病毒趋化因子vMIP与卡波西肉瘤发病机制关系的研究进展

罗浩杰(综述)，王晓东，多兰·达力汗(审校)

(新疆医科大学第一附属医院皮肤科，乌鲁木齐 830054)

卡波西肉瘤疱疹病毒(Kaposi sarcoma associated herpesvirus，KSHV)又被称为人类疱疹病毒8型(human herpes virus type 8，HHV-8)，其被认为与卡波西肉瘤的发病相关。病毒巨噬细胞炎性蛋白(virus macrophage inflammatory protein，vMIP)是由KSHV基因编码的病毒趋化因子。目前认为vMIP与KSHV相关疾病的细胞感染及裂解有关[1]。vMIP参与了KSHV的感染、复制和免疫逃避，而且在卡波西肉瘤组织中也发现了vMIP的存在。各种迹象显示，卡波西肉瘤与vMIP的表达相关。vMIP包含3个趋化因子，即vMIP-Ⅰ、vMIP-Ⅱ和vMIP-Ⅲ，这3个趋化因子通过转录合成一些干扰宿主防御反应的蛋白，增强自身的复制能力，其在单核细胞、T淋巴细胞趋化性、信号转导、促进血管生成方面都有非常重要的作用。

1 vMIP有强烈的促进血管生成作用

1.1vMIP-Ⅰ促进血管生成的机制 卡波西肉瘤的病理显示，真皮内可见大量血管腔，内壁为细长、轻度不典型的内皮细胞。Gasperini等[2]研究认为，血管间质转型内皮细胞是KSHV感染及早期卡波西肉瘤形成的关键因素。Boshoff等[3]研究发现，vMIP-Ⅰ有很强的促血管生成作用。vMIP-Ⅰ的趋化作用可能是通过趋化因子受体(chemokine receptor，CCR)8诱导的钙离子信号产生的[4]。CCR8在人类脐静脉内皮细胞中表达，通过CC类趋化因子配体1(chemotactic cytokine ligand 1，CCL1)调节。CCR8在单核细胞和T细胞中表达，是CCL1的唯一受体，也是病毒趋化因子的受体。CCR8通过影响以血管平滑肌细胞迁移为特点的动脉壁损伤，其可能在卡波西肉瘤血管壁病理上发挥重要作用[5]。

1.2vMIP-Ⅱ促进血管生成的机制 目前认为，vMIP-Ⅱ与卡波西肉瘤的血管形成关系密切。vMIP-Ⅱ能促进血管新生及血管分支建立、新生血管平滑肌生成及其功能形成，并促进新生血管及分支与宿主脉管系统的连接。Cherqui等[6]认为，vMIP-Ⅱ能与内皮细胞表面的黏多糖绑定，并植入内皮细胞，促使宿主细胞向血管生成转变，同时还生成大量的促血管生成因子，并增加其协同作用。起协同作用的有血管内皮生长因子、活酶受体、神经纤维因子2、癌胚抗原相关黏附分子1、白细胞介素1α、纤维连接蛋白、整合素α3、整合素α4和整合素α5。有研究显示，KSHV感染能引起血管内皮细胞对胰岛素和葡萄糖的强烈摄取，为卡波西肉瘤的强烈促血管生成提供了能源和动力[7]。也有学者认为，卡波西肉瘤的血管生成可能与vMIP-Ⅱ诱导人类嗜酸性粒细胞胞质内的钙离子信号有关[8]。

1.3vMIP-Ⅲ促进血管生成的机制 Stine等[9]通过蛋白质印迹法发现，卡波西肉瘤组织内确实存在vMIP-Ⅲ，HHV-8 ORF74基因亚型绑定vMIP-Ⅲ，并依靠血管内皮生长因子诱导新生血管形成。通过小鸡绒毛膜尿囊膜实验发现，vMIP-Ⅲ与vMIP-Ⅰ及vMIP-Ⅱ一样，都有促进毛细血管生成的作用[9]。

2 vMIP的免疫逃避作用

2.1病毒入侵人体的免疫应答机制 人体的免疫系统能在病毒刚入侵时就激发先天性免疫应答，保护机体不被病毒感染，本地化记忆T细胞对人体皮肤长期免疫监视及维护屏障的完整性至关重要。T细胞分为辅助T淋巴细胞1(helper T lymphocyte 1，Th1)和Th2两类，Th1优先表达CCR5和趋化因子CXC亚家族受体3(CXC subfamily receptor 3，CXCR3)，Th2优先表达CCR3、CCR4及CR8。一般人体感染病毒后，Th1会大量产生，并起到抵抗病毒及防御的作用。而KSHV感染后，vMIP通过与辅助T细胞上面优先表达的趋化因子受体结合，使Th2数量远超Th1数量，从而打破机体的免疫平衡。

2.2vMIP-Ⅰ参与免疫逃避的机制 vMIP-Ⅰ通过激活Th2上优先表达的CCR8，产生钙离子信号，诱导Th2数量远超过Th1的数量，打破 Th1/Th2的平衡，影响宿主的免疫反应。虽然vMIP-Ⅰ能激活CCR8，但其对CCR5及其他11种趋化因子无相互作用，而且vMIP-Ⅰ不能阻止以CCR5为介导的人类免疫缺陷病毒的感染[10]。有研究认为，CCR8的表达主要集中在角质层中的T细胞，CCR8在T细胞的表达受多种因子的调控，维生素A和D的前体参与了其他因子对CCR8的调控作用[11]。新疆维族人偏爱抓饭，而抓饭中含有大量的胡萝卜，可造成维生素A摄入过度；而新疆地区冬季缺乏日照，可造成人体维生素D缺乏。维生素A和D的不平衡是否是导致新疆经典卡波西肉瘤形成的因素，目前还缺乏相关报道和证据。

2.3vMIP-Ⅱ参与免疫逃避机制 vMIP-Ⅱ能激活Th2上表达的CCR3，其与Th1上优先表达的CCR5和CXCR3有拮抗作用，并促使Th2的数量远超过Th1，从而影响宿主的免疫平衡，逃避宿主的免疫防御反应。其他趋化因子也能通过CCR3调节皮肤角质层的免疫平衡。CCR3与嗜酸性粒细胞选择性趋化和激活因子相互作用能导致与Th2相关的肿瘤，如皮肤T细胞淋巴瘤，提示vMIP-Ⅱ与CCR3相互作用可导致卡波西肉瘤的形成[12]。也有学者认为，vMIP-Ⅱ与CCR3相互作用产生CCL26，CCL26诱导细胞内钙动员,即增强了成纤维细胞迁移和修复的能力[13]。综上所述，趋化因子信号通路在表皮到真皮组织的重构中起到了调节作用。

2.4vMIP-Ⅲ参与免疫逃避机制 vMIP-Ⅲ是通过激活Th2上CCR4受体，诱导Th2大量生成。vMIP-Ⅲ诱导的Th2是Th1的5倍。Th2的增加可导致Th1下降，从而破坏机体的免疫防御反应。有研究显示，vMIP-Ⅲ能把细胞CCR与Th1的辅助细胞绑定，从而阻断G蛋白信号转导，抑制Th1介导免疫反应[14]。

3 vMIP诱导HHV-8持续复制、感染和传播

3.1HHV-8的感染和致病途径 目前，HHV-8感染人体并致病的途径尚不清楚。通过检测卡波西肉瘤患者家属及长期接触卡波西肉瘤患者的医务人员血清、唾液KSHV特异抗体和DNA发现，KSHV的感染率非常低[15]；但Olp等[16]的研究发现，南非撒哈拉地区的儿童可通过家庭成员的唾液而感染KSHV，这可能与易患基因有关。

3.2vMIP-Ⅰ参与细胞转录 确定HHV-8病毒的活动状态对卡波西肉瘤患者的治疗与预防至关重要。KSHV能感染细胞中嘌呤霉素氨基核苷(puromycin aminonucleoside,PAN)RNA(PAN RNA)，PAN RNA是一种新的1.1～1.2 kb大小的、非编码腺苷酸转录RNA，它的表达受控于转录激活剂(replication and transcription activator，RTA)。PAN RNA能强烈诱导生成卡波西肉瘤，并有能力控制细胞转换。vMIP-Ⅰ可在细胞裂解周期表达，当转录因子重组信号结合蛋白Jκ(recombination signal binding protein-Jκ，RBP-Jκ) 绑定到vMIP后，RBP-Jκ与RTA相互作用形成一个大分子复合物，并控制着vMIP-Ⅰ 的表达[17]。

3.3HHV-8的持续感染和传播 抗原呈递细胞(antigen presenting cell，APC)可使HHV-8持续感染和传播。APC即树突状细胞、单核细胞/巨噬细胞以及B淋巴细胞在识别病原体入侵上发挥着至关重要的作用，其也是T细胞介导免疫防御的一部分。KSHV在APC上持续感染和传播，通过vMIP-Ⅰ、vMIP-Ⅱ改变APC的特性，并操纵其表面主要组织相容性复合体分子的表达，抑制其激活T细胞对KSHV的免疫防御反应[18]。HHV-8感染后，导致影响树突状细胞功能的关键因子，如巨噬细胞炎性蛋白(macrophage inflammatory protein，MIP)-Ⅰ、MIP-Ⅱ、MIP-Ⅲ及白细胞介素6、肿瘤坏死因子α，MIP-1β的表达异常，并导致Th2数量增加，打破免疫平衡[19]。

3.4诱导病毒在单核细胞上大量复制和感染 KSHV感染后期，当感染细胞内成熟的病毒积聚到一定数目时，病毒就被传递到单核细胞上，通过单核细胞，病毒又进一步传递到组织细胞上。病毒通过对单核细胞上受体的作用来调节被感染细胞的活动，并增强病毒复制、抑制病毒凋亡，完成病毒的潜伏感染，这一过程是肿瘤在体内形成的关键步骤之一。Nakano等[20]通过实验证实，vMIP-Ⅰ和vMIP-Ⅱ能增加KSHV在B细胞和单核细胞内的持续性感染，并在单核细胞内产生钙离子信号，诱导单核细胞的趋化运动。尽管KSHV在卡波西肉瘤形成中所扮演的角色目前尚未完全清楚，但是KSHV确实在卡波西肉瘤组织中的单核细胞内进行了复制。Nakano等[20]的研究提示，vMIP-Ⅱ能够与人类嗜酸性粒细胞的CCR3结合，使嗜酸性粒细胞胞质内产生钙离子信号，但vMIP-Ⅱ在以钙离子为介导的病毒信号传递和病毒转移上扮演了什么样的角色目前还不清楚。但可以肯定的是，测量钙离子的移动对研究vMIP-Ⅱ的生理作用是非常重要的[20]。Lüttichau等[21]通过钙离子移动实验对18种人类趋化因子受体进行研究发现，病毒通过激活或拮抗淋巴因子受体来调节vMIP-Ⅱ和vMIP-Ⅲ的复制活动。

3.5皮质激素可诱发或加重感染或使体内潜在病灶扩散 皮质激素治疗也可激发卡波西肉瘤的发生。Boudhir等[22]报道，1例大疱性类天疱疮患者采用激素治疗2个月后出现四肢卡波西肉瘤皮损。

4 vMIP-Ⅱ的促进和抑制炎症双重作用及基因治疗载体

4.1vMIP-Ⅱ的双重作用 vMIP-Ⅱ除了能促进血管生成外，还能抑制炎性反应，其是一种广泛的炎性因子拮抗剂[23]。vMIP-Ⅱ是具有正反双重作用的炎性因子，其可能在病毒感染早期发挥促进血管生成的作用，而在感染后期，起到抑制炎性反应的作用，从而维持已经形成的血管。在KSHV感染时，炎性因子能够诱导白细胞损伤毛细血管内皮细胞，而vMIP-Ⅱ通过与内皮细胞表面的黏多糖和细胞表面CCR结合[23]，与大多数人类趋化因子竞争血管内皮表面以及白细胞表面受体从而阻断炎性反应，改善小血管损伤。Bedke等[24]通过对小鼠肾脏的研究显示，vMIP-Ⅱ能显著改善肾脏微循环血管的损伤及肾小管间质炎症。

4.2vMIP-Ⅱ的基因载体作用 无论是在免疫还是在抗病毒方面，vMIP-Ⅱ都有一个最大范围内与趋化因子受体结合的特性，即一个多样性的生物效应。这一属性使vMIP-Ⅱ成为一个很好的基因治疗载体。vMIP-Ⅱ通过绑定细菌或猿类免疫缺陷病毒(simian immunodeficiency virus，SIV)表面的CEMx174细胞，专门抑制SIVmac251的感染。Morris等[25]研究显示，vMIP-Ⅱ与SIV结合是一种有效的基因治疗方法，特别是对增强慢性病毒感染患者的免疫力方面有很大的帮助。vMIP-Ⅱ能与多种因子的受体结合，并发挥重要的生物作用，如能与大多数的CC和CXC因子受体结合，其中与CCR5、CXCR4受体结合可导致人类免疫缺陷病毒病毒进入宿主细胞[26]。Liu等[27]利用聚合酶链反应方法扩增编码人转铁蛋白N端半分子的基因片段，通过酶切、连接、转化等分子克隆方法，再利用硫酸铵沉淀、透析、镍离子金属螯合亲和层析等技术进行蛋白纯化，得到病毒巨噬细胞炎性蛋白vMIP-Ⅱ与免疫球蛋白G3及人转铁蛋白的混合蛋白vMIP-Ⅱ-IgG3-TfN，认为vMIP-Ⅱ-IgG3-TfN混合蛋白与毕赤酵母菌感染有关。vMIP-Ⅱ复合物是否导致了KSHV进入宿主细胞，目前还没有报道。

5 小 结

目前认为，HHV与卡波西肉瘤的发病机制相关，但是具体致病过程不清。HHV-8编码的vMIPs在KSHV的早期感染、潜伏、复制、传染，免疫逃避及卡波西肉瘤血管形成中发挥着重要的作用，vMIP-Ⅰ、vMIP-Ⅱ以及vMIP-Ⅲ通过内皮细胞促进血管生成；通过激活T细胞表面的CCR，使KSHV病毒逃避宿主的免疫防御反应，导致病毒持续感染；通过各种途径诱导HHV-8的持续复制、感染和传播。vMIP-Ⅱ有双重作用，且是很好的基因治疗载体，为基因治疗提供了可能。

vMIP-Ⅰ通过与内皮细胞、单核细胞以及T细胞上的CCR8结合，促进血管生成，诱导Th2增多、并逃避宿主的免疫防御，似乎vMIP-Ⅰ在卡波西肉瘤的表达都离不开CCR8，阻断它们之间的作用是否对治疗卡波西肉瘤有帮助，目前还未见相关报道。最近Eruslanov等[28]对CCR8的研究显示，CCL1-CCR8的交互作用可能是导致血管炎症及闭塞性静脉炎的原因。CCR8的表达主要集中在人类癌症组织以及巨噬细胞相关肿瘤，CCL1/CCR8轴可能与肿瘤的炎症相关，甚至可导致肿瘤免疫逃逸，阻断CCR8可能是一种干预人类移行细胞癌和肾癌的好方法[28]。调节CCL1的羧肽酶M，可阻断CCL1/CCR8的相互作用和绑定，从而来调节肿瘤炎症和血管生成[29]。在阻断vMIP-Ⅰ与CCR8作用的同时，再阻断CCL1与CCR8的交互作用，可能会影响卡波西肉瘤的形成过程。

以往研究主要认为vMIP-Ⅱ能促进血管生成，后来发现其还具有抑制炎性反应的双重作用，有学者认为KSHV能够通过唾液传播，阻断唾液传播能够防止卡波西肉瘤的发生[30]，但是不同人种对KSHV的易患性不同。vMIP在新疆经典KS患者的唾液、血液KSHV传播中扮演着什么样的角色，有待今后进一步研究。通过研究vMIP和卡波西肉瘤的关系，对KSHV 在卡波西肉瘤的致病机制有了初步探索，也为基因和药物治疗卡波西肉瘤提供了可能的思路和途径。

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