人巨細(xì)胞病毒感染與乳腺癌關(guān)系的研究進(jìn)展

宮亞婭，趙俊，王明麗

1. 安徽醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，合肥 230032； 2. 安徽醫(yī)科大學(xué)微生物學(xué)教研室，合肥 230032

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人巨細(xì)胞病毒感染與乳腺癌關(guān)系的研究進(jìn)展

宮亞婭1，趙俊2，王明麗2

1. 安徽醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，合肥 230032； 2. 安徽醫(yī)科大學(xué)微生物學(xué)教研室，合肥 230032

摘要：人巨細(xì)胞病毒(human cytomegalovirus，HCMV)是β皰疹病毒家族成員，全世界70%以上人口感染過該病毒。HCMV通常以潛伏感染形式存在于宿主體內(nèi)，并產(chǎn)生了逃避宿主免疫系統(tǒng)識(shí)別和清除等多種能力，可通過表達(dá)HCMV基因及蛋白發(fā)揮腫瘤調(diào)節(jié)作用，干擾細(xì)胞代謝過程，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，而HCMV在非腫瘤和乳腺癌患者乳腺上皮細(xì)胞中的陽性檢出率較高，同時(shí)有研究表明晚期暴露于HCMV可引起乳腺癌。近期新型抗 HCMV 藥物對(duì)乳腺癌靶向治療的臨床有效性也再次提示，HCMV 可能與乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。本文主要綜述了 HCMV 的致癌潛能及其與乳腺癌發(fā)生和發(fā)展的潛在關(guān)聯(lián)。

關(guān)鍵詞：免疫逃避；致癌潛能；乳腺癌

乳腺癌是女性最常見惡性腫瘤之一，也是女性癌癥死亡的主要原因。臨床觀察發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)乳腺腫瘤為惡性，起源于乳腺中形成乳汁的導(dǎo)管上皮細(xì)胞和小葉細(xì)胞。一些公認(rèn)的乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)因素已確定，包括年齡、性別、長時(shí)間暴露于雌激素及有乳腺癌家族史，但50%～80%乳腺癌患者不存在以上危險(xiǎn)因素。最近研究發(fā)現(xiàn)，與乳腺癌發(fā)生和發(fā)展的重要相關(guān)因素為病毒感染，如已知的小鼠乳腺腫瘤病毒(mouse mammary tumor virus，MMTV)、人乳頭瘤病毒(human papillomavirus，HPV)、近期有研究證據(jù)的人巨細(xì)胞病毒(human cytomegalovirus，HCMV)等。HCMV為β皰疹病毒成員，可在個(gè)體之間通過所有體液(如唾液、乳汁、精液、血液等)及移植的骨髓和實(shí)體器官傳播或轉(zhuǎn)移。母乳是HCMV的主要傳播途徑，且HCMV在乳房上皮細(xì)胞中可持續(xù)感染和(或)反復(fù)再激活。研究顯示，HCMV 基因產(chǎn)物可異常調(diào)節(jié)細(xì)胞周期進(jìn)程，引起DNA突變、阻礙凋亡、抑制免疫應(yīng)答和腫瘤抑制性蛋白的功能。已在乳腺導(dǎo)管內(nèi)原位癌和浸潤性導(dǎo)管癌組織中檢測到HCMV蛋白和DNA，越來越多的證據(jù)表明HCMV與乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展有潛在聯(lián)系。

1HCMV參與免疫調(diào)節(jié)

人群中HCMV感染廣泛。在大多數(shù)人中，HCMV 通常以潛伏感染(即無臨床表現(xiàn))的形式一直存在于宿主體內(nèi)，被感染者呈終身帶毒狀態(tài)。研究表明，HCMV感染可通過誘導(dǎo)炎性細(xì)胞因子和生長因子分泌而促進(jìn)癌變。同時(shí)，為與宿主共存，HCMV產(chǎn)生了一系列免疫逃逸機(jī)制，旨在逃避免疫系統(tǒng)識(shí)別，并利用其特異性免疫功能穩(wěn)固自身及傳播。據(jù)此推斷，HCMV可能有助于腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸，以阻止活化的自然殺傷細(xì)胞(nature killer，NK細(xì)胞)和T細(xì)胞殺死腫瘤細(xì)胞。有研究顯示，HCMV感染單核-巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞時(shí)，可構(gòu)成腫瘤微環(huán)境，其中HCMV調(diào)控免疫細(xì)胞和細(xì)胞重編程的作用更能促進(jìn)腫瘤發(fā)展。例如，HCMV感染腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞時(shí)，通過刺激核因子κB(nuclear factor κB，NF-κB)信號(hào)通路，分泌炎性細(xì)胞因子[1]。感染HCMV的內(nèi)皮細(xì)胞可分泌包括白細(xì)胞介素6(interleukin 6，IL-6)、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF)、巨噬細(xì)胞炎性蛋白1(macrophage inflammatory protein 1，MIP-1)、單核細(xì)胞趨化蛋白1(monocyte chemoattractant protein 1，MCP -1)和基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)等細(xì)胞因子和趨化因子，從而促進(jìn)致癌[2]。

HCMV感染可降低未成熟樹突細(xì)胞表面主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex，MHC)Ⅰ 類和Ⅱ類分子表達(dá)水平，改變樹突細(xì)胞中模式細(xì)胞因子分泌，抑制其免疫能力，并降低其刺激細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)對(duì)其他病毒的應(yīng)答能力。此外，HCMV編碼的IL-10(cmvIL-10)由感染細(xì)胞產(chǎn)生，可抑制樹突細(xì)胞和單核細(xì)胞功能，損害其激活T細(xì)胞的能力。這種由病毒引起的抗原呈遞細(xì)胞(antigen presenting cell，APC)麻痹，延緩和干擾了病毒特異性T細(xì)胞克隆的產(chǎn)生。HCMV還可干擾抗原呈遞的多個(gè)步驟。HCMV可編碼自身Fc同源受體，如UL36、UL37和UL38，這些Fc受體可通過覆蓋感染細(xì)胞表面與IgG抗體結(jié)合的部位，抑制特異性抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC)[3]。

2HCMV相關(guān)蛋白的致癌潛能

隨著對(duì)HCMV相關(guān)蛋白代謝與功能的研究，有研究者提出腫瘤調(diào)控(oncomodulation)這一概念，用以描述 HCMV 在腫瘤發(fā)生和發(fā)展中的作用，指出HCMV具有影響腫瘤細(xì)胞生物學(xué)性狀的能力，并能促進(jìn)致癌過程，為腫瘤細(xì)胞提供適當(dāng)?shù)倪z傳環(huán)境[4]。其特征在于，HCMV可通過異常調(diào)節(jié)多種細(xì)胞轉(zhuǎn)化，擾亂細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路，產(chǎn)生相應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子和腫瘤抑制蛋白，控制正常生理過程中的細(xì)胞循環(huán)，從而發(fā)揮腫瘤調(diào)控潛能，促進(jìn)惡性腫瘤發(fā)展。HCMV也可能參與細(xì)胞誘變、細(xì)胞侵襲和宿主免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，通過表達(dá)蛋白而呈現(xiàn)腫瘤調(diào)節(jié)物性能，干擾細(xì)胞代謝過程，促進(jìn)腫瘤發(fā)生和發(fā)展[5]。

HCMV在復(fù)制周期的早期可表達(dá)多種病毒特征性即刻早期(immediate early，IE)蛋白，IE蛋白對(duì)病毒和細(xì)胞的基因表達(dá)具有重要調(diào)控作用。有研究顯示，IE1和IE2蛋白有多種功能，可通過影響死亡受體信號(hào)通路阻止細(xì)胞凋亡；其在細(xì)胞蛋白表達(dá)中有致突變性，以“打了就跑”(hit and run)的機(jī)制發(fā)揮作用，誘導(dǎo)細(xì)胞轉(zhuǎn)化[6]。最近研究發(fā)現(xiàn)，HCMV IE1在 hTERT 啟動(dòng)子位點(diǎn)上與SP1結(jié)合并誘導(dǎo)端粒酶活性增高，是引發(fā)腫瘤轉(zhuǎn)化的重要因素[7]。HCMV IE2可與p53腫瘤抑制蛋白和Rb蛋白相互作用，調(diào)節(jié)其活性。p53基因是最經(jīng)常突變的基因，其失活在癌癥的發(fā)生和發(fā)展中起關(guān)鍵作用。此外，HCMVUL36基因編碼的蛋白pUL36可中斷Fas介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡途徑或抑制半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶8(cysteinyl aspartate specific proteinase 8，caspase-8)活化，從而抑制細(xì)胞凋亡[8]。

HCMV在復(fù)制周期的后期表達(dá)的結(jié)構(gòu)蛋白主要用于形成病毒顆粒，主要包括 pp65、pp71、pp150、gB、gH、gL等。它們是病毒衣殼和包膜的主要組成部分，在HCMV基因表達(dá)、免疫逃避、組裝和釋放過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[9]。此外，HCMV 基因產(chǎn)物可進(jìn)一步以腫瘤調(diào)節(jié)物的方式，通過阻礙細(xì)胞分化，誘導(dǎo)染色體不穩(wěn)定、DNA突變、細(xì)胞遷移和血管生成等發(fā)揮作用[10]。

3HCMV與乳腺癌的潛在相關(guān)性

研究表明，HCMV與慢性炎癥疾病和癌癥的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)，由此推測晚期暴露于HCMV(成年后，而不是童年)可促進(jìn)乳腺癌發(fā)生。HCMV可在乳汁中檢出，也提示其可持續(xù)感染乳腺上皮細(xì)胞。

Harkins等[11]用靈敏度較高的免疫組化和原位雜交技術(shù)分析非腫瘤乳腺組織和乳腺癌乳腺組織，均檢測到HCMV抗原和核酸，首次證明HCMV持續(xù)感染水平在非腫瘤乳腺組織中較高。此外，HCMV在非腫瘤和乳腺癌患者乳腺上皮細(xì)胞中的陽性檢出率也較高。

Cox等[12]發(fā)現(xiàn)，女性乳腺癌患者中較高的HCMV特異性IgG水平可能是近期感染HCMV的結(jié)果，提示晚期暴露于HCMV是乳腺癌的危險(xiǎn)因素。該研究表明，某些女性HCMV IgG水平升高與乳腺癌發(fā)展顯著相關(guān)。但該研究有一定的局限性，其是回顧性分析，且只針對(duì)0~40歲的女性。

炎性乳腺癌(inflammatory breast cancer，IBC)是一種具有高度轉(zhuǎn)移性、攻擊性和致命性的乳腺癌，臨床特征是有大量腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。Mohamed等[13]檢測非IBC與IBC患者癌組織的HCMV基因型，評(píng)估HCMV混合基因型感染與疾病進(jìn)展的相關(guān)性。結(jié)果表明，與其他乳腺癌組織相比，IBC癌組織含有更高水平的HCMV DNA。他們還發(fā)現(xiàn)，不同HCMV基因型的混合感染與IBC淋巴管浸潤和形成真皮淋巴栓塞顯著相關(guān)，但在非IBC患者中無此現(xiàn)象。

4新型抗HCMV藥物對(duì)乳腺癌的靶向治療

鑒于多種癌組織中存在HCMV感染，臨床上有必要考慮使用靶向癌細(xì)胞的抗HCMV藥物。在乳腺癌HCMV感染研究中，發(fā)現(xiàn)被激活的幾種常見信號(hào)途徑，如STAT3、磷脂酰肌醇 3激酶(phosphotidylinositol 3 kinase，PI3K)、NF-κB、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)及Wnt信號(hào)。因此，藥物靶向這些途徑可能對(duì)HCMV感染所致腫瘤的病理進(jìn)展產(chǎn)生明顯影響。目前已有幾種化合物在臨床前或臨床試驗(yàn)階段顯示對(duì)癌癥發(fā)展有顯著影響。經(jīng)美國食品藥品管理局(Food and Drug Administration，F(xiàn)DA)批準(zhǔn)的藥物索拉非尼是一個(gè)多激酶抑制劑，可影響某些信號(hào)通路。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，索拉非尼能抑制HCMV在多種細(xì)胞中增殖。此外，在涉及人表皮生長因子受體2(human epidermal growth factor receptor 2，HER2)陰性乳腺癌患者的Ⅱ期臨床試驗(yàn)中，索拉非尼和卡培他濱組合可改善病情，抑制癌癥進(jìn)展。HER2基因被認(rèn)為是乳腺癌的致癌基因。目前，減少索拉非尼劑量的Ⅲ期臨床試驗(yàn)(Clinicaltrials.gov，NCT01234337)已啟動(dòng)[14-15]。

磷酸化的STAT3二聚體積累在細(xì)胞核，參與炎癥，促進(jìn)血管生成，并異常調(diào)節(jié)基因表達(dá)。研究表明，HCMV可迅速促進(jìn)STAT3的核定位[16]。Lin等[17]設(shè)計(jì)并命名了兩種姜黃素來源的抑制劑FLLL31和FLLL32，它們可特異性結(jié)合STAT3的兩個(gè)酪氨酸同源體(Src homology 2)，使其失去功能；而Src是STAT3二聚體化和下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)必不可少的中間因子。體外研究顯示，這些抑制劑在乳腺癌細(xì)胞系可抑制STAT3活化、細(xì)胞浸潤和集落形成。近期該研究組還開發(fā)了另一種被稱為BP-1-102d的STAT3抑制劑，可抑制異種移植物中乳腺癌細(xì)胞的生長[18]。

某些HCMV高感染率的腫瘤(如結(jié)腸癌、乳腺癌、前列腺癌、肺癌等)與慢性持續(xù)性炎癥有關(guān)，特別是環(huán)氧化酶2(cyclooxygenase 2，COX-2)在這些癌癥的發(fā)生和發(fā)展過程中大量表達(dá)，而這種過表達(dá)通常與疾病嚴(yán)重程度和不良預(yù)后有關(guān)。COX-2可刺激血管生成，阻止細(xì)胞凋亡，還可能干擾DNA轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，引起了研究者對(duì)非甾體類抗炎藥物(non-steroidal anti-inflammatory drug，NSAID)可能是防癌藥的興趣。已有臨床研究提供了令人鼓舞的證據(jù)，即NSAID對(duì)結(jié)腸癌、乳腺癌、前列腺癌和肺癌均有預(yù)防作用[19]。研究表明，HCMV感染可誘導(dǎo)COX-2的體內(nèi)表達(dá)，而COX-2抑制劑可阻斷HCMV復(fù)制[20]。阿司匹林和水楊酸鈉可抑制HCMV誘導(dǎo)的NF-κB激活，抑制IE72激活啟動(dòng)子的能力，從而發(fā)揮抗病毒作用[21]。因此，深入探討HCMV與COX-2的可能聯(lián)系及NSAID預(yù)防癌癥的能力，有助于進(jìn)一步闡明HCMV在癌變中所扮演的角色。

5結(jié)語

有臨床和實(shí)驗(yàn)研究表明，包括乳腺癌在內(nèi)的多種惡性腫瘤的發(fā)生和發(fā)展均有HCMV參與，但人們對(duì)乳腺癌組織中HCMV高感染率知之甚少。無論其只是一個(gè)偶然現(xiàn)象，或是癌癥發(fā)展中的關(guān)鍵因子，均需進(jìn)一步研究。如果HCMV感染是關(guān)鍵的，那么詳細(xì)了解該病毒在宿主維持復(fù)制和增殖的能力及其潛伏再激活的不同機(jī)制，深入探討其致癌因素，將為開辟新的治療策略奠定基礎(chǔ)。

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Corresponding author. WANG Mingli, E-mail: 1952987441@qq.com

·綜述·

The oncogenic potential of human cytomegalovirus in breast cancer

GONG Yaya1，ZHAO Jun2，WANG Mingli2

1. The First Clinical Medical College of Anhui Medical University, Hefei 230032, China; 2. Department of Microbiology, Anhui Medical University, Hefei 230032, China

Abstract:Human cytomegalovirus (HCMV) is a common human pathogen infecting more than 70% of the world’s population. The virus has developed mechanisms to evade the host’s immune systems and it usually remains latent in its host. The expressed HCMV proteins have the potential to interfere with cell metabolism and promote the development of tumors. The detection rate of HCMV is relatively high in both non-neoplastic and neoplastic breast epithelium in patients with breast cancer. Meanwhile, published studies indicate that exposure to the virus in later development stages can cause breast cancer. Recent progress on new anti-HCMV targeted therapy for breast cancer also indicates that HCMV is likely involved in the progression of breast cancer. In this review, we will discuss the oncogenic potential of HCMV and the potential association of HCMV with the initiation and progression of breast cancer.

Key words:Immune evasion; Oncogenic potential; Breast cancer

收稿日期：(2015-07-29)

通信作者：王明麗

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金(30872253)，安徽高校省級(jí)自然科學(xué)研究項(xiàng)目(KJ2012ZD08)