乙肝病毒x蛋白與原發(fā)性肝癌ppt課件

1、,乙肝病毒X蛋白與原發(fā)性肝癌,1,一、乙型肝炎病毒 （hepatitis B virus, HBV）,2,1、形態(tài)結(jié)構(gòu),形態(tài)與結(jié)構(gòu)：病人血清中存在3種形態(tài)的病毒粒：,3,1.大球形顆粒 又稱Dane 顆粒,2. 小球形顆粒,3.管形顆粒,4,2、基因組結(jié)構(gòu),嗜肝DNA病毒科，基因組約3.2kb。由長鏈L(-)和短鏈S(+)組成的不完全雙鏈環(huán)狀DNA，長鏈載有病毒蛋白質(zhì)的全部密碼。4個ORF: PreS/S, Polyme

2、rase, Core, X。cccDNA是HBV復(fù)制的模版。大部分抗病毒的藥物對cccDNA基本沒有作用。X蛋白與肝癌的發(fā)生有關(guān)。,5,HBV基因組結(jié)構(gòu),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 HBsAgpr

3、e-C HBeAgC HBcAgP DNAPX HBxAg,,,,,,,,編碼,,,,,,,HBsAg,pre-S2,pre-S1,,+,-,6,3、HBV的抗原組成,表面抗原HBsAg核心抗原HBcAg e抗原HBeAg,,,,,HBcAg,HBsAg,HB

4、eAg,,,,Dane顆粒,-,+,,,,,7,4、病毒的復(fù)制,HBV的復(fù)制方式： ⑴ 吸附、穿入、脫殼，DNA進入肝細胞核 ⑵ 以-DNA為模板，修復(fù)+DNA的裂隙區(qū) ⑶ -DNA→2.1kb RNA→外衣殼蛋白 3.5kbRNA→內(nèi)衣殼蛋白及HBV- DNA,8,,HBV的復(fù)制,9,5、HBV的致病機制,1.免疫低下：HBsAg無癥狀攜帶者2.病毒變異：逃逸免疫3.細胞介導(dǎo)

5、的免疫損傷：CTL①細胞免疫功能正常：急性肝炎②細胞免疫功能低下：慢性肝炎,③細胞免疫反應(yīng)過強：暴發(fā)性肝炎④免疫耐受：HBsAg無癥狀攜帶者,4.免疫復(fù)合物性的免疫損傷：肝外及肝臟損傷,5.自身免疫反應(yīng)的免疫損傷：肝特異性脂蛋白抗原,10,二、HBV與原發(fā)性肝癌,原發(fā)性肝癌(HCC)是目前世界上十大惡性腫瘤之一, 而慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染是其主要原因。由HBV X基因編碼的X蛋白(HBx)是一種重要的調(diào)節(jié)蛋白, 在HBV

6、誘發(fā)HCC過程中扮演重要角色。HBx是一種多功能蛋白, 對基因轉(zhuǎn)錄、信號傳遞、細胞周期和細胞增生凋亡等均具有調(diào)節(jié)作用, HBx可能通過這些作用直接或間接地導(dǎo)致肝細胞癌變。,11,1、HBx的結(jié)構(gòu)特點,1. HBx由HBV ORF中最小的X基因編碼, 154個氨基酸組成, 分子量16.5 kDa。 2. 全長的HBx由N-端1/3負調(diào)節(jié)區(qū)和C-端2/3反式激活或共激活區(qū)兩個功能區(qū)構(gòu)成。,12,2、HBx的功能,HBx本身不能直接

7、與雙鏈DNA結(jié)合, 但可通過蛋白-蛋白相互作用與TATA結(jié)合蛋白及RNA聚合酶Ⅱ亞單位RPB5等反式作用因子結(jié)合, 增強轉(zhuǎn)錄因子NF-κB、AP-l和SP-l等的活性, 反式激活啟動子如HBV的C啟動子, 調(diào)節(jié)N-ras 、c-myc 、c-jun 等癌基因及P53 、P21 和P19等抑癌基因的表達。HBx還可激活PI3K、JNKs、MAPK等信號傳導(dǎo)系統(tǒng)而參與HCC的發(fā)生和發(fā)展。,13,3、HBx基因的整合與突變,整合：在表達HB

8、x的HCC和癌旁組織中, 可見多個癌基因表達增加的現(xiàn)象。 X基因整合的肝癌細胞中P16 mRNA和蛋白水平均受影響, X基因可能通過整合使P16 基因序列變異, 引起P16 表達缺陷, 導(dǎo)致其G1-S期滯留和抗增生效應(yīng)喪失。 X基因可能通過整合直接激活原癌基因、抑制抑癌基因的表達而參與肝細胞癌變的發(fā)生。,14,突變：游離的HBV DNA多含全序列X基因, 而整合的X基因常出現(xiàn)缺失和點突變，其中以X基因3‘-端核苷酸的缺失最常見。3

9、’-端核苷酸的缺失導(dǎo)致HBx出現(xiàn)C-端的缺失。全序列的HBx抑制ras和myc轉(zhuǎn)化細胞的能力, 而C-端缺失的HBx使ras和myc轉(zhuǎn)化鼠胚胎纖維母細胞的活性增強。C-端缺失的HBx能加速Huh7細胞G0/G1-S期的進程, 并使生長抑制效應(yīng)結(jié)構(gòu)域丟失。C-端缺失的HBx失去對細胞增生和轉(zhuǎn)化的抑制作用, 并促進細胞周期進程，在肝癌形成中起重要作用。,15,4、HBx對肝細胞增生的影響,HBx可通過受體酪氨酸蛋白激酶途徑等多種信號傳

10、導(dǎo)通路參與肝細胞增生的調(diào)節(jié): (1)促胰島素樣生長因子、胰島素樣生長因子受體和表皮生長因子受體高表達，激活Src家族激酶，活化Jak1-STAT或與P53結(jié)合使P53下游靶基因PTEN表達下調(diào)，激活PI3K/Akt/Bad信號通路。 HBx也可直接與PI3K的催化亞基p110結(jié)合激活PI3K，或使Akt/Bad磷酸化激活PI3K信號通路。(2)通過促IGF、IGFR的高表達進而活化受體酪氨酸激酶，或通過觸發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣離子的釋放激活RA

11、S/RAF/MAPK信號通路。(3)促進Jaks/STATs的酪氨酸磷酸化，活化Jaks-STATs信號通路，促進STAT依賴性基因轉(zhuǎn)錄。 (4)與MEKK1, SEK1, SAPK和14-3-3蛋白形成胞質(zhì)復(fù)合物, 上調(diào)SAPK/JNK通路。HBx通過激活以上各信號傳導(dǎo)通路參與肝細胞生長、增生和轉(zhuǎn)化的調(diào)節(jié)。,16,HBx調(diào)節(jié)端粒酶活性：端粒酶的激活被認為是腫瘤發(fā)生的重要事件，人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(hTERT)是端粒酶的一個亞單

12、位，調(diào)節(jié)端粒酶限速的決定因素，hTERT的表達與端粒酶的活性密切相關(guān)。 HBx陽性肝癌細胞hTERT mRNA水平明顯高于HBx陰性細胞。其啟動子序列上含有AP-2和Sp1結(jié)合位點，HBx有可能通過AP-2和Spl調(diào)節(jié)hTERT的轉(zhuǎn)錄，激活端粒酶的表達。,,,17,HBx影響蛋白酶體功能：蛋白酶體是一類與多數(shù)真核細胞非溶酶體蛋白降解有關(guān)的復(fù)合物。在細胞分化、細胞周期調(diào)控、DNA修復(fù)及凋亡等過程中具有重要的作用。蛋白酶體功能上

13、的改變可以導(dǎo)致細胞的高度增生和惡性轉(zhuǎn)化, 在細胞的癌變過程中具有不可忽視的作用。HBx可通過與26S蛋白酶體的19S及20S的亞單位相互作用導(dǎo)致蛋白酶體功能改變, 從而逆轉(zhuǎn)蛋白酶體對一些轉(zhuǎn)錄因子的降解, 使這些因子半衰期延長, 增強基因的轉(zhuǎn)錄。,18,5、HBx對腫瘤細胞的浸潤和轉(zhuǎn)移的影響,HBx通過影響腫瘤細胞之間的分離、細胞外基質(zhì)的降解和腫瘤細胞入侵血管或淋巴管等步驟而參與調(diào)節(jié)腫瘤細胞的浸潤、轉(zhuǎn)移。,19,HBx表達細胞中CD4

14、4呈極性分布并誘導(dǎo)細胞骨架重排、偽足的伸出及β-整合素亞單位被重新分布到細胞的偽足尖上, 增強細胞的運動能力。HBx也可通過降低E-纖連素的表達或激活Src激酶磷酸化β-整合素使細胞間肌動蛋白骨架和鈣黏蛋白復(fù)合物間的連接斷裂, 促進腫瘤細胞的分離、擴散。多種腫瘤組織中均可檢測到環(huán)氧化酶-2的表達, COX-2與腫瘤的發(fā)生與發(fā)展密切相關(guān)。 HBx上調(diào)COX-2的表達,進而促其靶基因MMP1的表達, 并激活MMP-2。HBx還可經(jīng)MAP

15、K等信號傳導(dǎo)通路提高細胞中MMP-9和MMP-3的水平。MMPs通過降解ECM及血管基底膜, 促進腫瘤細胞的浸潤轉(zhuǎn)移。,20,6、HBx對細胞周期的影響,細胞周期的控制主要由一種蛋白激酶(CDK)及其抑制劑(CDKI)形成一個級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)控制。這一網(wǎng)絡(luò)中某一環(huán)節(jié)失調(diào), 將導(dǎo)致細胞的生長失控及腫瘤的形成。 HBx可通過對CDK和CDKI的活性及細胞周期校驗點的調(diào)節(jié)而影響細胞周期進程, 參與對細胞周期的調(diào)節(jié)，促進細胞分裂增生。,2

16、1,7、HBx對肝細胞凋亡的影響,HBx有可能通過對肝細胞凋亡的調(diào)節(jié)而起到控制HCC發(fā)生的作用。HBx對凋亡既有抑制作用又有激活作用, 可能抑制凋亡利于肝細胞的無限增生, 而激活凋亡則利于HBV的復(fù)制和擴散。 HBx通過抑制線粒體膜上死亡配體Bid表達而抑制細胞色素C從線粒體釋放或者直接阻止ctyC從線粒體釋放, 降低caspase-8和caspase-3的活性而抑制凋亡。 相反, HBx也可結(jié)合于線粒體電壓

17、依賴性陰離子通道3降低跨膜電壓, 使ctyC從線粒體釋放, 或結(jié)合于線粒體滲透性轉(zhuǎn)換通道, 而不改變ctyC和凋亡相關(guān)因子的重新分布, 誘導(dǎo)凋亡。,22,8、HBx對肝細胞的其他影響,HBx可影響肝細胞染色體結(jié)構(gòu)的完整性、抑制損傷DNA修復(fù),使HBV感染細胞出現(xiàn)遺傳信息的不穩(wěn)定, 細胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。,23,瞬時表達HBx能上調(diào)細胞周期蛋白D1基因，進而激活DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的表達，最終造成抑癌基因上皮性鈣黏蛋白和p16-INK4a的啟動子