致瘤性DNA病毒一直以來在惡性腫瘤發(fā)病學(xué)方面扮演著重要角色。與動物或人類腫瘤相關(guān)的致瘤性DNA病毒有五類：乳-多-空病毒類，如與人鱗狀細(xì)胞癌以及宮頸癌發(fā)病相關(guān)的人乳頭瘤病毒(humanpapillomavirus，HPV)等；腺病毒類，如與可以引發(fā)肉瘤的腺病毒(adenovirus)等；皰疹病毒類，如與人伯基特淋巴瘤和鼻咽癌密切相關(guān)的EB病毒(epstein-barrvirus，EBV)等；乙型肝炎病毒類，如與人類原發(fā)性肝細(xì)胞癌的發(fā)生有密切相關(guān)的乙型肝炎病毒(hepatitisBvirus，HBV)；痘病毒類。目前有50多種致瘤性DNA病毒可以引起人類和動物腫瘤。已經(jīng)明確是人類惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展關(guān)鍵因子的DNA致瘤病毒包括HBV、EBV和HPV等。盡管致瘤性DNA病毒與人類惡性腫瘤的病因?qū)W關(guān)系仍未完全闡明，但有大量研究證實，這些致瘤性DNA病毒可以感染進入宿主細(xì)胞后編碼病毒蛋白，病毒蛋白可通過激活宿主細(xì)胞基因組原瘤基因表達、調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白及抑制細(xì)胞凋亡等不同機制作用于細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化及腫瘤形成。同時亦有資料表明，致瘤性DNA病毒普遍還具有另外一種重要手段導(dǎo)致細(xì)胞癌變，那就是致瘤性DNA病毒在宿主細(xì)胞基因組上的整合。

致瘤性DNA病毒在宿主細(xì)胞基因組上的整合是致瘤性DNA病毒長期進化過程中形成的一種重要的在宿主體內(nèi)保存自我、維持在宿主細(xì)胞內(nèi)長期感染并引起宿主細(xì)胞炎癥或癌變的經(jīng)典手段。致瘤性DNA病毒在宿主細(xì)胞基因組上的整合的致瘤性表現(xiàn)在多個方面，致瘤性DNA病毒(如EBV、HBV、HPV等)也可以整合進入宿主細(xì)胞基因組引起宿主細(xì)胞基因組不穩(wěn)定，導(dǎo)致染色體的倒位、易位、缺失以及重排，從而使得宿主細(xì)胞基因組結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常。同時能夠引起插入誘變導(dǎo)致宿主細(xì)胞關(guān)鍵抑瘤基因異常失活或瘤基因異常激活，病毒整合也能夠引起宿主細(xì)胞基因組的某些區(qū)域拷貝數(shù)變異，間接影響宿主細(xì)胞某些關(guān)鍵瘤基因或抑瘤基因的表達水平。而病毒在宿主細(xì)胞基因組的整合過程中自身也會發(fā)生基因組的變異并改變其自身的生物學(xué)功能。

本文將以致瘤性DNA病毒EBV、HBV、HPV為主，介紹致瘤性DNA病毒在腫瘤細(xì)胞基因組上的整合機制、整合模式、整合致瘤效應(yīng)以及研究致瘤性DNA病毒整合方法學(xué)的研究進展，并展望未來在致瘤性DNA病毒整合機制的研究方向和熱點。

1．1致瘤性DNA病毒的整合位點

致瘤性DNA病毒的整合位點在目前的研究中已經(jīng)有多例報道，幾乎在宿主細(xì)胞每條染色體上都能觀察到它們的整合。盡管病毒在癌細(xì)胞中的整合位置表現(xiàn)出一定的隨機性，但還是發(fā)現(xiàn)了一些高頻的整合位點。HPV在整合過程中有一個整合位點在多個腫瘤組織和細(xì)胞系中被反復(fù)觀察到，即染色體的8q24，該區(qū)域存在著名的瘤基因MYC。HBV在肝癌細(xì)胞的整合位點也有幾個被多次報道，這幾個位點區(qū)域存在已經(jīng)被證實與癌癥發(fā)生發(fā)展緊密相關(guān)的基因TERT、MLL4和CCNE1。高建明等在EBV陽性的伯基特淋巴瘤細(xì)胞系Raji上面定位了多個EBV整合區(qū)域，并指出在染色體4q，2q，1q，7q為EBV整合的高頻區(qū)域，15號以后的染色體及性染色體未發(fā)現(xiàn)EBV整合。

我們通過收集中南大學(xué)湘雅醫(yī)院VCA-Iga滴度高于1∶40的鼻咽癌患者的鼻咽癌活檢組織多例，并采用構(gòu)建鼻咽癌基因組文庫的方法，利用EBV的BaMHIW片段作為探針，在14，15號染色體上發(fā)現(xiàn)了EBV的整合。而通過G帶FISH技術(shù)，也在EBV陽性鼻咽癌患者的外周血中發(fā)現(xiàn)了EBV的整合。但是由于找尋到的整合位點過少，不能進行統(tǒng)計分析EBV的整合位點的分布規(guī)律。在HBV、HPV和EBV以及其他某些能夠整合的致瘤性DNA病毒之間并沒有發(fā)現(xiàn)共同的高頻的整合位點，這可能是幾個方面的原因：首先，致瘤性DNA病毒之間的序列千差萬別，病毒基因組長度大小不一，不同病毒編碼的病毒蛋白對宿主細(xì)胞造成的影響也不同，而病毒的整合并不是一個獨立的行為，病毒的整合往往伴隨著病毒蛋白對宿主細(xì)胞持續(xù)的影響，使得病毒的宿主細(xì)胞抵御病毒整合的能力存在差異，而同一致瘤性DNA病毒的不同亞型之間的整合位點以及整合頻率也有區(qū)別，比如HPV的高致病亞型HPV16和HPV18在宿主細(xì)胞中的整合頻率就高于HPV其他亞型。其次，不同的致瘤性DNA病毒整合的細(xì)胞組織類型也存在差異，而不同的細(xì)胞組織存在不同轉(zhuǎn)錄活性的基因組區(qū)域，導(dǎo)致宿主細(xì)胞基因組某些高轉(zhuǎn)錄區(qū)域暴露在病毒面前的概率增大。另外，受傳統(tǒng)的病毒學(xué)研究方法限制，我們僅能找到病毒幾個特定的整合位點，某些病毒整合位點由于研究技術(shù)的限制而發(fā)生遺漏對我們在病毒整合位點的統(tǒng)計比較中也造成了干擾。這可能都是目前致瘤性DNA病毒之間沒有發(fā)現(xiàn)共同整合位點的因素。

1．2致瘤性DNA病毒的插入序列

目前，對致瘤性DNA病毒插入序列的研究發(fā)現(xiàn)，致瘤性DNA病毒可以是部分序列參與整合，也可以是完整的致瘤性DNA病毒全基因組序列。另外，致瘤性DNA病毒的插入序列與插入位點附近的人源基因組序列也存在一定的相關(guān)性。Dall等在HPV整合研究中，將HPV整合的病毒序列與整合位置相鄰的人類DNA序列的關(guān)系分為3種。a.微同源整合，即病毒整合序列與相鄰的人源序列存在1～10bp左右的同源性。b.非同源整合，即病毒整合序列與相鄰的人源序列不存在同源性。c.在病毒序列和整合位置的人源序列中間還存在一段未知來源的DNA序列。而在EBV陽性的伯基特淋巴瘤細(xì)胞系Raji中，EBV整合至染色體6q15，整合位點的EBV序列與相鄰的人源序列存在70%的同源性。我們通過G帶FISH技術(shù)也在Raji細(xì)胞系基因組這一區(qū)域發(fā)現(xiàn)了EBV的整合信號。這些研究提示，致瘤性DNA病毒的插入序列與整合位點相鄰的人源序列的同源性可能是致瘤性DNA病毒整合發(fā)生的一個重要條件。

致瘤性DNA病毒的插入序列在致瘤性DNA病毒基因組上并不是完全隨機分布，而是存在著不同的整合頻率。比如致瘤性DNA病毒HBV的基因組含有4個開放性閱讀框。分別是S基因區(qū)、C基因區(qū)、P基因區(qū)和X基因區(qū)。國內(nèi)學(xué)者對國內(nèi)多例肝癌患者的多項研究證實，X基因區(qū)的整合頻率遠(yuǎn)高于其他基因區(qū)。隨著對致瘤性DNA病毒不同基因區(qū)整合頻率與致瘤性DNA病毒的致瘤效應(yīng)研究的不斷深入，未來致瘤性DNA病毒不同基因區(qū)整合頻率很有可能應(yīng)用到臨床，成為判斷與致瘤性DNA病毒相關(guān)疾病惡性程度的診斷以及預(yù)后的重要指標(biāo)。針對整合頻率高的致瘤性DNA病毒某段基因區(qū)設(shè)計合適的分子靶向干預(yù)藥物也將會很有應(yīng)用前景。

Jayshree等對印度肝癌患者的HBV整合研究發(fā)現(xiàn)，HBV的S基因區(qū)在印度肝癌患者中HBV整合序列中出現(xiàn)頻率最高。該結(jié)果提示，隨著區(qū)域人種不同，致瘤性DNA病毒插入序列也會存在差別。這可能是由于地域的不同，病毒的亞型會存在差異，病毒的感染性、整合能力和整合序列存在區(qū)別。另外，不同地域的人種之間對某種疾病往往存在著不同的易感基因，對抗病毒感染的能力也有區(qū)別，但受制于以往的研究手段和研究規(guī)模，我們目前對于不同人種對致瘤性DNA病毒整合是否存在著不同的易感性、是否存在不同的致瘤性DNA病毒的敏感插入序列還了解甚少，隨著遺傳流行病研究技術(shù)的發(fā)展，比如近幾年全基因組關(guān)聯(lián)研究(genomewideassociation-studies，GWAS)的大量運用，以及對病毒整合易感遺傳家系的采集，相信在不久的將來這個重要科學(xué)問題的答案會慢慢浮出水面。

而致瘤性DNA病毒在整合過程中，病毒插入序列自身也會出現(xiàn)變異的情況。Wang等在多個存在HBV整合的肝癌樣本中也發(fā)現(xiàn)了多個HBV整合序列出現(xiàn)HBV整合序列重排。Ikuta等利用P3HR-1來源的EBV感染了SVK上皮細(xì)胞，在后面的長期體外培養(yǎng)中，EBV的游離體基因組已經(jīng)完全丟失，但是發(fā)現(xiàn)有EBV的序列片段整合進入了細(xì)胞基因組。而進一步的研究發(fā)現(xiàn)，整合進入的EBV序列與親代的P3HR-1來源的EBV全基因組序列相比，出現(xiàn)了多處重排突變等結(jié)構(gòu)變異。致瘤性DNA病毒的插入序列發(fā)生突變、變異和重排，可能會使得致瘤性DNA病毒編碼的一些基因功能發(fā)生改變。這可能是致瘤性DNA病毒獲取變異和進化的一種重要手段，也可能是整合序列在宿主細(xì)胞基因組偽裝和適應(yīng)的結(jié)果。致瘤性DNA病毒插入序列的變異，也加深了我們對致瘤性DNA病毒整合這種經(jīng)典的維系病毒長期潛伏感染和保存自我手段的理解。