1 簡(jiǎn)介人體腺病毒已知有52種,分別命名為adl~ad52,研究得最詳細(xì)是ad2。腺病毒基因組轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA,已知的轉(zhuǎn)錄單位至少有5個(gè):EⅠ區(qū)位于病毒基因組左側(cè),可再分成EⅠA和EⅠB,與細(xì)胞轉(zhuǎn)化有關(guān);EⅡ區(qū)編碼DNA結(jié)合蛋白,參與病毒的復(fù)制;EⅢ區(qū)編碼出現(xiàn)在宿主細(xì)胞表面的一種糖蛋白;EⅣ區(qū)位于ad2基因組右端,受EⅡ區(qū)編碼的DNA結(jié)合蛋白質(zhì)調(diào)控;第5個(gè)轉(zhuǎn)錄單位在病毒感染中期合成ad2蛋白質(zhì)Ⅳ。 腺病毒對(duì)嚙齒類動(dòng)物有致癌能力,或能轉(zhuǎn)化體外培養(yǎng)的嚙齒類動(dòng)物細(xì)胞。使細(xì)胞轉(zhuǎn)化只需要腺病毒基因組的一部分,這些基因位于基因組的左端,約占整個(gè)基因組的7%~10%。盡管腺病毒分布很廣,但對(duì)人體不出現(xiàn)致癌性。人體細(xì)胞是一類允許細(xì)胞(permissive cell),即這類細(xì)胞允許感染入侵的病毒在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖,最后細(xì)胞裂解死亡而釋放出大量子代病毒。在體外培養(yǎng)的多種人體腫瘤細(xì)胞中均未查出腺病毒顆粒,但在人的1號(hào)染色體上有adl2的整合位點(diǎn),這意味著人體細(xì)胞對(duì)于腺病毒也可能是非允許細(xì)胞,即這類細(xì)胞在病毒感染后,病毒不能在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖,但可整合在受感染細(xì)胞的基因組內(nèi)。這些細(xì)胞被病毒轉(zhuǎn)化,表型發(fā)生改變,且可在體外無限期地培養(yǎng)傳代。 2 化學(xué)組成腺病毒是一種無包膜的雙鏈DNA病毒,基因組長(zhǎng)約25-45kb,理論上可編碼22-40個(gè)基因。衣殼(capsid)呈規(guī)則的20面體結(jié)構(gòu),直徑約80-110nm。衣殼含有240個(gè)六聯(lián)體(hexon)、12個(gè)五聯(lián)體(penton)及12根纖毛(fiber),除此之外還有其他一些小蛋白,如VI、VIII、IX、IIIa和IVa2等。六聯(lián)體是形成病毒衣殼20個(gè)三角形面的主要蛋白,12個(gè)頂端是5個(gè)五聯(lián)體亞單位和3個(gè)纖毛蛋白構(gòu)成的復(fù)合物,12根纖毛以五聯(lián)體蛋白為基底由衣殼表面伸出,纖毛頂端形成頭節(jié)區(qū)(knob)。五聯(lián)體和纖毛的頭節(jié)區(qū)可與細(xì)胞表面的病毒受體結(jié)合,在病毒感染細(xì)胞過程中起著非常重要的作用。 腺病毒含13%DNA和87%的蛋白質(zhì),病毒體分子量約為175×106。病毒基因組為線狀雙鏈DNA,大約含35kb~36kb,腺病毒12、18和31型的DNA組成中,G+C mol%最低(48%~49%),屬于對(duì)動(dòng)物具有高致癌性基因型。腺病毒1、2、4、5、8等型的G+C mol%較高(61%),致癌性反而低或無。這是一種用于人腺病毒分離株的分組的標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)其基因同源性將人腺病毒分為A~F等6組。 腺病毒的基因組以線性的雙鏈DNA形式存在,由蛋白VII和一種稱為mu的小蛋白緊密地環(huán)繞在其周圍,起到類組蛋白樣的作用。另一種蛋白V將這種DNA-蛋白復(fù)合物連接起來,并通過蛋白VI與病毒衣殼連接在一起。在兩條鏈的5′端各以共價(jià)鍵結(jié)合著一個(gè)被稱為DNA末端蛋白(pTP)復(fù)合物(DNA-TPC)的特化的結(jié)構(gòu),與腺病毒復(fù)制密切相關(guān)。腺病毒基因組的兩端各有一段100bp的反向末端重復(fù)序列(ITR),是復(fù)制的起始位點(diǎn)。在左端ITR的3′側(cè)有一段長(zhǎng)約300bp的包裝信號(hào)(ψ)介導(dǎo)腺病毒基因組包裝入病毒衣殼。對(duì)腺病毒而言,只有包括兩端的ITR和包裝信號(hào)(ψ)的約0.5kb的序列是順式作用元件,也就是說必須由腺病毒載體自身攜帶,而其他的30余種蛋白都可以通過輔助病毒(或細(xì)胞)反式補(bǔ)足。 病毒蛋白約11種(TP和PⅠ~PⅩ),其中有4種蛋白(病毒多肽PⅤ、PⅦ,末端蛋白TP、酶蛋白PⅩ)與病毒基因構(gòu)成病毒核心,多肽PⅦ是主要的核心蛋白,如同組蛋白一樣包裹病毒基因DNA。構(gòu)成病毒衣殼的蛋白質(zhì)約7種。多肽PⅡ是病毒衣殼中最豐富和最主要成分,六鄰體是由3個(gè)PⅡ分子緊密相連組成。多肽PⅥ、PⅧ在六鄰體與病毒核心之間形成連接橋,并與多肽PⅨ一起穩(wěn)定著六鄰體分子的晶格排列。5個(gè)分子多肽PⅢ相連構(gòu)成五鄰體的基座蛋白,PⅢa為五鄰體的周圍蛋白,也參與衣殼的組成,五鄰體通過PⅤ與病毒核心相連。多肽PⅣ主要構(gòu)成病毒三聚體纖突,纖突與病毒血凝活性相關(guān),因血凝素(纖突)具有型特異性,常用血凝抑制試驗(yàn)(HI)對(duì)臨床分離株進(jìn)行分型。 3 致病性和免疫性腺病毒對(duì)呼吸道、胃腸道、尿道和膀胱、眼、肝臟等均可感染,人腺病毒約1/3的已知血清型通常與人類疾病相關(guān),但一種血清型可引起不同的臨床疾患;相反,不同血清型也可引起同一種疾患。 呼吸道感染 呼吸道感染的典型癥狀是咳嗽、鼻塞和咽炎,同時(shí)伴有發(fā)熱、寒戰(zhàn)、頭痛和肌肉腺病毒痛等,包括以下4種不同的綜合征。 1.急性發(fā)熱性咽喉炎 通常為嬰兒和兒童發(fā)病,由C組病毒引起,出現(xiàn)咳嗽,鼻塞、發(fā)熱和咽喉部潰瘍等癥狀,這些表現(xiàn)難以與其他病毒引起的輕型呼吸道感染鑒別。 2.咽結(jié)膜熱(pharyngoconjunctival fever)癥狀與急性發(fā)熱性咽喉炎相似,但常同時(shí)發(fā)生結(jié)膜炎。咽結(jié)膜熱有暴發(fā)流行傾向,如游泳池結(jié)膜炎,多由B組腺病毒3和7型所致,愈后尚好,一般無后遺癥。 3.急性呼吸道疾病(acute respiratory diseases,ARD) 這一綜合征由咽炎、發(fā)熱、咳嗽和全身不適為特點(diǎn),常在軍隊(duì)的新兵中流行,多因突然緊張、勞累、聚集等所致。此感染多由腺病毒4、7型引起,也可見于3型。 4、肺炎 腺病毒肺炎約占兒童期肺炎的10%,多由腺病毒3、7型引起;在青年人腺病毒肺炎的病死率為8%~10%;肺炎也是新兵急性呼吸道疾病的一種嚴(yán)重表現(xiàn)。 眼部感染 腺病毒致輕型眼部感染是呼吸道感染和咽喉炎的并發(fā)癥。濾泡性結(jié)膜炎可由許多型腺病毒引起,類似于衣原體性結(jié)膜炎,而且為自限性。由腺病毒8、19和37型引起的角結(jié)膜炎為重型感染,具高傳染性,以急性結(jié)膜炎開始,擴(kuò)至耳前淋巴結(jié),隨后發(fā)生角膜炎。 胃腸炎 許多腺病毒在腸道細(xì)胞中復(fù)制,隨糞便排出,但大多血清型與胃腸道疾病無關(guān)。而40型和41型腺病毒可引起嬰幼兒與年少(4歲以下)兒童的胃腸炎,致腹痛、腹瀉。C組腺病毒能引起某些嬰幼兒腸套疊。 其他疾患 腺病毒11、12型能引起兒童急性出血性膀胱炎,尿中出現(xiàn)病毒。37型可引起女性宮頸炎和男性尿道炎,常由性傳播感染。在免疫功能低下者可引起偶發(fā)或嚴(yán)重的病毒感染,尤其在器官移植病人中發(fā)生嚴(yán)重呼吸道感染和病毒性肝炎,多由1、5和7型腺病毒引起。艾滋病患者可感染多種血清型腺病毒,并能出現(xiàn)抗原性介于中間的雜合型毒株,而且常為致死性腺病毒感染。主要原因是腺病毒的E1A蛋白可反式激活HIV的轉(zhuǎn)錄,加速HIV的復(fù)制。臨床發(fā)現(xiàn)37%的艾滋病患者病毒性腹瀉是由腺病毒所致。 腺病毒感染后可獲得對(duì)同型的持久免疫力 與絕大多數(shù)呼吸道感染的病原相比,機(jī)體對(duì)腺病毒的再感染能產(chǎn)生有效的免疫。起保護(hù)作用的是體內(nèi)產(chǎn)生的循環(huán)中和抗體。正常的健康成人一般也具有多型的抗體。約40%~60%的6~15歲的人具有1、2和5型中和抗體,但3、4和7型抗體很少。母親的抗體能保護(hù)嬰兒免除嚴(yán)重的腺病毒呼吸道感染。 編輯本段腺病毒的生活周期 腺病毒的生活周期可以分為兩個(gè)截然不同卻又不能割裂開來的兩個(gè)階段。第一階段包括腺病毒顆粒粘附和進(jìn)入宿主細(xì)胞,將基因組釋放到宿主細(xì)胞核中,以及有選擇性地轉(zhuǎn)錄和翻譯早期基因。在這個(gè)階段,細(xì)胞為病毒基因組復(fù)制和腺病毒晚期基因表達(dá)并最終釋放成熟的感染顆粒,即第二階段,作好了準(zhǔn)備。第一階段將在6~8個(gè)小時(shí)內(nèi)完成,第二階段則更快,只需4~6個(gè)小時(shí)。 4 病毒分類分類及自上個(gè)世紀(jì)50年代發(fā)現(xiàn)并成功分離腺病毒以來,已陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了100余個(gè)血清型,其中人腺病毒有49種,分為A、B、C、D、E和F六個(gè)亞群(subgroup)?;蛑委煶S玫娜说?型及5型腺病毒在血清學(xué)分類上均屬C亞群,在DNA序列上有95%的同源性。二者的增殖能力非常強(qiáng),滴度通??梢赃_(dá)到109pfu (plaque forming unit)/ml,其在單個(gè)細(xì)胞中的基因組拷貝數(shù)可達(dá)104(約占細(xì)胞總DNA的10%)。病毒顆粒比較穩(wěn)定,通過CsCl梯度離心可以達(dá)到1010~1011pfu/ml,滿足動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的要求。 5 生活周期腺病毒的生活周期可以分為兩個(gè)截然不同卻又不能割裂開來的兩個(gè)階段。第一階段包括腺病毒顆粒粘附和進(jìn)入宿主細(xì)胞,將基因組釋放到宿主細(xì)胞核中,以及有選擇性地轉(zhuǎn)錄和翻譯早期基因。在這個(gè)階段,細(xì)胞為病毒基因組復(fù)制和腺病毒晚期基因表達(dá)并最終釋放成熟的感染顆粒,即第二階段,作好了準(zhǔn)備。第一階段將在6~8個(gè)小時(shí)內(nèi)完成,第二階段則更快,只需4~6個(gè)小時(shí)。 6 轉(zhuǎn)錄復(fù)制一旦病毒基因組進(jìn)入細(xì)胞核,就將進(jìn)行一系列的復(fù)雜而有序的逐級(jí)放大的剪切和轉(zhuǎn)錄過程。一般的,以病毒DNA開始復(fù)制為分界線,按轉(zhuǎn)錄時(shí)間的先后,將腺病毒基因大致區(qū)分為早期(E1~4)和晚期轉(zhuǎn)錄單位(L1~5)。各種腺病毒基因又可以進(jìn)一步地分為更小的轉(zhuǎn)錄單位,如E1區(qū)可以進(jìn)一步分為E1A和E1B,每個(gè)轉(zhuǎn)錄單位都至少有一個(gè)獨(dú)特的啟動(dòng)子。腺病毒基因組進(jìn)入細(xì)胞核后,細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子首先與E1A區(qū)上游的增強(qiáng)子結(jié)合,表達(dá)E1A蛋白,該蛋白的作用是調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝,使病毒DNA更易于在細(xì)胞中復(fù)制。E1A蛋白還可以激活其他早期基因(E1B、E2A、E2B、E3和E4)的啟動(dòng)子,其中E2B驅(qū)動(dòng)另外三個(gè)與病毒復(fù)制有關(guān)的早期基因轉(zhuǎn)錄單位末端蛋白前體(pTP, precursor terminal protein)、單鏈DNA結(jié)合蛋白(ssDBP, single-stranded DNA binding proteins)以及DNA聚合酶(DNA pol, DNA polymerase)的表達(dá),這三個(gè)基因的表達(dá)產(chǎn)物緊密地結(jié)合成一個(gè)復(fù)合物,與至少三種細(xì)胞蛋白相互作用,啟動(dòng)病毒基因組的復(fù)制。 一般而言,DNA的復(fù)制是由RNA啟動(dòng)的,而在腺病毒卻是所謂的蛋白啟動(dòng)(protein-priming)。如前所述,腺病毒雙鏈DNA的每條單鏈的5′端有pTP蛋白結(jié)合,pTP通過其Ser-OH與DNA 5′端的dCMP 5′磷酸之間形成磷酸二脂鍵。腺病毒的DNA復(fù)制首先是以5′端結(jié)合有pTP的dCMP作為引物,以3′端的末端反向重復(fù)序列(ITR)為模板,進(jìn)行鏈置換(strand displacement)合成,置換出的單鏈分子可以自我退火環(huán)化,形成鍋柄樣環(huán)形分子,然后這種環(huán)形分子再以相同的機(jī)制合成出子代雙鏈DNA分子。 病毒基因組復(fù)制通常在感染后數(shù)小時(shí)開始,同時(shí)早期基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯被關(guān)閉,晚期基因開始表達(dá)。大部分的晚期基因的轉(zhuǎn)錄是以一個(gè)共同的主要晚期啟動(dòng)子(MLP, Major Late Promoter)調(diào)控的。實(shí)際上,MLP的活性與病毒基因組復(fù)制密切相關(guān),有研究表明一旦腺病毒基因組開始復(fù)制MLP的活性將明顯增強(qiáng),對(duì)此我們將另外行文詳述。晚期基因主要編碼腺病毒的結(jié)構(gòu)蛋白。病毒結(jié)構(gòu)蛋白在細(xì)胞核內(nèi)聚集形成病毒衣殼,病毒的基因組被包裝進(jìn)去,形成有感染能力的病毒顆粒,并最終裂解宿主細(xì)胞被釋放出去,完成腺病毒的生活周期。腺病毒有明顯的種屬特異性,人的野生型5型腺病毒(wtAd5)感染其他的非人類細(xì)胞(如鼠類細(xì)胞)后可以表達(dá)早期基因,基因組也可有一定程度的復(fù)制并能夠形成一些不成熟的病毒顆粒,卻不能形成成熟的病毒顆粒,也不能二次感染其他細(xì)胞。 7 防治原則腺病毒的甲醛滅活疫苗已被用于某些人群的預(yù)防,而且將來有被用人二倍體細(xì)胞培養(yǎng)的減毒活疫苗所替代的可能。但因腺病毒對(duì)動(dòng)物具有致癌作用,人們對(duì)全病毒疫苗的作用與安全性存有疑慮。此外加強(qiáng)游泳池和浴池水的消毒,可使水傳播性結(jié)膜炎爆發(fā)的危險(xiǎn)性降至最小,在作眼的檢查時(shí)應(yīng)嚴(yán)格無菌操作,對(duì)所用設(shè)備充分滅菌,也可控制流行性結(jié)膜炎的發(fā)生。目前對(duì)腺病毒感染的治療仍無有效藥物。 8 微生物學(xué)檢查8.1 形態(tài)學(xué)檢查對(duì)難于培養(yǎng)的腸道腺病毒,從糞便標(biāo)本中粗提后,經(jīng)電子顯微鏡或免疫電鏡觀察。 8.2 病毒分離與鑒定1.分離培養(yǎng) 標(biāo)本應(yīng)盡早從感染部位采集。采集患者咽喉、眼分泌物,糞便和尿液等,加抗生素處理過夜,離心取上清接種敏感細(xì)胞(293、Hep-2或HeLa細(xì)胞等),37℃孵育后可觀察到典型CPE,即細(xì)胞變圓、團(tuán)聚、有拉絲現(xiàn)象,最突出的表現(xiàn)是許多病變細(xì)胞聚在一起呈葡萄串狀。 2.病毒鑒定 用熒光標(biāo)記的抗六鄰體抗體與分離培養(yǎng)細(xì)胞作用來鑒定腺病毒,也可用血凝抑制(hemoagglutination inhibition,HI)試驗(yàn)或中和試驗(yàn)(neutralization test,NT)檢測(cè)屬和組特異性抗原并鑒定病毒的血清型。 腺病毒可用Shell vial技術(shù)進(jìn)行快速鑒定。病毒標(biāo)本經(jīng)抗生素和離心處理,取上清接種于有細(xì)胞的Shell vial培養(yǎng)瓶,孵育1~2天,用特異性六鄰體單克隆抗體對(duì)其抗原表位進(jìn)行檢測(cè)。也可用病人鼻粘膜上皮脫落細(xì)胞直接染色檢測(cè)病毒抗原。 用DNA雜交或內(nèi)切酶酶切等鑒定分離培養(yǎng)的病毒DNA;PCR可用于腺病毒感染的診斷,引物設(shè)計(jì)主要根據(jù)腺病毒六鄰體、VAI和VAII編碼區(qū)序列,能檢測(cè)所有血清型,而且其敏感性很高,能檢測(cè)某些病人潛在的腺病毒。用腺病毒41型BgIII-D片段作探針診斷腺病毒腹瀉,其檢出率可達(dá)80%。 8.3 血清學(xué)檢查常用血清學(xué)方法包括IF、CF、EIA、HI及NT等試驗(yàn),采取患者急性期和恢復(fù)期雙份血清進(jìn)行檢測(cè),若恢復(fù)期血清抗體效價(jià)比急性期增長(zhǎng)4倍或以上,即有診斷意義??焖贆z測(cè)血清可用ELISA法或乳膠凝集試驗(yàn)。 9 臨床診斷潛伏期為4~5天。 ?、眱和凶畛R姷呐R床表現(xiàn) ?。?)呼吸道感染:鼻炎為嬰兒腺病毒感染最常見的癥狀。這個(gè)年齡組中偶可引起暴發(fā)性支氣管炎和肺炎,部分病兒發(fā)生百日咳綜合征。 ?。?)咽結(jié)膜炎熱(pharyngo-conjunctival,ever,APC fever):腺病毒3、7型引起為多,夏季可發(fā)生小流行,與游泳池水傳播有關(guān)。發(fā)病急,發(fā)熱38℃以上,出現(xiàn)咽炎、鼻炎、眼結(jié)膜炎及頸淋巴結(jié)炎。球結(jié)膜及瞼結(jié)膜可見顆粒狀突起、紅腫,常為單側(cè),雙側(cè)者常為一側(cè)較重。癥狀延續(xù)1~2周,無后遺癥。一般不伴支氣管炎及肺炎。 ?。?)出血性膀胱炎(hemorrhagic cystitis):大多由腺病毒11、21型引起,男孩多見,無明顯季節(jié)性??捎醒?、尿頻、尿急及排尿困難、肉眼血尿,約3~7天,鏡下血尿可持續(xù)2周左右。 ?。?)其他:嬰兒腹瀉、心包炎、慢性間質(zhì)性纖維化、風(fēng)疹樣疾病及先天性畸形曾發(fā)現(xiàn)與腺病毒感染有關(guān)。有報(bào)道器官移植及免疫缺陷者腺病毒感染后,除引起呼吸道、泌尿道感染,還可致腦炎等中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染。 ?、渤扇顺R姷呐R床表現(xiàn) (1)呼吸道感染:常見為非典型肺炎的表現(xiàn),可有發(fā)熱、咳嗽、咽痛、流涕、肺部啰音。X線胸片示間質(zhì)性肺炎改變,多為單側(cè),下肺野較多見,可發(fā)生少量胸膜滲出。病程常自限性(約1~2周),罕見繼發(fā)細(xì)菌感染或致死病例。 (2)流行性角膜結(jié)膜炎(epidemic keratoconjunctivitis)流行多由8、19型腺病毒引起,其他型只為散發(fā)病例。多通過污染的公用毛巾,污染的手、眼藥水等傳播。潛伏期3~24天,起病隱匿,多累及雙眼,眼刺激癥狀和分泌物增多,可持續(xù)1~4周。角膜損傷可持續(xù)數(shù)月,少見失明,常見家庭中傳播。 除根據(jù)流行病學(xué)及臨床表現(xiàn)外,確診需要依靠實(shí)驗(yàn)診斷。 ⒈快速診斷法:取咽部脫落細(xì)胞涂片,用多價(jià)腺病毒熒光免疫血清染色,以熒光顯微鏡檢查,可見脫落細(xì)胞核內(nèi)有明亮熒光即為陽性。 ?、膊《痉蛛x:按臨床不同病型取咽分泌物、痰、結(jié)膜刮取物及新鮮尿液,接種于傳代的單層人上皮細(xì)胞,經(jīng)2~7天可查出典型的細(xì)胞病變。以血凝試驗(yàn)定群,以中和試驗(yàn)定型。 ?、逞鍖W(xué)檢查:采取急性期及恢復(fù)期雙份血清,測(cè)補(bǔ)體結(jié)合抗體、中和抗體與血凝抑制抗體,若有4倍增長(zhǎng)可確診。補(bǔ)體結(jié)合抗體為群特異抗體,中和抗體與血凝抑制抗體為型特異抗體。在感染一周后抗體效價(jià)上升,補(bǔ)體結(jié)合抗體在感染后一年效價(jià)下降或消失;中和抗體持續(xù)至少10年,效價(jià)也不降低。有人認(rèn)為出血性膀胱炎病人單份血清腺病毒11或21型的中和抗體效價(jià)超過1∶32即可確診。用地高辛標(biāo)記的核酸探針檢測(cè)腺病毒陽性率較高。 10 腺病毒基因產(chǎn)物的主要功能10.1 E1區(qū)基因表達(dá)產(chǎn)物可以進(jìn)一步分為E1A和E1B。E1A主要由兩種成分構(gòu)成,分別為289R(或13S)和243R(或12S)。這些E1A蛋白的主要功能是調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝,使細(xì)胞對(duì)病毒復(fù)制更易感E1B19K與細(xì)胞Bcl-2基因的表達(dá)產(chǎn)物同源,可以通過滅活和清除Bax家族成員來防止細(xì)胞發(fā)生凋亡或壞死。E1B55K基因產(chǎn)物可以下調(diào)p53基因的轉(zhuǎn)錄水平,當(dāng)然這種調(diào)節(jié)功能不是絕對(duì)的,其他一些腺病毒基因(如E4 orf6)也參與了這一過程。另外,E1B55K基因產(chǎn)物還與病毒復(fù)制、病毒晚期mRNA的轉(zhuǎn)錄以及病毒RNA的轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。 10.2 E2區(qū)基因表達(dá)產(chǎn)物可分為E2A和E2B。其中,E2A即DNA結(jié)合蛋白(DBP,DNA Binding Protein);E2B主要產(chǎn)物有兩種,分別是末端蛋白前體(pTP)和病毒DNA聚合酶(pol)。三種蛋白與至少三種細(xì)胞內(nèi)的因子相互作用,啟動(dòng)腺病毒DNA復(fù)制以及病毒晚期基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。 10.3 E3區(qū)基因表達(dá)產(chǎn)物主要功能是破壞宿主的免疫防御機(jī)制,而與病毒基因組的復(fù)制無關(guān)。E3基因的產(chǎn)物之一11.6Kd,由于可以在病毒感染的晚期裂解細(xì)胞并釋放病毒顆粒而被稱為腺病毒死亡蛋白(ADP,adenovirus death protein)。gp 19K蛋白可以在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上與MHC I類分子的重鏈結(jié)合阻止其轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞表面,并且可以延緩MHC I的表達(dá)。RID α&β以及14.7Kd可以抑制由TNF誘發(fā)的細(xì)胞凋亡,促進(jìn)Fas降解,下調(diào)TNF受體水平。 10.4 E4區(qū)基因表達(dá)產(chǎn)物E4區(qū)的基因產(chǎn)物通常被稱為orf 1~6/7,主要與病毒信使RNA的代謝有關(guān)。還有促進(jìn)病毒DNA復(fù)制以及關(guān)閉宿主蛋白合成的功能。研究發(fā)現(xiàn),一些E4產(chǎn)物可以與DNA激活的蛋白激酶結(jié)合,防止病毒DNA發(fā)生串聯(lián)。由于該激酶可以激活p53基因,因此可以認(rèn)為一些E4區(qū)基因產(chǎn)物可以抑制細(xì)胞凋亡。許多E1B和E4基因產(chǎn)物都與拮抗E1A蛋白功能有關(guān)。比如,E4 orf4抑制E1A對(duì)E2F啟動(dòng)子的激活;E4 orf3VA RNA使一些由腺病毒轉(zhuǎn)錄的非翻譯RNA,與腺病毒抵抗宿主細(xì)胞免疫有關(guān)。 11 腺病毒載體的優(yōu)點(diǎn)11.1 宿主范圍廣 對(duì)人致病性低腺病毒載體系統(tǒng)可廣泛用于人類及非人類蛋白的表達(dá)。腺病毒可感染一系列哺乳動(dòng)物細(xì)胞,因此在大多哺乳動(dòng)物細(xì)胞和組織中均可用來表達(dá)重組蛋白。特別需要指出的是:腺病毒具有嗜上皮細(xì)胞性,而人類的大多數(shù)的腫瘤就是上皮細(xì)胞來源的。另外,腺病毒的復(fù)制基因和致病基因均已相當(dāng)清楚,在人群中早已流行(70-80%成人體內(nèi)都有腺病毒的中和抗體存在)。人類感染野生型腺病毒后僅產(chǎn)生輕微的自限性癥狀,且病毒唑治療有效。 11.2 在增殖和非增殖細(xì)胞中感染和表達(dá)基因逆轉(zhuǎn)錄病毒只能感染增殖性細(xì)胞,因此DNA轉(zhuǎn)染不能在非增殖細(xì)胞中進(jìn)行,而必須使細(xì)胞處于持續(xù)培養(yǎng)狀態(tài)。腺病毒則能感染幾乎所有的細(xì)胞類型,除了一些抗腺病毒感染的淋巴瘤細(xì)胞。腺病毒是研究原代非增殖細(xì)胞基因表達(dá)的最佳系統(tǒng),它可以使轉(zhuǎn)化細(xì)胞和原代細(xì)胞中得到的結(jié)果直接進(jìn)行對(duì)比。 11.3 能有效進(jìn)行增殖 滴度高腺病毒系統(tǒng)可產(chǎn)生1010到1011VP/ml,濃縮后可達(dá)1013VP/ml,這一特點(diǎn)使它非常適用于基因治療。 11.4 與人類基因同源腺病毒載體系統(tǒng)一般應(yīng)用人類病毒作為載體,以人類細(xì)胞作為宿主,因此為人類蛋白進(jìn)行準(zhǔn)確的翻譯后加工和適當(dāng)?shù)恼郫B提供了一個(gè)理想的環(huán)境。大多數(shù)人類蛋白都可達(dá)到高水平表達(dá)并且具有完全的功能。 11.5 不整合到染色體中 無插入致突變性逆轉(zhuǎn)錄病毒可隨機(jī)整合到宿主染色體,導(dǎo)致基因失活或激活癌基因。而腺病毒則除了卵細(xì)胞以外幾乎在所有已知細(xì)胞中都不整合到染色體中,因此不會(huì)干擾其它的宿主基因。在卵細(xì)胞中整合單拷貝病毒則是產(chǎn)生具有特定特征的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的一個(gè)較好的系統(tǒng)。 11.6 能在懸浮培養(yǎng)液中擴(kuò)增293細(xì)胞可以適應(yīng)懸浮培養(yǎng),這一調(diào)整可使病毒大量擴(kuò)增。大量事實(shí)證明懸浮293細(xì)胞可在1~20L的生物反應(yīng)器中表達(dá)重組蛋白。 11.7 能同時(shí)表達(dá)多個(gè)基因這是第一個(gè)可以在同一細(xì)胞株或組織中用來設(shè)計(jì)表達(dá)多個(gè)基因的表達(dá)系統(tǒng)。最簡(jiǎn)單的方法是將含有兩個(gè)基因的雙表達(dá)盒插入腺病毒轉(zhuǎn)移載體中,或者用不同的重組病毒共轉(zhuǎn)染目的細(xì)胞株來分別表達(dá)一個(gè)蛋白。測(cè)定不同重組病毒的MOI比值可正確估計(jì)各重組蛋白的相對(duì)共表達(dá)情況。 正是由于具有以上一些優(yōu)點(diǎn),腺病毒被極其廣泛地應(yīng)用于體外基因轉(zhuǎn)導(dǎo)、體內(nèi)接種疫苗、和基因治療等各個(gè)領(lǐng)域。 12 怎么預(yù)防腺病毒腺病毒感染主要在冬春季流行,容易在幼兒園、學(xué)校和軍營(yíng)新兵中暴發(fā)流行。一般來說,腺病毒主要通過呼吸道飛沫、眼分泌物,經(jīng)呼吸道或接觸傳播;腸道感染主要通過消化道傳播。其預(yù)防措施和其他呼吸道、消化道傳染病預(yù)防相似,主要是勤洗手,勤消毒,避免接觸患者及其呼吸道飛沫。平常多飲水,多吃蔬菜和水果,注意鍛煉身體;室內(nèi)多通風(fēng),保持室內(nèi)環(huán)境清潔;冬春流行季節(jié)盡量少去人員密集的公共場(chǎng)所,外出時(shí)戴口罩,避免接觸病人,以防感染。 一旦發(fā)生急性發(fā)熱、咽喉疼痛和結(jié)膜炎的癥狀,要及早到醫(yī)院看病,早隔離、早治療。出現(xiàn)5人以上集體發(fā)病的情況要及時(shí)向所在地區(qū)防疫部門報(bào)告,及時(shí)采取有效的防控措施,避免疾病漫延。在腺病毒流行季節(jié),托幼機(jī)構(gòu)上呼吸道感染患兒應(yīng)回家隔離休息,以免造成傳播流行?;疾『蟊M量在附近醫(yī)院就診,避免到病人較集中的大醫(yī)院觀察室輸液,以防造成交叉感染。出現(xiàn)嚴(yán)重咳嗽和呼吸困難癥狀多屬嚴(yán)重病例,應(yīng)及時(shí)到醫(yī)院住院治療,以免延誤病情。 |
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