和基底樣鱗狀細(xì)胞癌[1]。近半數(shù)以上鼻咽癌初診患者已有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移或顱神經(jīng)受累癥狀[2]，具有較高病死率[3]。目前，鼻咽癌采用以放療為主的綜合治療，隨著調(diào)強(qiáng)放療和靶向治療技術(shù)的應(yīng)用普及，鼻咽癌在高發(fā)區(qū)域的死亡率有所下降[1,4,5]，但仍較高。諸多感染性因子與惡性腫瘤密切相關(guān)，如HBV與肝癌、HPV與宮頸癌、EBV與鼻咽癌有關(guān)等。深入了解這些感染性致病因子在疾病發(fā)生和進(jìn)展中的作用，有助于從疾病病因方面預(yù)防疾病發(fā)生和阻斷疾病進(jìn)展。目前，關(guān)于EBV感染與鼻咽癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系尚未完全明確，但是國(guó)內(nèi)外學(xué)者完成了諸多關(guān)于EBV感染相關(guān)標(biāo)記物在鼻咽癌發(fā)生、發(fā)展中作用的研究。本研究就EBV感染相關(guān)標(biāo)記物對(duì)鼻咽癌細(xì)胞生物學(xué)特性影響的研究進(jìn)展進(jìn)行以下綜述，以期深入認(rèn)識(shí)EBV感染與鼻咽癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系。

1 EBV及其感染相關(guān)標(biāo)記物

EBV是1964年由Epstein和Barr兩位學(xué)者在伯基特淋巴瘤中首次分離出來(lái)的病毒顆粒[6]，它屬于γ人類皰疹病毒，且是一類對(duì)B淋巴細(xì)胞有較強(qiáng)定植能力的DNA病毒[7]。因此，EBV感染與多種淋巴系統(tǒng)腫瘤相關(guān)，如霍奇金淋巴瘤、彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤、伯基特淋巴瘤等[8]。此外，EBV感染還與鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切[9]。雖然當(dāng)前EBV感染與鼻咽癌發(fā)病的關(guān)系尚未完全明確，但Tang等[5]的報(bào)道表明，在鼻咽癌高發(fā)區(qū)域，大多數(shù)的未分化鼻咽癌都有EBV感染的證據(jù)。

EBV為DNA病毒，主要經(jīng)飛沫傳播，通常原發(fā)感染口咽部B淋巴細(xì)胞，經(jīng)過(guò)逆轉(zhuǎn)錄以環(huán)狀DNA形式存在于宿主細(xì)胞中。在免疫功能正常的機(jī)體，EBV通常以潛伏感染模式長(zhǎng)期存在于記憶B淋巴細(xì)胞中。當(dāng)機(jī)體免疫力下降時(shí)，這些記憶B細(xì)胞可分化為漿細(xì)胞并活化裂解，從而釋放EBV顆粒并進(jìn)一步引起其他B細(xì)胞和上皮細(xì)胞感染[10]，最終形成裂解性感染。這兩種感染模式循環(huán)往復(fù)，最終造成了EBV在宿主細(xì)胞中的擴(kuò)大感染。裂解性感染是EBV感染正常鼻咽上皮細(xì)胞主要模式，而鼻咽癌細(xì)胞中則以潛伏性感染為主[11]。

EBV感染宿主細(xì)胞后可誘導(dǎo)宿主細(xì)胞產(chǎn)生不同抗原，但不同感染模式產(chǎn)生的抗原也有所差異。EBV衣殼抗原(VCA)、EBV早期抗原(EA)和EBV 膜抗原(MA)主要見(jiàn)于EBV裂解性感染宿主細(xì)胞中。而主導(dǎo)蛋白(LP)、三種膜蛋白(LMP1, -2A, -2B)和五種EBV 核抗原(EBNA1, -2, -3A, -3B，3C)更多見(jiàn)于EBV潛伏性感染的宿主細(xì)胞[11～13]。不同抗原能夠誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的IgM、IgG 和 IgA抗體，因此，有學(xué)者提出可以根據(jù)機(jī)體循環(huán)血清中不同抗體類型和抗體滴度來(lái)了解患者EBV感染狀態(tài)，從而評(píng)估EBV感染相關(guān)疾病的進(jìn)展情況[14]。此外，EBV所編碼的一些核酸產(chǎn)物也與鼻咽癌的發(fā)生密切相關(guān)；EBV感染所編碼的部分microRNA在鼻咽癌中具有免疫逃逸、抗凋亡、促進(jìn)侵襲轉(zhuǎn)移等多種生物學(xué)特性[15]。

2 EBV感染相關(guān)標(biāo)記物對(duì)鼻咽癌細(xì)胞增殖、凋亡的影響

鼻咽癌與大部分實(shí)體惡性腫瘤一樣，具備細(xì)胞無(wú)限增殖和凋亡受阻的特性。細(xì)胞凋亡是細(xì)胞程序性死亡的常見(jiàn)方式，與細(xì)胞增殖關(guān)系密切。目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有許多研究證實(shí)，EBV感染相關(guān)標(biāo)記物具有調(diào)節(jié)鼻咽癌細(xì)胞增殖、凋亡的生物學(xué)功能。Zhang等[16]研究表明，抑制EB病毒核抗原1(EBNA1)啟動(dòng)子活性在體內(nèi)外均能降低EBV陽(yáng)性鼻咽癌細(xì)胞的增殖活力。Wang等[17]的研究顯示，黃連素可以通過(guò)下調(diào)EBNA1的表達(dá)抑制EBV陽(yáng)性鼻咽癌細(xì)胞的增殖并促進(jìn)其凋亡，從而在體內(nèi)外均具有抗腫瘤效應(yīng)。Liu等[18]研究證實(shí)，EBV在鼻咽癌細(xì)胞中通過(guò)LMP1/NF-κB/PINX1信號(hào)軸下調(diào)抑癌基因PINX1表達(dá)而上調(diào)端粒酶活性，最終促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞增殖。此外，也有學(xué)者研究[19]證實(shí)，通過(guò)下調(diào)EBV編碼的miR-BART4表達(dá)能促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞增殖、遷移從而增加其放療敏感性。這些研究也從側(cè)面驗(yàn)證了EBV編碼的標(biāo)記物EBV轉(zhuǎn)錄的核內(nèi)小RNA、EBNA1具有促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞增殖和抵抗凋亡的作用。

3 EBV感染相關(guān)標(biāo)記物對(duì)鼻咽癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移的影響

上皮細(xì)胞穿透基底膜浸潤(rùn)至結(jié)締組織區(qū)域或離開原有部位經(jīng)淋巴、血液或其他途徑定植于機(jī)體其他組織、器官是惡性腫瘤細(xì)胞的又一典型特征。高發(fā)區(qū)域鼻咽癌以非角化為主，此類型鼻咽癌具有早期轉(zhuǎn)移的特性，這是造成很多鼻咽癌患者初診時(shí)就已經(jīng)出現(xiàn)頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的原因[20]。Huang等[21]的研究證實(shí)，EBV陽(yáng)性鼻咽癌細(xì)胞在體內(nèi)、外能通過(guò)誘導(dǎo)粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞刺激因子(GM-CSF)激活NF-κB，增強(qiáng)其轉(zhuǎn)移能力。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在EBNA1陽(yáng)性的鼻咽癌細(xì)胞中，通過(guò)靶向作用EBV產(chǎn)生的miR-31-5p可下調(diào)WDR5表達(dá)，從而在體內(nèi)、外降低鼻咽癌侵襲轉(zhuǎn)移能力[22]。Xu等[23]通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，EBV所編碼的miR-BART13在鼻咽癌中通過(guò)直接抑制NKIRAS2表達(dá)促進(jìn)NF-κB信號(hào)通路激活，進(jìn)而促進(jìn)鼻咽癌轉(zhuǎn)移。他們?cè)诼闶蟊茄拾┓无D(zhuǎn)移模型中進(jìn)一步證實(shí)過(guò)表達(dá)miR-BART13的SUNE1鼻咽癌細(xì)胞具有更強(qiáng)的轉(zhuǎn)移能力。也有學(xué)者[24]通過(guò)組織芯片測(cè)序發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于鼻咽正常組織，EBV編碼的miR-BART8-3p在鼻咽癌細(xì)胞中高表達(dá)。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在鼻咽癌細(xì)胞中過(guò)表達(dá)miR-BART8-3p可增加其遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移能力，而敲低miR-BART8-3p表達(dá)則有相反作用。此外，通過(guò)過(guò)表達(dá)miR-BART8-3p建立裸鼠肺轉(zhuǎn)移模型也進(jìn)一步證實(shí)了其增加鼻咽癌侵襲、轉(zhuǎn)移的作用。上述研究證實(shí)EBV感染后所編碼的多種核酸產(chǎn)物參與調(diào)控了鼻咽癌的侵襲轉(zhuǎn)移。深入認(rèn)識(shí)這些標(biāo)志物的功能對(duì)鼻咽癌的防治具有重要意義。

4 EBV感染相關(guān)標(biāo)記物對(duì)鼻咽癌細(xì)胞代謝的影響

惡性腫瘤細(xì)胞的代謝相對(duì)于正常細(xì)胞有明顯的變化，其中以脂肪酸合成代謝異常和葡萄糖分解代謝方面的差異最為明顯。與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞長(zhǎng)鏈脂肪酸合成現(xiàn)象更為普遍，合成磷脂雙分子膜結(jié)構(gòu)和膜信號(hào)分子，為腫瘤細(xì)胞的惡性增殖提供原料[25]。Lo等[26]的研究證實(shí)，高表達(dá)脂肪酸合酶的鼻咽癌患者具有較差的生存預(yù)后，并在細(xì)胞水平驗(yàn)證了EBV編碼的LMP1可以誘導(dǎo)脂肪酸合成和脂類化合物形成。此外，根據(jù)瓦爾堡效應(yīng)，即使在氧供充足的情況下，惡性腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要方式仍然是有氧糖酵解。惡性腫瘤細(xì)胞以有氧糖酵解的葡萄糖分解代謝方式，極大增加葡萄糖的浪費(fèi)以及酸性代謝產(chǎn)物的堆積，加重患者營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗及惡病質(zhì)狀態(tài)形成。在鼻咽癌細(xì)胞中，EBV編碼的LMP1能通過(guò)激活己糖激酶2的表達(dá)介導(dǎo)EBV感染的鼻咽癌細(xì)胞向有氧糖酵解方向轉(zhuǎn)化[27]。Zhang等[28]進(jìn)一步證實(shí)，EBV編碼的LMP1是通過(guò)mTORC1/NF-κB信號(hào)通路上調(diào)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(GLUT1)的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)鼻咽癌細(xì)胞有氧糖酵過(guò)程的。由此可見(jiàn)，EBV感染宿主細(xì)胞所編碼合成的蛋白標(biāo)記物可能對(duì)宿主細(xì)胞的代謝狀態(tài)產(chǎn)生較大影響，進(jìn)而促進(jìn)鼻咽癌的發(fā)生、發(fā)展。因此，深入了解EBV相關(guān)標(biāo)記物對(duì)鼻咽癌細(xì)胞代謝的調(diào)節(jié)方式，對(duì)于降低鼻咽癌高消耗、高代謝狀態(tài)，逆轉(zhuǎn)鼻咽癌惡性程度具有重要意義。

5 EBV感染相關(guān)標(biāo)記物對(duì)鼻咽癌細(xì)胞免疫的影響

免疫功能正常的機(jī)體能及時(shí)識(shí)別并清除發(fā)生突變或變異的“特殊”細(xì)胞，但是惡性腫瘤細(xì)胞能有效逃避機(jī)體的免疫監(jiān)視。EBV感染宿主細(xì)胞后可誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生T細(xì)胞免疫反應(yīng)，但EBV所編碼的miRNAs能抑制病毒抗原表達(dá)，并且能抑制抗病毒CD4+、CD8+T細(xì)胞活化，從而有效逃避宿主抗病毒免疫應(yīng)答[29]。此外，EBV感染宿主細(xì)胞后所產(chǎn)生的一系列標(biāo)記物，如LMP1、LMP2A、EBNA3C、RTA、BHRF1和BALF1廣泛參與細(xì)胞自噬調(diào)節(jié)。由于細(xì)胞自噬在機(jī)體抗病毒免疫應(yīng)答中發(fā)揮關(guān)鍵作用，故EBV通過(guò)對(duì)感染宿主細(xì)胞的自噬抑制實(shí)現(xiàn)了免疫逃逸。Cai等[30]通過(guò)對(duì)多個(gè)鼻咽癌細(xì)胞系研究發(fā)現(xiàn)，EBV編碼的LMP1能夠影響GLUT1介導(dǎo)的糖酵解，繼而通過(guò)p65信號(hào)通路調(diào)節(jié)IL-1β、IL-6和GM-CSF炎癥因子參與鼻咽癌免疫逃逸。EBV感染宿主細(xì)胞后所產(chǎn)生的相關(guān)標(biāo)記物能幫助宿主細(xì)胞逃避機(jī)體免疫監(jiān)視，為鼻咽癌的發(fā)生、發(fā)展提供有利條件。理論上看，通過(guò)研究EBV相關(guān)標(biāo)記物在鼻咽癌免疫逃逸中的調(diào)控作用，能夠啟發(fā)我們從激活機(jī)體免疫識(shí)別方向開發(fā)新型抗腫瘤靶點(diǎn)。

6 EBV感染相關(guān)標(biāo)記物對(duì)鼻咽癌細(xì)胞其他生物學(xué)特性的影響

鼻咽癌與其他惡性腫瘤細(xì)胞一樣，還具有血管生成異常、端粒酶活化、微環(huán)境改變等特性。有研究證實(shí)，EBV感染宿主細(xì)胞所編碼的miR-BART1-5P可直接作用于AMPKα1并通過(guò)AMPK/mTOR/HIF1信號(hào)通路在體內(nèi)外調(diào)節(jié)鼻咽癌細(xì)胞血管生成。Wang等[31]發(fā)現(xiàn)，在EBV陽(yáng)性鼻咽癌患者標(biāo)本中端粒酶卡哈爾體蛋白(TCAB1)呈過(guò)表達(dá)狀態(tài)。通過(guò)進(jìn)一步細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)，EBV感染的鼻咽癌細(xì)胞能夠誘導(dǎo)TCAB1表達(dá)進(jìn)而提高端粒酶活性，促進(jìn)DNA損傷修復(fù)應(yīng)答。鼻咽癌的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中，EBV編碼的LMP1能夠促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖、癌細(xì)胞與周圍基質(zhì)細(xì)胞的相互作用，以實(shí)現(xiàn)腫瘤侵襲、血管生成和免疫調(diào)節(jié)的惡性轉(zhuǎn)化。

綜上所述，EBV以潛伏狀態(tài)或者裂解性感染狀態(tài)感染機(jī)體B細(xì)胞和鼻咽上皮細(xì)胞，與鼻咽癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。EBV感染宿主細(xì)胞所產(chǎn)生的病毒相關(guān)標(biāo)記物在體內(nèi)的表達(dá)狀態(tài)時(shí)刻影響著鼻咽癌細(xì)胞的增殖、凋亡、代謝、免疫等相關(guān)生物學(xué)特性。雖然目前EBV與鼻咽癌的確切作用機(jī)制尚未明確，但是全面系統(tǒng)了解EBV感染相關(guān)的病毒標(biāo)記物對(duì)鼻咽癌細(xì)胞生物學(xué)特性的影響，為將來(lái)有效預(yù)防、診斷、治療鼻咽癌提供了新的思路。