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HPV专题1——乳头瘤病毒科(Papillomaviridae)(1)

1. 乳头瘤病毒科(Papillomaviridae)
乳头瘤病毒科,无被膜DNA病毒,古老而多变的病毒家族,下面划分了几百个病毒种,通常我们称之为“型(type)”,在所有被检测的动物中都有发现其感染,除了少数爬行动物,特别是龟类。大部分型别乳头瘤病毒的感染无症状或导致良性肿瘤,例如乳头状瘤或疣。而另外一些型别,例如人乳头瘤病毒16型、18型等则会带来癌症发病风险。
乳头瘤病毒有高度的宿主和组织倾向性,物种间传递非常罕见。病毒在体表组织基底层复制,复制具有排外性。所有已知型别的乳头瘤病毒感染特殊体表部位,典型性的有皮肤或生殖器、肛门、口、呼吸道的粘膜上皮。例如人乳头瘤病毒1型感染导致足底疣,2型掌心疣。
乳头瘤病毒在20世纪被鉴定,当时发现皮肤疣或乳头瘤可以通过滤过性病原体在个体间传染。1935年先前曾证明鸡中存在导致癌症的肉瘤病毒的Francis Peyton Rous又证明乳头瘤病毒导致了被感染兔子的皮肤癌。这是首次证实病毒可能使动物致癌。
1.1 分类学
乳头瘤病毒(PVs)有相似的基因组构成,任何PVs配对都有至少50%同源基因,尽管核酸序列歧化超过50%。同源比对系统学算法可以建立不依赖基因分析的有相似拓扑性的系统树。系统学研究有力的证明PVs和其哺乳动物和禽类宿主共同进化,没有改变宿主类型,没有重组,在1亿年历史中维持着基本的基因组构成。这些序列比较构成PV分类的基础,并已被国际病毒分类委员会认可。所有PVs构成乳头瘤病毒科,乳头瘤病毒科代替乳多空病毒科,从多瘤病毒科中独立。PVs系统树中的主要分支用希腊字母命名为属,次要分支为种和PV型,种(型)之间只是基因组上的距离,不存在已知的生物学差异。新的分类系统不影响传统鉴定及PV型和它们基因差异很小的独立群的特征,意指“种”以下的分类水平,“亚型”和“突变体”。
1.2 动物乳头瘤病毒
个别乳头瘤病毒型倾向在单一动物物种中高度复制。有研究者在实验中取了动物园中多种动物的前额皮肤拭子,用PCR扩增PV DNA。尽管实验中发现了很多种PV序列,但作者没有发现种间传播的证据。有趣的是,一个动物园管理员检测结果在一段较短时间内保持阳性,但其PCR结果为一种黑猩猩特异的PV 序列。最后作者表示可能是皮肤表面污染而非有效感染。
白尾棕色兔乳头瘤病毒(CRPV)能在自然宿主北美Sylvilagus兔中引发突出的瘤。这种角状瘤有可能就是传说中美洲双角兔“Jackalope”和欧洲“Wolpertinger”的原型。欧洲家兔(genus Orytolagus)可在实验室条件下被CRPV短暂感染,但不产生感染性的子代病毒,被看做是CRPV的偶然或终结宿主。
中间传播在牛乳头瘤病毒(BPV)1型中也有记载。BPV-1诱导自然宿主(牛)巨纤维皮肤瘤。偶然宿主马感染BPV-1则导致良性瘤——结节病(sarciods)。BPV-1在农业上的重要意义促使抗病毒疫苗的成功制造。
一些报导在小的啮齿动物中鉴定出PVs,例如叙利亚鼠、非洲多乳头鼠和欧洲田鼠。但是没有没有已知的可以感染实验小鼠的乳头瘤病毒。缺乏可控的PV感染小鼠模型是PVs实验室研究的主要限制。

1.3 进化
PVs的进化同其它病毒种类相比很慢,可能由于PV的基因组由遗传稳定的双链DNA构成,宿主的细胞的DNA复制机制会对其进行高保真复制。
PVs常年和特殊种类的宿主共同进化,一个特别快速的例子,HPV-16在人类扩散到全球过程中发生了轻度进化,现在在不同地理区有不同变化,这种不同可能反映了人类的迁徙史。
其他型别的HPV,如HPV-13在不同人群中变化相对很小。事实上,HPV-13序列非常接近倭黑猩猩(bonobos)。还不清楚,这种近似是由于新近发生的种间传播,还是因为HPV-13在人类和倭黑猩猩分化的这600万年左右只发生了很小的变化。
1.4 结构
PVs无被膜,即病毒外壳或衣壳无类脂膜。L1病毒蛋白是构成包括72个星形颗粒的60纳米衣壳的必要及充分条件。同多数无被膜病毒相同,衣壳表现为规则的20面体。成功的HPV疫苗中的一类就是以L1组成的自组装病毒类似颗粒为基础,设计引发病毒中和抗体,防止HPV初始感染。
PV基因组由约8000bp的环状双链DNA分子组成,细胞组蛋白帮助缠绕浓缩DNA,L1外壳包裹。
PV衣壳也包括低丰度的病毒蛋白L2,尽管还不清楚L2在病毒体中的位置,但L2已知有几项重要的功能,包括促进病毒基因组打包进入新生的病毒颗粒,及病毒对新的细胞宿主的感染。L2可能成为更广泛的保护性HPV疫苗的靶标。
1.5 组织特异性
1.6 生活周期
1.7 实验室研究
1.8 遗传构成
1.9 基因功能


最近有同事得了CIN

最近研究这一块,学习了~