首頁 牛津通識課:病毒

乳頭狀瘤病毒

幾乎每個人都曾在一生中的某個時候患過醜陋的手部疣或疼痛的腳底瘊。這些症狀由人**狀瘤病毒引起。人**狀瘤病毒科相當龐大,包含100多種病毒類型。人**狀瘤病毒感染極其常見,盡管其中大多數病毒是無害的,比如引起疣和瘊的病毒,但也有幾種病毒會引起癌症,包括最常見的婦女子宮頸癌。

人**狀瘤病毒的靶細胞是扁平上皮細胞,即構成人體外層皮膚以及某些內部區域(如生殖道、口腔、咽喉和上喉)的厚細胞層。上皮細胞的基底層包含能終生進行細胞分裂並自我更新的幹細胞。這條“生產線”一般會讓死亡細胞定期從皮膚表麵脫落,從而控製著微妙的平衡。人**狀瘤病毒可通過小傷口或擦傷侵入,並在這些上皮幹細胞中建立持久性感染。每當細胞分裂時,人**狀瘤病毒基因組均會複製,並在幹細胞後代中保留一個拷貝,從而確保能在宿主體內長期存活。另一個子細胞向上皮細胞擴散,它的成熟就意味著人**狀瘤病毒開始生產病毒。因此,當細胞死亡並從表麵脫落時,其中會包含成千上萬的病毒粒子,並能通過密切接觸(例如性行為)隨時感染新的宿主。

來自紐倫堡的德國病毒學家哈拉爾德·祖爾·豪森(Harald zur Hausen)於20世紀70年代提出了人**狀瘤病毒和宮頸癌之間的關聯,並在隨後完成了證明。他於2008年因該發現獲得了諾貝爾獎。現在我們已了解,幾乎所有宮頸癌的細胞中均存在人**狀瘤病毒的DNA,特別是人**狀瘤病毒16型和18型的DNA。比較罕見的**、陰門、陰莖、肛門、皮膚、口腔、咽喉和喉頭的癌症細胞中也存在這些DNA。

人**狀瘤病毒的基因組規模較小,僅包含8~9個主要基因。在自然感染過程中,名為E6和E7的基因將促使細胞分裂,以便病毒進入相關細胞機製,從而繁殖自身的基因組。因此,與未感染的細胞相比,人**狀瘤病毒感染的細胞通常生長迅速,並會形成典型的小型菜花狀疣,但這種感染本身不會引起癌症,惡性病變還須其他誘發因素,特別是病毒基因組須整合進宿主細胞基因組中。與乙型肝炎病毒整合相似,人**狀瘤病毒基因組整合是一種可能因細胞分裂過程出現錯誤而造成的罕見的隨機現象。這種整合會解除對病毒基因表達的調控,導致E6和E7過度表達,同時提高細胞的分裂速度。