6-2-8 RNA肿瘤病毒与动物白血病

　　1．鸡白血细胞增生症（avian leukosis）鸡白血细胞增生症是一种复合体，由于病毒的不同，表现为三种性质不同的肿瘤：①急性白血病：包括成髓细胞增生症（my-eloblastosis）、成红细胞增生症（erythroblastosis）和髓细胞瘤病（myelocytomatosis）等，与相应的AMV、AEV和MC29等病毒有关。这类RNA肿瘤病毒基因组含有myb、erb-B和myc等肿瘤基因，属于急性RNA肿瘤病毒组。②实体型纤维肉瘤：鸡Rous肉瘤为其代表，其发生一RSV密切有关。③淋巴瘤或淋巴细胞白血病：在鸡群中比较常见，具有较长的潜伏期，常在6个月以上，其靶细胞是B淋巴细胞，与禽白血病病毒（avianleukemia virus，ALV）有病因学上的联系。在被感染动物的器官、瘤组织和外周血中有很高浓度的感染性病毒。病鸡的成髓细胞或成红细胞在体外培养能不断释放病毒，将其接种于鸡，可以诱发恶性肿瘤。ALV右通过唾液或粪便而呈水平式传播。感染的母鸡在卵蛋白有大量的病毒，若卵中缺乏母鸡对ALV的抗体，则鸡胚便成为持续的感染者。要这样的情况下，孵化出的雏鸡产生耐受性而不产生抗病毒的免疫反应，最终容易发生白血病。

　　ALV病毒的致白血病作用机理末完全阐明。1981年Hayward等提出“启动子插入恶变模型”学说，认为ALV基因组内不含有onc基因，但其基因组两端的长末端重复序列（long terminal repeat，LTR)具有启动子的作用。当ALV基因组整合到宿主细胞中KNA链上，若其位置恰好是在细胞肿瘤基因（如c-myc）的邻近区域，则LTR的启动子激活c-myc，启动转录增强其表达，导致B细胞淋巴瘤或白血病的产生。ALV在宿主细胞中整合的位置是随机的，恰好与c-myc基因相邻近的机率很少，故c-myc被激活的机会也很低，因此这个模型学说也解释了为什么ALV感染鸡后要经过很长的潜伏期才能诱发肿瘤的现象。

　　2．小鼠白血病：1951年Gross首先从AKR高白血病近交病鼠分离出小鼠白血病病毒，此后不同学者又相继地分离出多株小鼠白血病病毒。实验室内可以应用以无细胞提取液注射乳鼠的方法诱发T细胞白血病（如Gross-MuLV）、B淋巴细胞白血病（如Abelson-MuLV）、粒细胞白血病（如Graffi-MuLV）和红白血病、成红细胞增生症（如Rauscher和Friend-MuLV）等，病鼠的胸腺、脾、淋巴结和血液内，在电镜下皆观察到大量的C型病毒颗粒。在这些小鼠白血病中，常以Gross、Friend、Moloney和Rauscher等病毒株作为研究的对象，按照它们彼此之间交叉免疫反应的差异，可将MuLV区分两组主要抗原组：G病毒组和FMR病毒组。FMR组病毒能在体外一般的小鼠胚胎成纤维细胞中传递，而G组病毒限制在某些小鼠品系细胞内复制。研究人员对小鼠白血病病毒的分子生物学进行了较详尽的研究，目前已知道绝大部分小鼠白血病病毒（Abelson-MuLV除外）的基因组内都没有肿瘤基因，而gag-rik-env等复制基因却是完整的，所以属于非缺失性病毒。

　　60年代以来，我国对小鼠白血病的研究逐步开展，迄今已建立的小鼠白血病瘤株达12株以上。其中尤其是天津（T）、上海（S）和遵义（Z）等地的不同单位先后建立的小鼠T638、L6565、L759和L783等白血病和SRS腹水淋巴株，它们的发源可以追溯到有自发性白血病的同一昆明种小鼠。这些病鼠的组织超薄切片中皆观察到A型或C型病毒颗粒，因此彼此之间存在着内在的联系，组成了具有我国特点的小鼠T－S－Z白血病系统[8]，是研究人类白血病病因发病学的良好实验模型。近年来，上海医科大学报道，应用分子筛凝胶柱层析方法提纯L6565白血病病毒，证明病毒的核酸对核糖核酸酶敏感，而对DNase和放线菌素D则否。逆转录酶反应需要2价金属离子Mn2+和Mg2+的存在，Mn2+的激活率比Mg2+高。分离纯化的L6565病毒有致白血病活性。上述结果表明分离的是具有致白血病活性的RNA肿瘤病毒[9、10]。L6565小鼠白血病病毒感染的体外培养的NIH/3T3细胞系亦已成功建立，应用聚丙烯酰胺凝胶电泳方法测定L6565病毒的RNA的分子量约为3×10⁶ Dalton（相当于35S）。此外，应用Southern吸印杂交技术，在L6565病毒新鲜感染的NIH/3T3细胞质里探测到8．8Kb的线状的双链DNA。小鼠SRS淋巴细胞腹水瘤是用L6565白血病病鼠的胸腺细胞悬液种于“昆明种”小鼠腹腔而建立的瘤株，证明腹水中和瘤细胞内有C型和A型病毒颗粒，实验证明具致白血病活性。1982年将SRS瘤细胞在体外培养成功（SRS－82细胞系），在此基础上，应用有限稀释法，又建立了SRS克隆细胞系列，这些细胞应用小鼠淋巴分化抗原抗血清和多种单克隆抗体进行检测，结果ALS＋、Smlg-、0+、Thy1.1-、Thy1.2－、Lyt-1-、Lyt-2-，表明没有T、B细胞表面标志，是相当淋巴干细胞发育阶段的细胞。应用Sepharose-2B柱层分析法，分别从小鼠SRS腹水上清液和瘤细胞中分离和提纯了SRS白血病病毒（SRSV），经电镜观察证明，在腹水上清液中的SRSV的形态属于C型，而腹水瘤细胞中的SRSV主要属于A型颗粒。应用PolyG－DEAE纤维素柱亲和层析法纯化小鼠SRSV的逆转录酶，再用SDS不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳，扫描测定，在凝胶上只显出一条蛋白质吸收峰，进一步测出SRSV的逆转录酶的分子量为70，000dalton[11]。SRSV病毒多肽分子电泳谱为P12、P15、P17、P22、P31、P45和P71七个组份[12]。应用SRSV感染体外培养的NIH/3T3细胞系也已获得成功，并且在培养皿中观察到感染细胞形态变圆，出现集落性生长转化灶。将这种细胞接种裸鼠（BALB／Cnunu），在15天时全部产生纤维肉瘤，表明感染了SRSV的NIH／3T3细胞已发生恶性的转化。将感染细胞制备的无细胞提取液注射SW－1近交系乳鼠，在191天内52．38％产生了淋巴细胞和胸腺淋巴瘤。应用Southern印迹杂交方法，证明感染细胞内有游离的前病毒DNA存在，约为8．8Kb大小。

　　3．猫白血病：据估计白血病、淋巴肉瘤和其它血液系统的肿瘤约占猫的恶性肿瘤的9-15％。1964年Jarrett等从猫自发生淋巴中分离出猫白血病病毒（FeLV），后者可以诱发猫产生淋巴细胞性、粒细胞性和不同部位的恶性淋巴瘤。除胃肠的淋巴瘤为B细胞性外，猫其余的淋巴细胞白血病和淋巴瘤皆起源于T细胞。从大多数病猫可检测出FeLV，但有30-40％的病猫呈阴性，也未能检出FeLV的病毒蛋白或前病毒存在。其可能解释是：①FeLV病毒基因组中的小的片段（如C区）整合到宿主DNA链上，激活细胞肿瘤基因（c-onc）而使细胞发生转化；②FeLV短暂感染了猫，使某些c-onc激活而在导致细胞转化后消失，维持转化了的细胞表型并不需要前病毒的存在；③猫体内的一些非靶细胞感染FeLV后，产生异常的过量蛋白质，而后者的作用是调节白细胞的生长和分化的，这种异常蛋白质的过量导致白细胞的转化，但在这种靶细胞内却检测不到FeLV的存在。此外FeLV还可诱发多种不同的其它肿瘤和疾病，是否由于不同的病毒所致，目前尚无可靠的根据。

猫白血病病毒与其相关的疾病

　　FeLV非缺失性病毒。FeLV感染猫后可与宿主的c-onc发生重组，形成猫肉瘤病毒（FeLV），后者的基因组内含有fes肿瘤基因，在体外具有转化的能力。病猫的唾液中排出大量的FeLV，水平式传播给健康的猫。流行病学和免疫学研究表明，人类白血病与FeLV之间并无联素。年轻的猫接触大量FeLV后，容易形成持续性病毒血症；较老年的猫感染少量的FeLV，大多形成病毒血症，可产生针对FeLV的抗体。对病毒起中和反应的FeLV表面gp70的体液性免疫，是一种在体内限制病毒扩展的反应。1971年Essex等在FeLV感染的细胞表面发现FOCMA抗原(feline oncorna virus cell membrane antigen)，FeLV与FeLV之间的抗原性是难以区分的，FOCMA为两者的共有抗原。抗FOCMA抗体不能中和FeLV的感染作用，但对感染细胞表面的FOCMA抗原有特异性。机体产生FOCMA抗体是对抗白血病发生的有效机理，有病毒血症的猫若不产生FOCMA抗体，则具的有高发白血病的危险性。

　　4．牛白血病：牛白血病多见于5-8岁的动物，潜伏期可从200天到7年不等。临床表现在成年牛最常见的是淋巴肉瘤，其次是幼龄牛型、胸腺牛型和皮肤牛型淋巴肉瘤，有些牛表现为持续性淋巴细胞增多症，但最终往往发生淋巴肉瘤。有些病牛仅有轻度的淋巴细胞增多和淋巴细胞异常。但应指出，牛的淋巴系统肿瘤常呈地方流行的特点（地方性白血病－淋巴肉瘤），早先曾企图用电镜在牛白血病组织或白血病病牛的乳叶中寻找病毒颗粒，结果不能令人满意。直到1969年Miller等将从白血病牛获得的淋巴细胞做短期培养后才观察到病毒颗粒。1974年VandeMaaten等成功地建立了能在体外长期培养并能连续释放传染性病毒颗粒的牛白血病细胞，为牛白血病的病毒病因研究奠定了坚实的基础。

　　牛白血病病毒（BLV）与其它哺乳类RNA肿瘤病毒相比较有其不同的特点：①BLV基因组内的gag和env基因编码的蛋白质，分别为24,000（p24）和51,000（P51），比一般RNA肿瘤病毒相应的基因编码的蛋白质分子量为小；②与其它动物的RNA肿瘤病毒之间在血清学上没有交叉反应；③BLV的逆转录酶的作用需要Mg2+>Mn2+的参与；④在感染BLV的牛血浆内检测不到游离的病毒。若将白血病牛的血液或骨髓细胞在不含血清的条件下培养，就可复制完整的病毒颗粒，提示在整体内或在有血清的情况下，BLV不能复制是由于一种非免疫蛋白性抑制因子的作用，这就可以解释从感染了BLV的病牛分离病毒为何如此困难。

　　BLV的确切的传播途径还不清楚，一般认为是水平式传播的，如乳汁、唾液、粪便和昆虫等都被认为有此可能。BLV在动物体内的靶细胞是B淋巴细胞，这种细胞在体外培养中用促有丝分裂原（mitogen）处理后可释放出大量的BLV。迄今关于BLV感染后的免疫反应了解甚少。机体对BLV的病毒蛋白，即使是对病毒被膜糖蛋白gp51产生了抗体，也不能改变BLV的持续感染。

　　BLV基因组内的复制基因是完整的，所以是一种非缺失性、慢性白血病病毒，未发现有onc，在分子水平上的致白血病机理尚未搞清。应该指出，BLV与人类T细胞白血病病毒（HTLV）之间在某些方面相似，如两者的逆转录酶的活性均需Mg2+参与；最初的HTLV是从人类皮肤型淋巴瘤或皮肤型白血病细胞分离的，而BLV注射绵羊能诱发产生皮肤型白血病或淋巴瘤。HTLV和BLV的主要核心蛋白p24的N端氨基酸序列分析，两者有一定的相似结构，但是HTLV作用的靶细胞是T淋巴细胞，而BLV却作用于B淋巴细胞，两者的生物学行为是截然不同的。

　　5．长臂猿白血病：长臂猿的造血系统肿瘤发生率很高，包括淋巴肉瘤、急性淋巴细胞白血病和粒细胞性白血病等。1972年Kawakami等首先分离出长臂猿白血病病毒（GaLV），现已从世界不同地区，如美国加利福尼亚州和路易斯安那州、百慕大群鸟和泰国等，分离到不同的GaLV病毒株，如GaLSF、GaLV－SEATO和GaLV－VH等，它们共同形成一组病毒。从Woolly猴肉瘤分出的SiSV也属于这组。猴肉瘤病毒包括两种成分，主要的是能进行复制的病毒（如SSAV），另外的是复制有缺失但能转化成纤维细胞的病毒（如SiSV）通称为SSAV／SiSV。将SSAV／SiSV注射狨猴可诱发肉瘤。GaLV和SSAV／SiSV可能有共同的起源，它们皆是外源性RNA肿瘤病毒。圈养的长臂猿间，GaLV可通过唾液和彼此密切接触以水平途径传播。大多数长臂猿感染GaLV后呈持续的病毒血症，也能产生抗体。野生型长臂猿猴之间的传播途径尚不清楚。将GaLV－SEATO注射于长臂猿，经6－14个月可诱发粒细胞性白血病。GaLV病毒基因组内未发现onc，与正常灵长类动物的细胞DNA之间也未检出同源的序列。

　　在RNA肿瘤病毒中，GaLV和其相关的SSAV／SiSV的研究，对人类肿瘤病毒探讨是很有启发的，因为：①它们是已知的与自然发生的肿瘤有关的唯一灵长类动物RNA肿瘤病毒；②某些长臂猿发生的粒细胞性白血病与人类慢性粒细胞性白血病甚为相似，这也是目前所知的唯一的灵长类细胞性白血病模型；③与这些病毒有关的病毒性标志，有时也可在人类细胞中检测出来；④这组病毒还能明显地加强人类外周血液中淋巴细胞的生长。