分子生物學(xué)第4章病毒分子生物學(xué)

分子生物學(xué)第4章病毒分子生物學(xué)基因的本質(zhì)及其功能細胞水平組織水平精巧細胞分化個體發(fā)育疾病的發(fā)生內(nèi)因免疫外因適度免疫免疫缺陷過度免疫狹義的分子生物學(xué)廣義的分子生物學(xué)分子水平闡明生命現(xiàn)象病理分子水平個體、群體蛋白異常RNA異?；虍惓Ｎ锢砘瘜W(xué)……健康：機體是眾多對立生理過程和物質(zhì)的相對統(tǒng)一體，健康是這些過程和物質(zhì)相互作用而維持的機體相對穩(wěn)定的生命過程（穩(wěn)態(tài)）。疾病：機體在一定的條件下與病因相互作用，因穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)異常而發(fā)生的一種異常生命過程（穩(wěn)態(tài)的破壞）?，F(xiàn)代科學(xué)認為，疾病的發(fā)生直接或間接與基因有關(guān)人類疾病都是：“基因病”經(jīng)典單基因病多基因病獲得性基因病經(jīng)典單基因?。褐饕∫蚴悄硞€基因位點上產(chǎn)生了缺陷等位基因；多基因病：涉及多個基因及調(diào)控這些基因表達的環(huán)境因子之間的相互作用；獲得性基因?。褐饕怯刹≡次⑸锔腥疽鸬膫魅静?。以病毒病為例:

首先,病毒基因組的侵染依賴于人類基因組所編碼的受體蛋白;其次,病毒基因組的復(fù)制與擴增依賴于人細胞中的蛋白質(zhì)合成"機器";

第三,病毒病的實質(zhì)是破壞了人類基因之間的正常協(xié)調(diào)與功能發(fā)揮。第一節(jié)腫瘤與癌癥第二節(jié)人免疫缺陷病毒——HIV第三節(jié)乙型肝炎病毒——HBV第四節(jié)基因治療第一節(jié)腫瘤與癌癥腫瘤（tumor，neoplasm）：機體在各種致瘤因素作用下，局部組織的細胞在基因水平上失去對其生長的正常調(diào)控，導(dǎo)致克隆性異常增生而形成的新生物。良性腫瘤：組織來源+瘤惡性腫瘤：上皮組織的惡性腫瘤：組織來源+癌：部位+良惡性

癌癥（Cancer）即上皮組織的惡性腫瘤間葉組織的惡性腫瘤：組織來源+肉癌骨髓白細胞的惡性腫瘤：白血病（血癌）全世界每年約有1000萬人新患癌癥，有600萬人死亡。中國每年約有170萬人新患癌癥，有120萬人喪生。癌癥已分別成為城市和農(nóng)村第一和第三位的死亡原因。人類面臨著盡快征服腫瘤的艱巨任務(wù)。癌基因發(fā)現(xiàn)的足跡癌癥的發(fā)生與外部因素有關(guān)1775年，倫敦醫(yī)生波特（），掃煙囪的男工上陰囊癌，首次提出癌癥與特殊因素或環(huán)境有密切關(guān)系。德國東部的瀝青鈾礦礦工患肺癌X線打交道的人皮膚癌和白血病吸煙人群肺癌發(fā)病率比不抽煙的人群高20至30倍20世紀初，日本山際克三郎，兔子耳朵反復(fù)涂抹煤焦油幾個月皮膚癌（美國：3一甲基膽蒽和二甲苯丙蒽致癌）特殊因素能夠誘發(fā)癌癥遺傳學(xué)家：X線和化學(xué)物質(zhì)能導(dǎo)致基因突變。組織細胞衰竭化學(xué)物質(zhì)和X線癌癥（組織細胞增生）基因突變細胞癌化的基本環(huán)節(jié)和檢測標準？基因突變導(dǎo)致癌癥發(fā)生？化學(xué)物質(zhì)高度誘變細菌的作用（-）有效誘發(fā)嚙齒類動物腫瘤（-）致癌物質(zhì)—誘變因素理論：誘變因素損害基因?qū)е掳┌Y。問題：如果以上理論成立，癌細胞必定攜有突變基因，必須找到這些突變基因。（化學(xué)致癌物細胞中所有DNA）1909;PeytonRousdiscoveredavirusthatcausescancerinchickens(sarcoma)Thecausitiveagentnowknownas"RousSarcomaVirus"(RSV)RousawardedNobelPrizein1966tumorscanbecausedbyvirusesPeytonRousremovetumor&preparecell-freeextractSarcomaSarcomaAvianSarcomaVirus(ASV)Fig3.1Oncogenes(Cooper)Roussarcomavirus(RSV)comparedtoavianleukosisvirus(ALV)IsolationofTemperature-SensitiveMutants

ofRSVFig3.3Oncogenes(Cooper)解釋：致癌的基因突變，相應(yīng)的蛋白在較高溫度時喪失功能。MartinIsolationofTransformation-DefectiveMutantsofRSVFig3.2Oncogenes(Cooper)推想：病毒的基因有兩部分（病毒的繁殖和致癌的基因），致癌的基因突變使病毒失去致癌能力，但不影響其增殖。VogtTransformation-DefectiveMutantLTRLTRGAGPOLENVLTRLTRGAGPOLENVTransformingRSVReversetranscriptionLTRLTRGAGPOLENVDNALTRLTRGAGPOLENVtheDiscoveryofOncogenes法國：斯蒂朗加利福尼亞：彼紹波、法莫斯RNAsesrcBishopVarmusRousesarcomavirus癌基因：是一類與腫瘤發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)的基因，在體外可促進細胞轉(zhuǎn)化，在體內(nèi)可誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生，其蛋白產(chǎn)物可促進細胞的增殖。癌基因可分為兩大類：病毒癌基因（virusoncogene,v-onc.）目前發(fā)現(xiàn)的病毒癌基因有30多種，而且認為他們最初來自細胞癌基因。細胞癌基因（cellularoncogene,c-onv）通過分子雜交和細胞轉(zhuǎn)染實驗等技術(shù)發(fā)現(xiàn)細胞癌基因。目前發(fā)現(xiàn)的細胞癌基因有100多種，其中部分在病毒中存在。癌基因RetrovirusStructure一、反轉(zhuǎn)錄病毒致癌基因（P294）根據(jù)反轉(zhuǎn)錄病毒的轉(zhuǎn)化細胞的能力將其分為：急性轉(zhuǎn)化型和非急性轉(zhuǎn)化型急性轉(zhuǎn)化型主要特征：1.感染后很短時期（幾天或幾周）就出現(xiàn)實體瘤或白血瘤；2.所帶的癌基因一般位于病毒基因組的內(nèi)部，也可位于基因組的3‘端，但不會插入結(jié)構(gòu)基因內(nèi)部；3.具有體外轉(zhuǎn)化能力。非急性轉(zhuǎn)化型感染寄主細胞后需要較長時間（幾個月或幾年，甚至數(shù)十年）后才會致癌。1急性轉(zhuǎn)化型和非急性轉(zhuǎn)化型（P295）LTRLTRGAGPOLENVSRCTransformingRSVLTRLTRGAGPOLENVTransformation-DefectiveMutantsofRSV2.v-onc基因的起源（P296）概念：正常細胞中存在癌基因，在正常情況下它們不具有致癌作用，但在一定情況下被激活后可變成具有致癌作用的癌基因，在正常情況下它們不但無害，而且對細胞的發(fā)育、生長和分化的調(diào)節(jié)起重要作用。

原癌基因（protooncogene）

v-onc

病毒名稱

動物品種

abl

Agelson白血病

小鼠

akt

AKT8病毒

小鼠

cbl

CaxNS-1

小鼠

crk

CT10肉瘤

雞

erbA

禽類成紅血細胞增生癥ES4

雞

erbB

禽類成紅血細胞增生癥ES4

雞

ets

禽類成細血細胞增生癥E26

雞

fes

Gardner-Arnstein貓肉瘤

貓

fgr

Gardner-Rasheed貓肉瘤

貓

fins

McDonough貓肉瘤

貓

fos

FBJ小鼠成骨肉瘤

小鼠

fps

Fujinami肉瘤

雞

jun

禽類肉瘤17

雞

kit

Hardy-Zuckerman貓肉瘤

貓

maf

禽類肉瘤AS42

雞

......v-onc

病毒名稱

動物品種mos

Moloney肉瘤

小鼠

mpl

骨髓增生性白血病

小鼠

myb

禽類髓母細胞增生癥

雞

myc

禽類髓細胞瘤病

雞

qin

禽類肉瘤31

雞

raf

3611小鼠肉瘤

小鼠

rasH

Harvey肉瘤

大鼠

rask

Kirsten肉瘤

大鼠

rel

網(wǎng)狀內(nèi)皮增生癥

火雞

ros

UR2肉瘤

雞sea

禽類成紅血細胞增生癥S13

雞

sis

猿猴肉瘤

猴ski

禽類SK

雞

src

Rous肉瘤

雞

yes

Y73肉瘤

雞

...人？

已發(fā)現(xiàn)的反轉(zhuǎn)錄病毒癌基因(動物)致癌病毒癌基因理化因素致癌人的癌癌基因????人類癌基因的分離DNAShearmRNAcDNAlibraryTransfectCellTransfectCellTransformedPhenotypeTumor麻省工學(xué)院，溫伯格（weinberg)，EJ膀胱癌細胞，1981.8.27獲得癌基因哈佛大學(xué)，庫柏（cooper)，T24EJ膀胱癌細胞，1981.9.30獲得癌基因哥倫比亞大學(xué)，威格勒（wigler)，T24EJ膀胱癌細胞?。∶绹鴩┭芯克?，巴巴希德，膀胱細胞，1981.11獲得癌基因NTH3T3CELL膀胱癌癌基因肺癌大腸癌病毒癌基因ras癌基因成為癌研究的核心1989年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎得主

美國人M.Bishop與美國科學(xué)家Varmus因在70年代發(fā)現(xiàn)動物的致癌基因不是來自病毒而是來自動物體內(nèi)正常細胞內(nèi)所存在的一種基因──原癌基因而獲1989年諾貝爾獎。

BishopVarmusOncogene是否合適?Oncogene只是為了使機體發(fā)生癌癥而存在嗎？proto-oncogene從最簡單的生物到人的細胞中都原封不同地存在Proto-oncogene與生命的最基本活動密切相關(guān)Oncogenefunction?原癌基因的特點：廣泛存在于自然界在進化上高度保守是調(diào)節(jié)細胞生長、發(fā)育和分化的重要蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上與病毒癌基因相近正常情況下表達水平很低在一定條件下可被激活成癌基因

二、原癌基因產(chǎn)物及其分類（P298）原癌基因的五大功能細胞增殖因子（如sis(PDGF-β）)增殖因子等的受體（如erbB，trk）蛋白磷酸化酶（如src）G蛋白如ras家族中的H-ras，K-ras，轉(zhuǎn)錄因子如myc家族，fos家族，Jun家族，三、原癌基因的表達調(diào)控（P298）原癌基因：單拷貝、正常情況下低水平表達或根本不表達癌基因？？（功能或表達異常）translocationamplificationpointmutationdeletionnormalActivationofrasOncogenesbyPointMutations

Rasmutationsintumorsusuallyinvolvecodons12,13,59and61.Mutatedrasisfoundin50%ofcolorectalcancers（結(jié)腸直腸癌）and95%ofpancreaticcancers（胰腺癌）.Normal MetThrGluTyrLysLeuValValValGlyAlaGlyGly……RasH ATGACGGAATATAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGGCGGT...Activated MetThrGluTyrLysLeuValValValGlyAlaValGly……EJRasH GTC12345678910111213Activationofthec-mycproto-oncogenebyretroviralpromoterandenhancerinsertions.(a)Thepromotercanbeactivatedwhentheretrovirusinsertsupstream(5’)ofthec-mycexons.Theright-handLTRmaythenactasapromoteriftheprovirushasadefectpreventingtranscriptionthroughtotheright-handLTR.Thec-mycgeneisshownascontainingtwoexons;thereisafurtherupstreamexonbutithasnocodingsequences.(b)Thec-mycgenecanalsobeactivatedwhenaretrovirusinsertsupstreamofthec-mycgeneintheoppositetranscriptionaldirection;aviralLTRactsasanenhancer,activatingtranscriptionfromthec-mycpromotersequence.[ModifiedfromactualcasesofretroviralinsertiondescribedinG.G.Payneetal.,1982,Nature

295:209.]2、LTR插入Burkitt’sLymphoma3、基因重排（rearrange)

染色體移位（Chromosomaltranslocation）CreationofthePhiladelphiachromosomeFoundin>95%ofCML（chronicmyelogenousleukemia.慢性髓細胞性白血病）patients.Chromosomes9and22containthegenesc-ablandbcrattheirbreakpoint,respectively.Formationofbcr-ablchimericgeneFormationofbcr-ablchimericRNAFormationofbcr-ablchimericprotein4、缺失（Deletion）oncogene(-)cancer一些原癌基因5’上游存在負調(diào)控序列，該序列的缺失或突變，則喪失抑制癌基因表達的能力。Burkitt’sLymphomac-myc因負調(diào)控序列缺失而過度表達。5、基因擴增Proto-oncogeneamplification

Multiplecopiesofproto-oncogeneshavebeenfoundinvarioustumors.均勻染色區(qū)(Homogeneouslystainingregion,HSR)：被復(fù)制的DNA串聯(lián)排列在染色體的同一位置。雙微染色體(Doubleminutechromosomes)：被復(fù)制的DNA呈細小成對的染色體樣結(jié)構(gòu)。

6．逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)Transductionviaretroviruses點突變LTR插入基因重排（染色體易位）基因缺失基因擴增逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)原癌基因激活的機制TumorsAreClonalExpansionsNormalTumor物理、化學(xué)、生物等誘變因素Proto-oncogeneoncogene1celltumour正常細胞與癌細胞的較量Fig9.1Oncogenes(Cooper)正常細胞有抑制腫瘤發(fā)生的基因？？？1969，牛津大學(xué)哈里斯（Harris)加利福尼亞大學(xué)斯坦布里奇（Stanbridge)將單一一條正常細胞的染色體導(dǎo)入癌細胞成功地抑制細胞的癌化。四、抑癌基因(tumorsuppressorgene)視網(wǎng)膜母細胞瘤(Retinoblastoma)Mostcommoncancerofinfantsandchildren.Survival>90%withearlydiagnosisandtreatment.Individualsatgreaterriskofdevelopingothercancers.RetinoblastomaSporadic（散發(fā)性）：2歲后隨年齡增大而增加，多為單眼。Inherited（遺傳性）：兄弟姐妹及后代患癌，出生后隨年齡增大直線上升，雙眼多。RetinoblastomaSporadic（散發(fā)性）：2歲后隨年齡增大而增加，多為單眼。Inherited（遺傳性）：兄弟姐妹及后代患癌，出生后隨年齡增大直線上升，雙眼多。Knudson,1971:“two-hit”modelRetinoblastoma發(fā)生過程中需要有兩次基因突變的存在遺傳性：出生時從雙親獲得了變異的致病基因，之后又出現(xiàn)一次基因變異。散發(fā)性：生后發(fā)生兩次基因變異。Retinoblastoma中存在癌基因？？一個基因發(fā)生兩次變異/兩個基因分別發(fā)生變異？？費城癌癥研究所DeletioninChromosome13→RetinoblastomaFig9-4,Oncogenes(Cooper)明尼蘇達大學(xué)，尤尼斯（Yunis)，Retinoblastoma細胞13號染色體長臂缺失一段推測缺失的一段包含致病基因Knudson,缺失的一段中存在抑制腫瘤發(fā)生的基因抗癌基因（anti-oncogene)癌抑制基因（Tumorsuppressorgene)1986，眼科專家Dryja獲得Rb基因；1987，Stanbridge等分離了人類13號染色體，將它注入培養(yǎng)的成骨肉瘤細胞中，結(jié)果導(dǎo)致了癌細胞逆轉(zhuǎn)。1987，李文華獲得Rb基因；把Rb轉(zhuǎn)化到培養(yǎng)的癌細胞中使其逆轉(zhuǎn)。Rb有抑癌作用Cloningoftumorsuppressorgenes癌癥的多階段發(fā)生學(xué)說(multi-stage)癌細胞成為靶心—2001年十大科學(xué)進展2001年是能精確瞄準導(dǎo)致癌癥的具體生化缺陷的“智能炸彈”型特定藥物出現(xiàn)的一年。第二節(jié)人免疫缺陷病毒

——HIV人免疫缺陷病毒（HIV），俗稱艾滋?。ˋIDS)病毒，誘發(fā)人類獲得性免疫缺損綜合癥（艾滋?。７崔D(zhuǎn)錄病毒科慢病毒屬：靈長類免疫缺損病毒亞屬1983年，法國巴斯德研究所montaginer和美國國家衛(wèi)生研究院癌癥研究所Callo等人首次證實HIV是艾滋病的病因。HIV-I是從歐洲和美洲分離的毒株，與猴艾滋病毒只有約45％的相識性，致病能力很強，是引起全球艾滋病流行的主要病源；HIV-II與猴艾滋病毒相識性高達75％，毒力較弱，引起艾滋病的病程較長，癥狀較輕，主要局限于西部非洲。HIV概述艾滋病感染及患者人數(shù) 共 4,200萬

成人 3,860萬

15歲以下兒童 320萬2002年新感染者人數(shù) 共 500萬

成人 420萬

15歲以下兒童 80萬2002年艾滋病死亡人數(shù) 共 310萬 成人 250萬

15歲以下兒童 61萬全球艾滋病流行概況

(至2002年12月)

Source:ReportontheGlobalHIV/AIDSEpidemic,UNAIDS,2002資料來源:聯(lián)合國艾滋病規(guī)劃署2002年《全球艾滋病流行狀況報告》2003年每天有1萬4千人感染艾滋病毒95%以上在收入較低的國家15歲以下兒童有2000人15-49歲有12000人一半是婦女一半15-24歲艾滋病造成的影響

新感染者中很大一部分是兒童、青少年年富力強者死亡家庭結(jié)構(gòu)變化孤兒--在感染最嚴重的一些國家，2010年將有15%的兒童成為孤兒。兒童受到的打擊更大（心理社會）中國（大陸）艾滋病流行概況中國艾滋病流行分為三個時期：

輸入期（1985-1988）播散期（1989～1993）增長期（1994至今）感染情況：我國艾滋病病毒（HIV）感染者人數(shù)約為100萬，約占總?cè)丝诘?.067％（1/1300，截止2002年）高危人群：吸毒人群、有償供血者、性病患者、暗娼、流動人口醫(yī)務(wù)工作者一、HIV病毒粒子的形態(tài)結(jié)構(gòu)和傳染（P308）HIV病毒侵犯人體T4淋巴細胞HIV主要感染T4淋巴細胞病毒RNA反轉(zhuǎn)錄獲得的cDNA可整合進入感染細胞基因組病毒基因隨免疫細胞DNA復(fù)制表達而復(fù)制表達新增殖病毒再感染更多的細胞HIV通過感染細胞擴散到全身，在淋巴細胞、腦、胸腺、脾等組織發(fā)現(xiàn)了該病毒。摧毀人體免疫系統(tǒng)使機體一開始就處于喪失防御能力HIV病毒破壞人體免疫系統(tǒng)艾滋病傳播的三種途徑HIV依靠血液、血液制品、以及人體分泌液進行傳播，主要通過以下三種途徑：性接觸傳播同HIV感染者發(fā)生無保護的性行為血液傳播接受了被HIV污染的血液母嬰傳播被感染的母親傳染給未出生的嬰兒性接觸傳播無論是同性、異性、還是兩性之間的性接觸都會導(dǎo)致艾滋病的傳播。全世界約有3/4的艾滋病毒傳播是通過性接觸進行的。印度政府張貼推廣安全套的掛幅：正確使用安全套是預(yù)防艾滋病的有效途徑之一血液傳播Ⅰ.輸入被病毒污染的血液（輸血前HIV的檢測，HIV感染1周～3個月后能測出相應(yīng)抗體，新近HIV感染者的血液仍有危險）Ⅱ.接觸病毒污染注射器、針灸針、拔牙工具Ⅲ.接觸病毒污染的血液制品（人血清白蛋白、Igs和抗凝血因子等，我國已有數(shù)例血友病人因注射進口抗凝血因子濃縮物而感染HIV）在我國，HIV病毒感染者80％是因為在吸毒中共用注射針頭而感染的。

血液傳播是HIV感染最直接的途徑靜脈注射毒品是我國艾滋病傳播的主要途徑母嬰傳播HIV感染的母親可將病毒傳播給孩子Ⅰ.懷孕Ⅱ.分娩Ⅲ.母乳喂養(yǎng)一名烏干達婦女帶著18個月大的孩子接受檢查。這名30歲的婦女當(dāng)天剛剛被確診為艾滋病病毒攜帶者，她的丈夫目前也染病在家日常生活接觸不會傳染艾滋病一般的工作生活接觸不會感染艾滋病艾滋病不會經(jīng)馬桶圈、機、餐飲具、臥具、游泳池或公共浴池等公共設(shè)施傳播。艾滋病也不會通過一般社交上的接吻、擁抱傳播?？人浴⑽孟x叮咬不會傳染艾滋病。

二、HIV基因組及其編碼的蛋白（P308）HIV-1GENOMEDiploid,1XRNA,Size=9,749nteachmoleculetRNA(LYS)primerattachedtoeachRNA5’capand3’PolyAtailCap-R-U5-PrimerBind-(TENORFs)-U3-R-PolyALTRofPROVIRUS(2XDNA):U3-R-U5=634bpeachLTRU3=453bp R=98bp U5=83bp小的非結(jié)構(gòu)性蛋白早期(early)TAT:轉(zhuǎn)錄反式激活子（TransActivatorofTranscription）REV:病毒蛋白表達的調(diào)控子（RegulatorofVirionProtein）ExpressionNEF:負性調(diào)控因子（NegativeRegulatoryFactor）晚期(late)VIF:病毒侵襲性因子（VirionInfectivityFactor）VPU:病毒蛋白U（ViralProteinU）VPR:病毒蛋白R（ViralProteinR）TAT

和REV

為HIV

復(fù)制所必須4、HIVadditionalgenes表2

HIV基因、蛋白質(zhì)產(chǎn)物及其功能Gag：P25(p24)，衣殼結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)

p17，基質(zhì)蛋白質(zhì)

p7/6(NC)，核衣殼蛋白質(zhì)Pol：P51、p66，逆轉(zhuǎn)錄酶（RT）

IN：P32，HIVcDNA整合

pR：P10，蛋白酶Env：gp120,包膜表面蛋白質(zhì)gp41(gp36)，包膜表面蛋白質(zhì)Tat：P14，正調(diào)控因子（與LTR結(jié)合激活病毒基因表達）Rev：P19，調(diào)控因子（增強gag、env基因表達）Nef：P27，負調(diào)控因子vif：P23，侵染因子Vpr：P18，有助病毒復(fù)制；激活轉(zhuǎn)錄Vpu：P15，有助HIV的釋放；可能為新病毒子的包裝所需（？）AretrovirusLatencySpecificdestructionofCD4+cellsHowdoesthevirusenterandkillthecell?Mechanism三、HIV的復(fù)制（P311）1、LTR序列（1）核心調(diào)控元件：多個與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的區(qū)域（U3portionoftheLTR）（2）核心轉(zhuǎn)錄單位：啟動子單位（3）反式激活因子應(yīng)答元件：反式激活應(yīng)答元件（TAR）四、HIV—I基因的表達調(diào)控（P313）TARTATbindstoTAR（1）TATPROTEINBINDSTOTARSEQUENCE(only~70nt)THATSTOPSRANSCRIPTIONANDALLOWSTRANSCRIPTIONTOPROCEED2參與HIV復(fù)制的調(diào)控蛋白（3）Nef：負調(diào)控因子和磷酸化蛋白，抑制由特異性轉(zhuǎn)錄的HIV-I前病毒基因的表達。（4）vif：病毒感染性因子（5）Vpr：作用于HIVLTR，促進病毒復(fù)制（6）Vpu：研究推測Vpu促進病毒粒子組裝、成熟和釋放艾滋病的臨床分期：Ⅰ.急性感染期Ⅱ.潛伏期Ⅲ.艾滋病前期Ⅳ.典型艾滋病期不是每個感染者都會完整的出現(xiàn)四期表現(xiàn)四個時期是一個漸進的和連貫的發(fā)展過程五、HIV的感染及致病機理（P318）急性感染期（窗口期）HIV侵襲人體后對機體的刺激所引起的反應(yīng)病人發(fā)熱、皮疹、淋巴結(jié)腫大、還會發(fā)生乏力、出汗、惡心、嘔吐、腹瀉、咽炎等，有的還出現(xiàn)急性無菌性腦膜炎，表現(xiàn)為頭痛、神經(jīng)性癥狀和腦膜刺激癥。末梢血檢查，白細胞總數(shù)正常，或淋巴細胞減少，單核細胞增加。急性感染期時，癥狀常較輕微，容易被忽略在被感染2—6周后，血清HIV抗體可呈現(xiàn)陽性反應(yīng)此后，臨床上出現(xiàn)一個長短不等的、相對健康的、無癥狀的潛伏期。潛伏期潛伏期指的是從感染HIV開始，到出現(xiàn)艾滋病臨床癥狀和體征的時間潛伏期感染者可以沒有任何臨床癥狀癥潛伏期不是靜止期，更不是安全期，病毒在持續(xù)繁殖，具有強烈的破壞作用艾滋病的潛伏期是2-10年，這對早期發(fā)現(xiàn)病人及預(yù)防都造成很大困難。病毒幾乎從血循環(huán)中消失艾滋病前期艾滋病前期是潛伏期后開始出現(xiàn)與艾滋病有關(guān)的癥狀和體征，直至發(fā)展成典型的艾滋病的一段時間。也稱“艾滋病相關(guān)綜合癥”、“淋巴結(jié)病相關(guān)綜合癥”等。這時，病人已具備了艾滋病的最基本特點，即細胞免疫缺陷，只是癥狀較輕而已。主要的臨床表現(xiàn)有：Ⅰ.淋巴結(jié)腫大Ⅱ.毒性疾病的全身不適、肌肉疼痛等全身癥狀Ⅲ.經(jīng)常出現(xiàn)各種特殊性或復(fù)發(fā)性的非致命性感染Ⅳ.口腔可出現(xiàn)毛狀白斑，毛狀白斑的存在是早期診斷艾滋病的重要線索。典型的艾滋病期典型的艾滋病期是艾滋病病毒感染的最終階段。此期具有三個基本特點：Ⅰ.嚴重的細胞免疫缺陷發(fā)生各種致命性機會性感染Ⅱ.發(fā)生各種惡性腫瘤Ⅲ.艾滋病的終期，免疫功能全面崩潰，病人出現(xiàn)各種嚴重的綜合病癥，直至死亡?？ㄊ戏文蚁x感染卡波濟氏肉瘤念珠菌感染：如鵝口瘡念珠菌性肺炎AIDS病程AIDS病程AIDS病程HIV致病機制—

獲得性免疫缺陷1.機體HIV感染后產(chǎn)生特異性細胞和體液免疫，但不足以清楚所有病毒終生攜帶HIV2.潛伏7~8年后產(chǎn)生大量病毒，HIV感染的CD4+細胞與未感染的CD4+細胞融合，改變細胞膜的通透性，引起細胞的溶解和破壞3.受HIV感染的CD4+細胞與其他細胞融合而喪失功能4.游離的gp120與未感染的CD4+T淋巴細胞結(jié)合成為靶細胞，被免疫系統(tǒng)清除（ADCC、CTL）5.gp120封閉T細胞的CD4分子，抑制其輔佐功能6.gp120與CD4結(jié)合后產(chǎn)生抗CD4抗體，阻斷T細胞功能7.gp41透膜蛋白，能抑制有絲分裂原和抗原刺激淋巴細胞的增殖反應(yīng)，從而使CD4+T淋巴細胞減少8.HIV感染對其他免疫細胞的影響，HIV還可感染其它具有CD4受體及無此受體的細胞，在其他一些淋巴細胞、腦、胸腺、脾等組織發(fā)現(xiàn)了該病毒，HIV可經(jīng)Mφ、單核細胞擴散。促進AIDS發(fā)生的因素HIV感染后長時間在體內(nèi)保持極低水平的復(fù)制，一是由于免疫應(yīng)答抑制了病毒復(fù)制，二是HIV潛伏于CD4+淋巴細胞一些細胞因子能激活HIV的復(fù)制和表達，糖皮質(zhì)激素和白介素（IL-4，IL-6和IL-10等）能增強HIV的復(fù)制；腫瘤壞死因子（TNF）α、β和IL-1能增強HIV的表達其他病毒的基因產(chǎn)物能激活HIV的復(fù)制和表達有些病毒能協(xié)同HIV-1破壞CD4+T淋巴細胞，臨床上AIDS患者常常合并感染巨細胞病毒、皰疹病毒、EB病毒、人類T淋巴細胞白血病病毒等，促使病情發(fā)展。HIV大量復(fù)制和播散、AIDSHIV感染免疫缺陷AIDS免疫系統(tǒng)：抵抗外部感染初期：抑制HIV的感染（但不能清除）HIV變異免疫系統(tǒng)被破壞免疫系統(tǒng)被進一步破壞免疫系統(tǒng)對HIV的感染無能為力促發(fā)因素HIV感染與腫瘤在HIV感染者中卡波濟肉瘤，B細胞淋巴瘤，何杰金病及其它一些腫瘤發(fā)生率升高原因：Ⅰ.機體免疫功能破壞Ⅱ.病毒感染，如HIV感染者出現(xiàn)B細胞淋巴瘤與EBV有關(guān)HIV并不能直接引起腫瘤，在腫瘤細胞DNA內(nèi)并不能證明有病毒序列存在1.HIV侵入人體后感染CD4+細胞，復(fù)制并部分整合于細胞染色體DNA中成為潛伏型；2.機體免疫應(yīng)答對HIV的抵抗作用，使感染初期的HIV低水平復(fù)制，同時也促使HIV變異；3.在其他促發(fā)因素的作用下，潛伏的HIV被激活而大量復(fù)制，HIV廣泛侵入并損傷CD4+T淋巴細胞及其它淋巴細胞，導(dǎo)致整個免疫功能缺陷；4.免疫系統(tǒng)對HIV的感染無能為力，HIV大量復(fù)制和播散，最終發(fā)生一系列頑固性機會感染和腫瘤的發(fā)生。HIV感染后的發(fā)病機理可歸納如下：六、愛滋病的治療及預(yù)防AIDS尚無特效藥和疫苗HIV具有迅速變異能力人體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體總落后于病毒的變異給目前特效藥和疫苗研制工作造成了極大困難最強大的預(yù)防武器是宣傳教育筑起強有力的社會“免疫系統(tǒng)”課堂作業(yè)（2）1、假定你從一新發(fā)現(xiàn)的病毒中提取了核酸。請用最簡單的方法確定：（1）它是DNA還是RNA？（2）它是單鏈還是雙鏈？2、簡述熱激蛋白調(diào)控的基因表達機制。3、簡述真核細胞與原核細胞在基因轉(zhuǎn)錄、翻譯

及DNA的空間結(jié)構(gòu)方面的差異。

第三節(jié)乙型肝炎病毒——HBV（P320）病毒性肝炎中國是病毒性肝炎的高發(fā)區(qū)。目前已知的甲、乙、丙、丁、戊、己、庚及TTV型肝炎在我國均有發(fā)生，其中尤以甲、乙、丙、戊4個型別的流行情況嚴重。僅乙肝病毒攜帶者以達1.2億之多。病毒性肝炎是對我國危害最為嚴重的傳染病。肝炎病毒甲型肝炎病毒與戊型肝炎病毒由消化道傳播，引起急性肝炎，不轉(zhuǎn)為慢性肝炎或慢性攜帶者。乙型與丙型肝炎病毒主要由輸血、血制品或注射器污染而傳播，除引起急性肝炎外，可致慢性肝炎，并與肝硬化及肝癌相關(guān)。丁型肝炎病毒為一種缺陷病毒（與乙肝病毒有關(guān)）已型肝炎病毒（HFV）庚型肝炎病毒（HGV）TT型肝炎病毒（TTV）項目甲型肝炎乙型肝炎丙型肝炎丁型肝炎戌型肝炎病毒HAVHBVHCVHDVHEV病毒分類微小核糖核酸病毒嗜肝脫氧核糖核酸病毒黃病毒缺陷病毒杯狀病毒基因組ssRNA（+）7.8kb

dsDNA3,2kbssRNA(+)10.5kbssRNA(-)1.7kbssRNA(+)3.5kb傳播途徑腸道傳播腸道外及性傳播多數(shù)腸道外傳播多數(shù)和腸道外傳播腸道傳播潛伏期/范圍（天）25/15～4575/40～12050/15～9050/25～7540/20～30慢性化無3～10%40～70%2～70%無暴發(fā)性肝炎0.2%0.2%0.2%2～20%0.2～10%五型病毒性肝炎比較一

肝炎病毒的分類地位及病毒粒子結(jié)構(gòu)（P321）HBV屬嗜肝DNA病毒土撥鼠肝炎病毒地松鼠肝炎病毒鴨乙型肝炎病毒蒼鷺乙型肝炎病毒乙肝病毒的分類地位AnimalModelsofHepadnavirusesHBV病毒粒子結(jié)構(gòu)大球形（Dane）顆粒（直徑42nm）小球形顆粒（直徑22nm）數(shù)量最多管形顆粒（22×40～400nm）Dane顆粒（完整的病毒）形態(tài)囊膜和核衣殼組成核衣殼為20面體游離的核衣殼只能在肝細胞核內(nèi)觀察到HBV的小球形顆粒和管形顆?！翱招臏珗F”均為過剩的病毒外殼僅含HBsAg無感染性HBV感染后出現(xiàn)于血液由HBsAg（病毒的囊膜）組成顆粒中未檢出DNA多聚酶活性不是HBV，是HBV感染肝細胞時過剩囊膜游離于血循環(huán)中的“空心湯團”。二、HBV基因組及其所編碼的主要蛋白（P321）雙鏈部分環(huán)狀結(jié)構(gòu)：兩鏈長短不一短鏈和長鏈的5′端通過240bp配對維持環(huán)狀結(jié)構(gòu)長鏈(L)完整、恒定3.2Kb，負鏈短鏈(S)為正鏈，長度可變，約為長鏈長度的50～80%（100%）S鏈可按5′-3′增生S鏈3′端的位置是可變的5′末端蛋白和具有帽子結(jié)構(gòu)的小RNA與病毒的復(fù)制有關(guān)兩條鏈互補區(qū)兩惻各有一個11個堿基的直接重復(fù)序列，稱DR1和DR2。1.

HBV基因組2.HBV轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物基因重疊均有polyAL鏈3.5kb/2.1kbS鏈2.4kb/0.7kb3.5kbL鏈？推測末端來自共價閉環(huán)的雙鏈區(qū)(1)啟動子C啟動子：調(diào)控3.5kbmRNA前S1啟動子：調(diào)控2.4kbmRNA附近有肝細胞特異性轉(zhuǎn)錄因子HNF1的結(jié)合位點，前S2啟動子：調(diào)控2.1kbmRNA，可與特異的調(diào)控蛋白結(jié)合而影響轉(zhuǎn)錄X啟動子：調(diào)控0.7kbmRNA3.HBV基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控HBV基因組中存在兩個激活HPV轉(zhuǎn)錄的增強子區(qū)域：增強子IⅠ.肝細胞特異性，HBV嗜肝性的基礎(chǔ)Ⅱ.含多個細胞反式作用因子結(jié)合位點Ⅲ.促進前S1、前S2、X和C啟動子的轉(zhuǎn)錄增強子II（根據(jù)與主要核蛋白的結(jié)合位點分為A、B區(qū)Ⅰ.A區(qū)為正調(diào)控元件，與肝細胞專一性有關(guān)，單獨無活性Ⅱ.B區(qū)為增強子II的基本單位(2)增強子X蛋白具有反式作用因子功能Ⅰ.激活HBV自身啟動子（前S1、前S2、X和C啟動子）及增強子IⅡ.激活多種異源啟動子和增強子，如-IFN、HIV-I等(3)反式作用因子pre-S1pre-S1蛋白pre-S2pre-S2蛋白SHBsAgpre-CHBeAgCHBcAgPDNAPXHBxAg4.HBV的編碼區(qū)及產(chǎn)物分為S基因和前S基因二部分S基因編碼主要表面蛋白（表面抗原主要成分，疫苗）前S基因編碼PreS1和PreS2蛋白中蛋白：PreS2蛋白-S蛋白大蛋白：PreS1、S2蛋白-S蛋白(1)S編碼區(qū)HBsAgHBsAg：三種形態(tài)的顆粒所共有廣義的HBsAg由三種蛋白組成：Ⅰ.主要表面蛋白（S蛋白，小分子HBsAg），226aaⅡ.中分子蛋白（中分子HBsAg），226aa+55aaⅢ.大分子蛋白（大分子HBsAg），226aa+55aa+119aa狹義HBsAg指S蛋白，是HBV囊膜表面抗原的主要成份Ⅰ.以二硫鍵相連形成二聚體，代表HBsAg的結(jié)構(gòu)單位，具備完整的抗原性，二聚體解離，HBsAg抗原性明顯下降。Ⅱ.能刺激機體產(chǎn)生相應(yīng)抗體，該抗體具有免疫保護作用。Ⅲ.HBsAg的檢出是HBV感染的標志之一。前S蛋白前S蛋白2(PreS2)暴露于HBV囊膜外層，具有多聚人血清白蛋白(PolymenizedHumanSerumAlbumin,PHSA)的受體（PHSA-R），能與PH-SA結(jié)合。肝細胞表面也有PHSA-R，HBV能通過血循環(huán)中存在的PHSA的介導(dǎo)，吸附到肝細胞表面，最后經(jīng)胞飲作用進入肝細胞內(nèi)。PreS2有良好的免疫原性。PreS1有較強免疫原性，并能增強PreS2和HBsAg的免疫原性P區(qū)最長(占基因組75%以上)，包含全部S編碼區(qū)并與C和X編碼區(qū)部分重疊編碼區(qū)有三個功能區(qū)和一個間隔區(qū)組成Ⅰ.末端蛋白（引物酶）Ⅱ.間隔區(qū)Ⅲ.反轉(zhuǎn)錄酶/DNA多聚酶Ⅳ.RNaseH多肽小的功能型多肽(2)P編碼區(qū)mRNA(3)C編碼區(qū)包括前C基因和C基因，編碼HBeAg和HBcAgHBeAg是HBcAg的降解產(chǎn)物？HBVC基因前C區(qū)C區(qū)前C蛋白HBeAgC蛋白HBcAg轉(zhuǎn)錄分泌到細胞外前C區(qū)C區(qū)C區(qū)翻譯、加工存在于血清中HBcAg存在于Dane顆粒的核心和乙型肝炎患者的肝細胞核內(nèi)一般從HBcAg陽性尸檢肝或?qū)嶒灨腥镜暮谛尚筛闻K提取在乙型肝炎的急性期、恢復(fù)期和HBcAg攜帶者中?？蓽y出抗～HBc該抗體對病毒無中和作用體內(nèi)如發(fā)現(xiàn)HBcAg或抗～HBc表示HBV在肝內(nèi)持續(xù)復(fù)制

HBeAgHBeAg是一種溶性抗原一般不出現(xiàn)在HBV病毒粒子中X區(qū)最短，編碼X蛋白覆蓋長鏈的裂口部位X蛋白具有反式作用因子功能，與肝癌的發(fā)生有關(guān)(4)X編碼區(qū)三、HBV的復(fù)制dsDNA,不是通過半保留復(fù)制方式復(fù)制

病毒抗原抗體系統(tǒng)檢測結(jié)果分析HBsAgHBeAg抗-HBs抗-HBe抗-HBc結(jié)果分析+----HBV感染或無癥狀攜帶者++---急性或慢性乙型肝炎，或無癥狀攜帶者++--+急性或慢性乙型肝炎（傳染性強，“大三陽”）+--++急性感染趨向恢復(fù)（“小三陽”）--+++既往感染恢復(fù)期--++-既往感染恢復(fù)期----+既往感染或“窗口期”--+--既往感染或接種過疫苗第四節(jié)基因治療（P327）基因治療的概念

基因治療（genetherapy）——就是向有功能缺陷的細胞補充相應(yīng)功能基因，以糾正或補償其基因缺陷，從而達到治療的目的。1．體細胞基因治療：把外源基因?qū)牖颊叩捏w細胞，以治療或預(yù)防基因接納者個人的疾病，只有特定的個體受益，但不能遺傳給后代。

2．種系細胞的基因治療：在生殖細胞（精子、卵子或未分化的受精卵）中引入正?；蚧蛐迯?fù)缺陷基因以校正遺傳缺陷。引入的外源基因（整合到基因組）能遺傳給后代。優(yōu)點：目的基因轉(zhuǎn)移到機體的所有組織并遺傳給后代。目前尚未開展，一是涉及倫理學(xué)問題；二是技術(shù)困難（診斷困難、引起新的插入突變的危險）基因治療的類型一、基因治療的前景分析基因治療與基因工程比較：1.治療基因人體細胞/目的基