HBV-X-蛋白与原发性肝癌.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,乙肝病毒,X,蛋白与,原发性肝癌,一、乙型肝炎病毒,（,hepatitis B virus,HBV,）,1,、形态结构,形态与结构：,病人血清中存在,3,种形态的病毒粒：,管形颗粒,小球形颗粒,Dane,颗粒,电镜下形态,1.,大球形颗粒 又称,Dane,颗粒,2.,小球形颗粒,3.,管形颗粒,2,、基因组结构,嗜肝,DNA,病毒科，基因组约,3.2kb,。,由,长链,L(-),和,短链,S(+),组成的不完全,双链,环状,DNA,，长链载有病毒蛋白质的全部密码。,4,个,ORF,:PreS/S,Polymerase,Core,X,。,cccDNA,是,HBV,复制的模版。,大部分抗病毒的药物对,cccDNA,基本没有作用。,X,蛋白,与肝癌的发生有关。,HBV,基因组结构,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,编码,HBsAg,pre-S2,pre-S1,+,-,3,、,HBV,的抗原组成,表面抗原,HBsAg,核心抗原,HBcAg,e,抗原,HBeAg,HBcAg,HBsAg,HBeAg,Dane,颗粒,-,+,4,、病毒的复制,HBV,的复制方式：,吸附、穿入、脱壳，,DNA,进入肝细胞核,以,-,DNA,为模板，修复,+,DNA,的裂隙区,-,DNA2.1kb RNA,外衣壳蛋白,3.5kbRNA,内衣壳蛋白及,HBV-DNA,HBV,的复制,5,、,HBV,的致病机制,1.,免疫低下：,HBsAg,无症状携带者,2.,病毒变异：逃逸免疫,3.,细胞介导的免疫损伤：,CTL,细胞免疫功能正常：急性肝炎,细胞免疫功能低下：慢性肝炎,细胞免疫反应过强：暴发性肝炎,免疫耐受：,HBsAg,无症状携带者,4.,免疫复合物性的免疫损伤：肝外及肝脏损伤,5.,自身免疫反应的免疫损伤：,肝特异性脂蛋白抗原,二、,HBV,与原发性肝癌,原发性肝癌,(HCC),是目前世界上十大恶性肿瘤之一,而慢性乙型肝炎病毒,(HBV),感染是其主要原因。,由,HBV X,基因编码的,X,蛋白,(HBx),是一种重要的调节蛋白,在,HBV,诱发,HCC,过程中扮演重要角色。,HBx,是一种多功能蛋白,对,基因转录、信号传递、细胞周期和细胞增生凋亡,等均具有调节作用,HBx,可能通过这些作用直接或间接地导致肝细胞癌变。,1,、,HBx,的结构特点,1.HBx,由,HBV ORF,中最小的,X,基因编码,154,个氨基酸组成,分子量,16.5 kDa,。,2.,全长的,HBx,由,N-,端,1/3,负调节区和,C-,端,2/3,反式激活或共激活区两个功能区构成。,2,、,HBx,的功能,HBx,本身不能直接与双链,DNA,结合,但可通过蛋白,-,蛋白相互作用与,TATA,结合蛋白及,RNA,聚合酶,亚单位,RPB5,等反式作用因子结合,增强转录因子,NF-B,、,AP-l,和,SP-l,等的活性,反式激活启动子如,HBV,的,C,启动子,调节,N-ras,、,c-myc,、,c-jun,等癌基因及,P53,、,P21,和,P19,等抑癌基因的表达。,HBx,还可激活,PI3K,、,JNKs,、,MAPK,等信号传导系统而参与,HCC,的发生和发展。,3,、,HBx,基因的整合与突变,整合：,在表达,HBx,的,HCC,和癌旁组织中,可见多个癌基因表达增加的现象。,X,基因整合的肝癌细胞中,P16 mRNA,和蛋白水平均受影响,X,基因可能通过整合使,P16,基因序列变异,引起,P16,表达缺陷,导致其,G1-S,期滞留和抗增生效应丧失。,X,基因可能通过整合直接,激活原癌基因、抑制抑癌基因的表达,而参与肝细胞癌变的发生。,突变：,游离的,HBV DNA,多含全序列,X,基因,而,整合的,X,基因常出现缺失和点突变,，其中以,X,基因,3-,端核苷酸的缺失最常见。,3-,端核苷酸的缺失导致,HBx,出现,C-,端的缺失。,全序列的,HBx,抑制,ras,和,myc,转化细胞的能力,而,C-,端缺失的,HBx,使,ras,和,myc,转化鼠胚胎纤维母细胞的活性增强。,C-,端缺失的,HBx,能加速,Huh7,细胞,G0/G1-S,期的进程,并使生长抑制效应结构域丢失。,C-,端缺失的,HBx,失去对细胞增生和转化的抑制作用,并促进细胞周期进程，在肝癌形成中起重要作用。,4,、,HBx,对肝细胞增生的影响,HBx,可通过,受体酪氨酸蛋白激酶途径等多种信号传导通路,参与肝细胞增生的调节,:,(1),促胰岛素样生长因子、胰岛素样生长因子受体和表皮生长因子受体高表达，激活,Src,家族激酶，活化,Jak1-STAT,或与,P53,结合使,P53,下游靶基因,PTEN,表达下调，激活,PI3K/Akt/Bad,信号通路。,HBx,也可直接与,PI3K,的催化亚基,p110,结合激活,PI3K,，或使,Akt/Bad,磷酸化激活,PI3K,信号通路。,(2),通过促,IGF,、,IGFR,的高表达进而活化受体酪氨酸激酶，或通过触发内质网钙离子的释放激活,RAS/RAF/MAPK,信号通路。,(3),促进,Jaks/STATs,的酪氨酸磷酸化，活化,Jaks-STATs,信号通路，促进,STAT,依赖性基因转录。,(4),与,MEKK1,SEK1,SAPK,和,14-3-3,蛋白形成胞质复合物,上调,SAPK/JNK,通路。,HBx,通过激活以上各信号传导通路参与肝细胞生长、增生和转化的调节。,HBx,调节端粒酶活性：,端粒酶的激活被认为是肿瘤发生的重要事件，人端粒酶逆转录酶,(hTERT),是端粒酶的一个亚单位，调节端粒酶限速的决定因素，,hTERT,的表达与端粒酶的活性密切相关。,HBx,阳性肝癌细胞,hTERT mRNA,水平明显高于,HBx,阴性细胞。其启动子序列上含有,AP-2,和,Sp1,结合位点，,HBx,有可能通过,AP-2,和,Spl,调节,hTERT,的转录，激活端粒酶的表达,。,HBx,影响蛋白酶体功能：,蛋白酶体是一类与多数真核细胞非溶酶体蛋白降解有关的复合物。在细胞分化、细胞周期调控、,DNA,修复及凋亡等过程中具有重要的作用。,蛋白酶体功能上的改变可以导致细胞的高度增生和恶性转化,在细胞的癌变过程中具有不可忽视的作用。,HBx,可通过与,26S,蛋白酶体的,19S,及,20S,的亚单位相互作用导致蛋白酶体功能改变,从而逆转蛋白酶体对一些转录因子的降解,使这些因子半衰期延长,增强基因的转录。,5,、,HBx,对肿瘤细胞的浸润和转移的影响,HBx,通过,影响肿瘤细胞之间的分离、细胞外基质的降解和肿瘤细胞入侵血管或淋巴管,等步骤而参与调节肿瘤细胞的浸润、转移。,HBx,表达细胞中,CD44,呈极性分布并诱导细胞骨架重排、伪足的伸出及,-,整合素亚单位被重新分布到细胞的伪足尖上,增强细胞的运动能力。,HBx,也可通过降低,E-,纤连素的表达或激活,Src,激酶磷酸化,-,整合素使细胞间肌动蛋白骨架和钙黏蛋白复合物间的连接断裂,促进肿瘤细胞的分离、扩散,。,多种肿瘤组织中均可检测到环氧化酶,-2,的表达,COX-2,与肿瘤的发生与发展密切相关。,HBx,上调,COX-2,的表达,进而促其靶基因,MMP1,的表达,并激活,MMP-2,。,HBx,还可经,MAPK,等信号传导通路提高细胞中,MMP-9,和,MMP-3,的水平。,MMPs,通过降解,ECM,及血管基底膜,促进肿瘤细胞的浸润转移,。,6,、,HBx,对细胞周期的影响,细胞周期的控制主要由一种蛋白激酶,(CDK),及其抑制剂,(CDKI),形成一个级联网络控制。这一网络中某一环节失调,将导致细胞的生长失控及肿瘤的形成。,HBx,可通过,对,CDK,和,CDKI,的活性及细胞周期校验点的调节,而影响细胞周期进程,参与对细胞周期的调节，促进细胞分裂增生。,7,、,HBx,对肝细胞凋亡的影响,HBx,有可能通过对肝细胞凋亡的调节而起到控制,HCC,发生的作用。,HBx,对凋亡既有抑制作用又有激活作用,可能抑制凋亡利于肝细胞的无限增生,而激活凋亡则利于,HBV,的复制和扩散。,HBx,通过抑制线粒体膜上死亡配体,Bid,表达而抑制细胞色素,C,从线粒体释放或者直接阻止,ctyC,从线粒体释放,降低,caspase-8,和,caspase-3,的活性而,抑制凋亡,。,相反,HBx,也可结合于线粒体电压依赖性阴离子通道,3,降低跨膜电压,使,ctyC,从线粒体释放,或结合于线粒体渗透性转换通道,而不改变,ctyC,和凋亡相关因子的重新分布,诱导凋亡,。,8,、,HBx,对肝细胞的其他影响,HBx,可,影响肝细胞染色体结构的完整性、抑制损伤,DNA,修复,使,HBV,感染细胞出现遗传信息的不稳定,细胞发生恶性转化。,瞬时表达,HBx,能上调细胞周期蛋白,D1,基因，进而激活,DNA,甲基转移酶的表达，最终造成,抑癌基因上皮性钙黏蛋白和,p16-INK4a,的启动子发生甲基化而失活,。,总结,HBV,的,X,蛋白,(HBx),在原发性肝癌,(HCC),的发生发展过程中所起的作用是多方面的。,HBx,通过基因转录调控和多种信号途径影响细胞增生和凋亡、抑制损伤,DNA,的修复、影响细胞周期进程并促肿瘤细胞浸润和转移等。,虽然,HBx,许多功能的作用机制尚不明确,甚至还存在一些相反的研究报道,但其生物学功能在,HBV,相关性,HCC,发生发展中具有重要作用是毋庸置疑的,其确切作用机制尚需进一步深入研究。,