Войти
| Полиомавирус человека 5 | |
|---|---|
Классификация вирусов  | |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Царство: | Моноднавирия |
| Королевство: | Shotokuvirae |
| Тип: | Cossaviricota |
| Класс: | Papovaviricetes |
| Порядок: | Сеполивиралес |
| Семья: | Polyomaviridae |
| Род: | Альфаполиомавирус |
| Разновидность: | Полиомавирус человека 5 |
Полиомавирус клеток Меркеля ( MCV или MCPyV) был впервые описан в январе 2008 года в Питтсбурге, штат Пенсильвания. Это был первый пример вирусного патогена человека, обнаруженного с помощью беспристрастного метагеномного секвенирования следующего поколения с техникой, называемой вычитанием цифрового транскриптома. MCV - один из семи известных в настоящее время онковирусов человека. Предполагается, что он является причиной большинства случаев карциномы из клеток Меркеля, редкой, но агрессивной формы рака кожи. Было обнаружено, что примерно 80% опухолей карциномы из клеток Меркеля (MCC) инфицированы MCV. MCV, по-видимому, является распространенной, если не универсальной, инфекцией у детей старшего возраста и взрослых. Он обнаружен в респираторных секретах, что позволяет предположить, что он может передаваться респираторным путем. Но его также можно обнаружить на здоровой коже, в тканях желудочно-кишечного тракта и в других местах, поэтому точный способ его передачи остается неизвестным. Кроме того, недавние исследования показывают, что этот вирус может латентно инфицировать человеческую сыворотку и PBMC.
Однако большинство вирусов MCV, обнаруженных в опухолях MCC, имеют по крайней мере две мутации, которые делают вирус непереносимым: 1) вирус интегрирован в геном хозяина и 2) вирусный Т- антиген имеет усеченные мутации, которые делают Т-антиген неспособным инициировать ДНК. репликация, необходимая для распространения вируса.
Доказательства того, что MCV является причиной большинства опухолей MCC, получены из исследований, в которых ингибируются онкобелки вируса Т-антигена. Нокдаун этих вирусных белков вызывает гибель клеток из MCV-положительных опухолей MCC, в то время как не оказывает никакого воздействия на клетки из опухолей, не инфицированных вирусом. Это указывает на то, что MCV необходим для поддержания вирус-положительных опухолевых клеток. Кроме того, клональный образец вставок MCV в геномы клеток MCC указывает на то, что вирус присутствовал в клетке Меркеля до того, как он подвергся раковой трансформации. IARC недавно классифицирован MCV как класс 2A канцероген.
Генеалогическое древо полиомавирусов, основанное на большой последовательности Т-антигена 
Электронная микрофотография (50 000) капсидов MCV, искусственно созданных в виде вирусоподобных частиц путем экспрессии структурных белков MCV в клетках. Вирусные капсиды 55–60 нм имеют типичную икосаэдрическую симметрию, характерную для полиомавирусов. 
Полный геном MCV был разработан из множества опухолей карциномы клеток Меркеля и нормальных тканей человека. Полиомавирусы - это небольшие (~ 5400 пар оснований) двухцепочечные ДНК-вирусы без оболочки. MCV - пятый обнаруженный полиомавирус, поражающий людей. Он принадлежит к группе полиомавирусов мышей, одной из трех основных клад полиомавирусов. (Группа названа в честь полиомавируса мышей, самого раннего вируса группы, который был обнаружен, и не подразумевает, что MCV передается человеку от грызунов.) Хотя в некоторых сообщениях в блогах его путают со спорным вирусом SV40, это совершенно отличный вирус.
MCV генетически наиболее тесно связан с лимфотропным полиомавирусом африканских зеленых мартышек (ранее известный как лимфотропный паповавирус африканских зеленых мартышек), что согласуется с коэволюцией MCV с человеческими приматами.
Прототип последовательности MCV имеет геном двухцепочечной ДНК (дцДНК) из 5387 пар оснований и кодирует характерные гены полиомавируса из противоположных цепей, включая большой Т-антиген, малый Т-антиген (LT и sT, соответственно, из ранней цепи) и вирусный капсид. белки VP1 и гены VP2 / 3 (из поздней цепи) [1]. Т-антиген MCV имеет сходные черты с Т-антигенами других полиомавирусов, которые известны как онкобелки, и экспрессируется в опухолях человека. Т-антиген - это сплайсированный ген, который образует несколько различных белков в зависимости от модели сплайсинга. Как большие, так и малые Т-онкопротеины, вероятно, необходимы для трансформации здоровых клеток в раковые, и они действуют, воздействуя на белки- супрессоры опухоли, такие как белок ретинобластомы. Антиген LT содержит мотив геликазы, необходимый для репликации вируса, который удаляется в опухолях MCC. В отличие от других полиомавирусов, антиген sT MCV трансформирует клетки in vitro, активируя кэп-зависимую трансляцию.
MCV также экспрессирует микроРНК (miRNA), известную как MCV-miR-M1, из своей поздней цепи, которая обладает полной комплементарностью к LT и, как было показано, отрицательно регулирует экспрессию LT. В дополнение к своей роли в регуляции экспрессии LT MCV и репликации ДНК, MCV-miR-M1, как было показано, непосредственно направляет и подавляет экспрессию иммунного транскрипта SP100 клетки-хозяина, и его роль в установлении долгосрочной персистирующей инфекции была доказана. продемонстрировано in vitro.
Карцинома из клеток Меркеля - это очень агрессивный тип рака кожи, который впервые был описан Сирилом Токером в 1972 году как «трабекулярная опухоль кожи». По своему происхождению тип раковых клеток называется нейроэктодермальной опухолью. Заболеваемость карциномой из клеток Меркеля в США, хотя и редко по сравнению с другими видами рака кожи, утроилась в период с 1986 по 2001 год и составила около 1400 случаев в год.
Карцинома из клеток Меркеля в основном встречается у пожилых людей. Известно, что это происходит с большей частотой у людей с иммунодефицитом, включая реципиентов трансплантата и людей со СПИДом, и эта ассоциация предполагает возможность того, что вирус или другой инфекционный агент могут быть причастны к возникновению рака. Саркома Капоши и лимфома Беркитта являются примерами опухолей вирусной этиологии, которые чаще возникают у людей с ослабленным иммунитетом. Другие факторы, связанные с развитием этого рака, включают воздействие ультрафиолетового света.
Было обнаружено, что восемь из 10 опухолей карциномы из клеток Меркеля инфицированы MCV. В этих опухолях вирус интегрировался в геном раковой клетки и больше не может свободно реплицироваться. Недавние исследования, проведенные в других лабораториях, воспроизвели эти результаты: в одном исследовании 30 из 39 (77%) опухолей из клеток Меркеля были MCV-положительными; в другом исследовании 45 из 53 (85%) опухолей из клеток Меркеля были положительными.
Секвенирование вируса рака из клеток Меркеля показывает, что он обычно имеет опухолеспецифические мутации, которые усекают Т-антиген MCV. Эти мутации (которые не обнаруживаются в нативном вирусе, полученном из неопухолевых участков) устраняют геликазу Т-антигена, предотвращая репликацию интегрированного вируса независимо от раковой клетки-хозяина. Таким образом, опухоль является «тупиковым хозяином» для MCV. Обычно вирус существует в клетке в виде кольцевой эписомы (или плазмиды), а его ДНК упакована в вирусные капсиды и передается другим клеткам. В опухолях вирусная ДНК разорвалась и стала интегрированной в ДНК человека внутри опухоли, так что вирус больше не передается. Интегрированный вирус не может быть вырезан из клетки-хозяина, и он должен реплицироваться по мере репликации клетки-хозяина. Исследование инфицированных опухолей показывает, что большинство из них имеют четкую моноклональную структуру, что указывает на то, что вирус интегрировался в единственную клетку до того, как он начал свою злокачественную экспансию. По этой причине есть очень веские доказательства того, что MCV вызывает некоторые, но не все, карциномы из клеток Меркеля. MCV также можно обнаружить в здоровых тканях людей без карциномы из клеток Меркеля. Полный геном MCV (MCV-HF) был разработан из нескольких геномов MCV опухолевого типа и исследован на предмет успешной репликации in vitro. Идентичные последовательности были обнаружены в нормальной коже человека. Хотя точная распространенность инфекции у людей неизвестна, вполне вероятно, что большинство инфекций не вызывают рак.
Лица, у которых есть карцинома из клеток Меркеля с этим вирусом, не заразны для других, и никаких инфекционных ограничений не требуется. Причины этого: 1) вирус в опухолях уже мутировал и больше не может передаваться через опухоли, и 2) большинство людей уже в естественных условиях подвергаются воздействию этого вируса, будучи детьми и молодыми людьми, другими бессимптомными носителями.
Основываясь на текущих данных, советы по профилактике MCC аналогичны другим видам рака кожи, таким как предотвращение солнечных ожогов и ненужного пребывания на солнце вместе с использованием лосьона для загара. Это может предотвратить мутации вируса, повышающие риск MCC среди тех, кто уже инфицирован MCV. Люди с иммуносупрессией (например, больные СПИДом или пациенты с трансплантацией органов) подвержены более высокому риску развития этого рака, и им могут быть полезны периодические осмотры кожи. Появление безболезненной опухоли, которая быстро увеличивается, особенно у лиц старше 50 лет или людей с подавленным иммунитетом, требует осмотра врачом. Биопсия опухоли из клеток Меркеля должна быстро установить диагноз и при раннем обнаружении дает хороший прогноз при стандартном лечении. В настоящее время нет вакцин или лекарств, которые могли бы предотвратить заражение MCV или предотвратить появление карциномы из клеток Меркеля.
Выявление вируса все еще находится на стадии исследования и, как правило, недоступно в качестве клинического теста. Обнаружение вирусной ДНК проводят с помощью ПЦР или саузерн-блоттинга. При интерпретации результатов ПЦР необходимо соблюдать осторожность, поскольку она подвержена ложноположительному загрязнению, а значительная часть образцов здоровой кожи может содержать инфекцию низкого уровня. Секвенирование вирусного генома может определить, присутствуют ли опухолеспецифические мутации.
Антитела были разработаны для окрашивания Т-антигена в опухолевых тканях и оказались специфичными для опухолевых клеток, инфицированных MCV. Также были разработаны анализы крови, которые показывают, что большинство взрослых ранее подвергались воздействию MCV и могут продолжать переносить его как бессимптомную инфекцию.
Руководства по лечению карциномы из клеток Меркеля, инфицированной MCV или без MCV, не отличаются. Недавнее общенациональное исследование, проведенное в Финляндии, предполагает, что MCV-положительные опухоли имеют лучший прогноз, чем неинфицированные опухоли (хотя это не было обнаружено в других исследованиях). Если это подтвердится, обычное обнаружение вируса может принести пользу в будущем для медицинских рекомендаций. Неизвестно, что сам вирус чувствителен к действующим противовирусным препаратам.
Недавние исследования показывают, что онкопротеин сурвивина активируется большим Т-белком MCV, нацеленным на клеточный белок ретинобластомы, и что ингибиторы сурвивина могут задерживать прогрессирование опухоли на животных моделях. В настоящее время организуются клинические испытания, чтобы определить, имеет ли это какое-либо преимущество у людей. Важность этого открытия заключается в том, что многообещающая рациональная лекарственная цель была открыта в течение четырех лет после первоначального открытия вируса и что другие новые методы лечения могут быть быстро разработаны теперь, когда причина рака известна. MCV является мишенью для клеточно-опосредованных иммунных ответов, поэтому важные исследовательские усилия сосредоточены на иммунологических методах лечения, которые могут принести пользу пациентам с MCC.
Юань Чанг и Патрик С. Мур открыли связанный с саркомой герпесвирус Капоши с помощью метода физического вычитания в 1994 году. Метод виртуального вычитания был разработан Хуйченом Фэном в лаборатории как новый высокопроизводительный метод секвенирования цифрового вычитания транскриптома (DTS) [2 ] для поиска наличия вируса в опухолях из клеток Меркеля. В этом методе все мРНК опухоли преобразуются в кДНК и секвенируются на глубину, которая позволяет секвенировать вирусную кДНК, если она присутствует. Затем последовательности сравнивают с геномом человека, и все человеческие последовательности «вычитаются», чтобы оставить группу последовательностей, которые, скорее всего, не являются человеческими. Когда это было выполнено в четырех случаях карциномы из клеток Меркеля, была обнаружена одна кДНК, которая была похожа на последовательности известных полиомавирусов, но достаточно четко различима, чтобы можно было показать, что это новый вирус. Для исследования были проанализированы генетические последовательности почти 400 000 мРНК. После того, как вирус был обнаружен, Фен и его коллеги быстро определили, что инфицированные карциномы из клеток Меркеля имеют вирус в интегрированной моноклональной структуре, и 80% тканей, взятых у пациентов с MCC, были положительными на вирус. Это было быстро подтверждено исследованиями пациентов с МКР со всего мира, включая доказательства моноклональной интеграции вируса в эти опухоли.
Хотя первоначальные авторы консервативно отметили, что «слишком рано говорить», является ли MCV причиной карциномы из клеток Меркеля, в настоящее время общее научное мнение предполагает, что вирус вызывает большинство, но не все опухоли из клеток Меркеля. Вирус моноклонально интегрирован в опухоль, если присутствует, что указывает на то, что протоопухолевая клетка была инфицирована вирусом до его раковой экспансии. Мутации в Т-антигене делают вирус неинфекционным, и, следовательно, это не вирус-пассажир, заразивший опухоль после того, как опухоль уже началась. Наконец, онкоген Т-антигена экспрессируется во всех опухолевых клетках, и когда он ингибируется («нокаутируется» РНКи ), MCV-положительные клетки погибают. Таким образом, вирус необходим для роста MCV-положительных опухолей. Вполне вероятно, что дополнительные мутации клетки-хозяина действуют совместно с интегрированным вирусом и действительно вызывают опухоль. Карцинома из клеток Меркеля связана с воздействием ультрафиолетового (УФ) света и ионизирующего излучения, и вполне вероятно, что эти мутагены увеличивают скорость мутаций либо в вирусе, либо в геноме клеток Меркеля, повышая риск рака после заражения.
Причины, по которым 20% карциномы из клеток Меркеля являются отрицательными для вируса, остаются полностью неизвестными, но предположения включают возможность того, что "карцинома из клеток Меркеля" на самом деле представляет собой два или более близкородственных рака, только один из которых инфицирован MCV. Ошибочный диагноз этого тяжелого рака также может быть причиной некоторых отрицательных результатов. Лишь очень небольшая часть людей, инфицированных MCV, заболевает раком. В настоящее время обычно нет тестов на наличие вируса, и пациентам не рекомендуется менять лечение, основываясь на информации о статусе инфекции MCV. Пациенты с МКР могут быть включены в исследовательские исследования, но вряд ли они принесут прямую пользу участникам. Снижение риска воздействия ультрафиолета с помощью солнцезащитных экранов, вероятно, снизит риск карциномы из клеток Меркеля, а также других видов рака кожи.
Мур предположил, что если его выводы подтвердятся, информация о вирусе может привести к анализу крови или вакцине, которая может улучшить лечение заболевания или помочь в профилактике, так же, как вакцина против вируса папилломы человека может использоваться для предотвращения рака шейки матки. Чанг объяснил, что изучение вируса может помочь понять другие виды рака у человека. «Когда вирус интегрируется, он может экспрессировать онкопротеин или нокаутировать ген, подавляющий рост опухоли. В любом случае результаты обязательно будут интересными».
Сообщалось о возможных ассоциациях с раком шейки матки, плоскоклеточным раком кожи, болезнью Боуэна, базальноклеточным раком кожи, внелегочным мелкоклеточным раком и немелкоклеточным раком легкого, вызванным мутациями EGFR.
