HBV-X-乙肝病毒蛋白與原發(fā)性肝癌

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,乙肝病毒X蛋白與,原發(fā)性肝癌,一、乙型肝炎病毒,（hepatitis B virus,HBV）,1、形態(tài)結(jié)構(gòu),形態(tài)與結(jié)構(gòu)：,病人血清中存在,3種形態(tài)的病毒粒：,管形顆粒,小球形顆粒,Dane,顆粒,電鏡下形態(tài),1.大球形顆粒 又稱Dane 顆粒,2.小球形顆粒,3.管形顆粒,2、基因組結(jié)構(gòu),嗜肝DNA病毒科，基因組約3.2kb。,由,長鏈L(-),和,短鏈S(+),組成的不完全,雙鏈,環(huán)狀DNA，長鏈載有病毒蛋白質(zhì)的全部密碼。,4個(gè)ORF,:PreS/S,Polymerase,Core,X。,cccDNA是

2、HBV復(fù)制的模版。,大部分抗病毒的藥物對cccDNA基本沒有作用。,X蛋白,與肝癌的發(fā)生有關(guān)。,HBV基因組結(jié)構(gòu),pre-s1,pre-s2,S,P,C,pre-c,X,HBV DNA 3.2 kb,pre-S1 pre-S1蛋白,pre-S2 pre-S2蛋白,S HBsAg,pre-C HBeAg,C HBcAg,P DNAP,X HBxAg,編碼,HBsAg,pre-S2,pre-S1,+,-,3、HBV的抗原組成,表面抗原,HBsAg,核心抗原,HBcAg,e抗原,HBeAg,HBcAg,HBsAg,HBeAg,Dane,顆粒,-,+,4、病毒的復(fù)制,HBV,的復(fù)制方式：,吸附、穿入、

3、脫殼，,DNA,進(jìn)入肝細(xì)胞核,以-,DNA,為模板，修復(fù)+,DNA,的裂隙區(qū),-,DNA2.1kb RNA,外衣殼蛋白,3.5kbRNA,內(nèi)衣殼蛋白及,HBV-DNA,HBV的復(fù)制,5、HBV的致病機(jī)制,1.免疫低下：HBsAg無癥狀攜帶者,2.病毒變異：逃逸免疫,3.細(xì)胞介導(dǎo)的免疫損傷：CTL,細(xì)胞免疫功能正常：急性肝炎,細(xì)胞免疫功能低下：慢性肝炎,細(xì)胞免疫反應(yīng)過強(qiáng)：暴發(fā)性肝炎,免疫耐受：HBsAg無癥狀攜帶者,4.免疫復(fù)合物性的免疫損傷：肝外及肝臟損傷,5.自身免疫反應(yīng)的免疫損傷：,肝特異性脂蛋白抗原,二、HBV與原發(fā)性肝癌,原發(fā)性肝癌(HCC),是目前世界上十大惡性腫瘤之一,而慢性乙型肝

4、炎病毒(HBV)感染是其主要原因。,由HBV X基因編碼的,X蛋白(HBx),是一種重要的調(diào)節(jié)蛋白,在HBV誘發(fā)HCC過程中扮演重要角色。,HBx是一種多功能蛋白,對,基因轉(zhuǎn)錄、信號(hào)傳遞、細(xì)胞周期和細(xì)胞增生凋亡,等均具有調(diào)節(jié)作用,HBx可能通過這些作用直接或間接地導(dǎo)致肝細(xì)胞癌變。,1、HBx的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),1.HBx由HBV ORF中最小的X基因編碼,154個(gè)氨基酸組成,分子量16.5 kDa。,2.全長的HBx由N-端1/3負(fù)調(diào)節(jié)區(qū)和C-端2/3反式激活或共激活區(qū)兩個(gè)功能區(qū)構(gòu)成。,2、HBx的功能,HBx本身不能直接與雙鏈DNA結(jié)合,但可通過蛋白-蛋白相互作用與TATA結(jié)合蛋白及RNA聚合酶亞單

5、位RPB5等反式作用因子結(jié)合,增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄因子NF-B、AP-l和SP-l等的活性,反式激活啟動(dòng)子如HBV的C啟動(dòng)子,調(diào)節(jié)N-ras、c-myc、c-jun 等癌基因及P53、P21 和P19等抑癌基因的表達(dá)。HBx還可激活PI3K、JNKs、MAPK等信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)而參與HCC的發(fā)生和發(fā)展。,3、HBx,基因的整合與突變,整合：,在表達(dá)HBx的HCC和癌旁組織中,可見多個(gè)癌基因表達(dá)增加的現(xiàn)象。,X基因整合的肝癌細(xì)胞中P16 mRNA和蛋白水平均受影響,X基因可能通過整合使P16 基因序列變異,引起P16 表達(dá)缺陷,導(dǎo)致其G1-S期滯留和抗增生效應(yīng)喪失。,X基因可能通過整合直接,激活原癌基因、抑制抑

6、癌基因的表達(dá),而參與肝細(xì)胞癌變的發(fā)生。,突變：,游離的HBV DNA多含全序列X基因,而,整合的X基因常出現(xiàn)缺失和點(diǎn)突變,，其中以X基因3-端核苷酸的缺失最常見。3-端核苷酸的缺失導(dǎo)致HBx出現(xiàn)C-端的缺失。,全序列的HBx抑制ras和myc轉(zhuǎn)化細(xì)胞的能力,而C-端缺失的HBx使ras和myc轉(zhuǎn)化鼠胚胎纖維母細(xì)胞的活性增強(qiáng)。,C-端缺失的HBx能加速Huh7細(xì)胞G0/G1-S期的進(jìn)程,并使生長抑制效應(yīng)結(jié)構(gòu)域丟失。,C-端缺失的HBx失去對細(xì)胞增生和轉(zhuǎn)化的抑制作用,并促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)程，在肝癌形成中起重要作用。,4、HBx對肝細(xì)胞增生的影響,HBx可通過,受體酪氨酸蛋白激酶途徑等多種信號(hào)傳導(dǎo)通路,

7、參與肝細(xì)胞增生的調(diào)節(jié):,(1)促胰島素樣生長因子、胰島素樣生長因子受體和表皮生長因子受體高表達(dá)，激活Src家族激酶，活化Jak1-STAT或與P53結(jié)合使P53下游靶基因PTEN表達(dá)下調(diào)，激活PI3K/Akt/Bad信號(hào)通路。HBx也可直接與PI3K的催化亞基p110結(jié)合激活PI3K，或使Akt/Bad磷酸化激活PI3K信號(hào)通路。,(2)通過促IGF、IGFR的高表達(dá)進(jìn)而活化受體酪氨酸激酶，或通過觸發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣離子的釋放激活RAS/RAF/MAPK信號(hào)通路。,(3)促進(jìn)Jaks/STATs的酪氨酸磷酸化，活化Jaks-STATs信號(hào)通路，促進(jìn)STAT依賴性基因轉(zhuǎn)錄。,(4)與MEKK1,SEK1

8、,SAPK和14-3-3蛋白形成胞質(zhì)復(fù)合物,上調(diào)SAPK/JNK通路。,HBx通過激活以上各信號(hào)傳導(dǎo)通路參與肝細(xì)胞生長、增生和轉(zhuǎn)化的調(diào)節(jié)。,HBx調(diào)節(jié)端粒酶活性：,端粒酶的激活被認(rèn)為是腫瘤發(fā)生的重要事件，人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(hTERT)是端粒酶的一個(gè)亞單位，調(diào)節(jié)端粒酶限速的決定因素，hTERT的表達(dá)與端粒酶的活性密切相關(guān)。,HBx陽性肝癌細(xì)胞hTERT mRNA水平明顯高于HBx陰性細(xì)胞。其啟動(dòng)子序列上含有AP-2和Sp1結(jié)合位點(diǎn)，,HBx有可能通過AP-2和Spl調(diào)節(jié)hTERT的轉(zhuǎn)錄，激活端粒酶的表達(dá),。,HBx影響蛋白酶體功能：,蛋白酶體是一類與多數(shù)真核細(xì)胞非溶酶體蛋白降解有關(guān)的復(fù)合物。在細(xì)

9、胞分化、細(xì)胞周期調(diào)控、DNA修復(fù)及凋亡等過程中具有重要的作用。,蛋白酶體功能上的改變可以導(dǎo)致細(xì)胞的高度增生和惡性轉(zhuǎn)化,在細(xì)胞的癌變過程中具有不可忽視的作用。,HBx可通過與26S蛋白酶體的19S及20S的亞單位相互作用導(dǎo)致蛋白酶體功能改變,從而逆轉(zhuǎn)蛋白酶體對一些轉(zhuǎn)錄因子的降解,使這些因子半衰期延長,增強(qiáng)基因的轉(zhuǎn)錄。,5、HBx對腫瘤細(xì)胞的浸潤和轉(zhuǎn)移的影響,HBx通過,影響腫瘤細(xì)胞之間的分離、細(xì)胞外基質(zhì)的降解和腫瘤細(xì)胞入侵血管或淋巴管,等步驟而參與調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的浸潤、轉(zhuǎn)移。,HBx表達(dá)細(xì)胞中CD44呈極性分布并誘導(dǎo)細(xì)胞骨架重排、偽足的伸出及-整合素亞單位被重新分布到細(xì)胞的偽足尖上,增強(qiáng)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)

10、能力。HBx也可通過降低E-纖連素的表達(dá)或激活Src激酶磷酸化-整合素使細(xì)胞間肌動(dòng)蛋白骨架和鈣黏蛋白復(fù)合物間的連接斷裂,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的分離、擴(kuò)散,。,多種腫瘤組織中均可檢測到環(huán)氧化酶-2的表達(dá),COX-2與腫瘤的發(fā)生與發(fā)展密切相關(guān)。HBx上調(diào)COX-2的表達(dá),進(jìn)而促其靶基因MMP1的表達(dá),并激活MMP-2。HBx還可經(jīng)MAPK等信號(hào)傳導(dǎo)通路提高細(xì)胞中MMP-9和MMP-3的水平。MMPs通過降解ECM及血管基底膜,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的浸潤轉(zhuǎn)移,。,6、HBx對細(xì)胞周期的影響,細(xì)胞周期的控制主要由一種蛋白激酶(CDK)及其抑制劑(CDKI)形成一個(gè)級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)控制。這一網(wǎng)絡(luò)中某一環(huán)節(jié)失調(diào),將導(dǎo)致細(xì)胞的生長

11、失控及腫瘤的形成。,HBx可通過,對CDK和CDKI的活性及細(xì)胞周期校驗(yàn)點(diǎn)的調(diào)節(jié),而影響細(xì)胞周期進(jìn)程,參與對細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)，促進(jìn)細(xì)胞分裂增生。,7、HBx對肝細(xì)胞凋亡的影響,HBx有可能通過對肝細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)而起到控制HCC發(fā)生的作用。,HBx對凋亡既有抑制作用又有激活作用,可能抑制凋亡利于肝細(xì)胞的無限增生,而激活凋亡則利于HBV的復(fù)制和擴(kuò)散。,HBx通過抑制線粒體膜上死亡配體Bid表達(dá)而抑制細(xì)胞色素C從線粒體釋放或者直接阻止ctyC從線粒體釋放,降低caspase-8和caspase-3的活性而,抑制凋亡,。,相反,HBx也可結(jié)合于線粒體電壓依賴性陰離子通道3降低跨膜電壓,使ctyC從線粒體

12、釋放,或結(jié)合于線粒體滲透性轉(zhuǎn)換通道,而不改變ctyC和凋亡相關(guān)因子的重新分布,誘導(dǎo)凋亡,。,8、HBx對肝細(xì)胞的其他影響,HBx可,影響肝細(xì)胞染色體結(jié)構(gòu)的完整性、抑制損傷DNA修復(fù),使HBV感染細(xì)胞出現(xiàn)遺傳信息的不穩(wěn)定,細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。,瞬時(shí)表達(dá)HBx能上調(diào)細(xì)胞周期蛋白D1基因，進(jìn)而激活DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)，最終造成,抑癌基因上皮性鈣黏蛋白和p16-INK4a的啟動(dòng)子發(fā)生甲基化而失活,。,總結(jié),HBV的X蛋白(HBx)在原發(fā)性肝癌(HCC)的發(fā)生發(fā)展過程中所起的作用是多方面的。,HBx通過基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控和多種信號(hào)途徑影響細(xì)胞增生和凋亡、抑制損傷DNA的修復(fù)、影響細(xì)胞周期進(jìn)程并促腫瘤細(xì)胞浸潤和轉(zhuǎn)移等。,雖然HBx許多功能的作用機(jī)制尚不明確,甚至還存在一些相反的研究報(bào)道,但其生物學(xué)功能在HBV相關(guān)性HCC發(fā)生發(fā)展中具有重要作用是毋庸置疑的,其確切作用機(jī)制尚需進(jìn)一步深入研究。,