МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ, 2013, том 47, № 6, с. 987-995
МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ
УДК 616.31-006.04-02:578.825.13
СИКВЕНСНЫЕ ВАРИАНТЫ ОНКОГЕНА LMP1 У БОЛЬНЫХ ОПУХОЛЯМИ ПОЛОСТИ РТА, АССОЦИИРОВАННЫМИ И НЕ АССОЦИИРОВАННЫМИ С ВИРУСОМ ЭПШТЕЙНА-БАРР
© 2013 г. В. Э. Гурцевич*, Л. С. Яковлева, Л. Н. Щербак, Е. В. Гончарова, К. В. Смирнова, С. В. Дидук, В. Н. Кондратова, Д. М. Максимович, А. В. Лихтенштейн, Н. Б. Сенюта
Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина Российской академии медицинских наук, Москва 115478
Поступила в редакцию 03.04.2013 г. Принята к печати 16.05.2013 г.
Роль вируса Эпштейна-Барр (ВЭБ), убиквитарного лимфогропного герпесвируса человека 4-го типа, в этиологии рака носоглотки (РНГ) до конца не выяснена. Не ясен и механизм канцерогенеза при этом заболевании, тесно ассоциированном с ВЭБ. Задача данного исследования состояла в сравнительном изучении структуры онкогена LMP1 ВЭБ в изолятах вируса, полученных от больных двумя типами опухолей полости рта: а) ассоциированных (т.е. РНГ) и б) не ассоциированных (другие опухоли этой же анатомической области, ДОПР) с ВЭБ. На основании данных сиквенирования LMP1 из образцов опухоли, крови и смывов ротоглотки больных РНГ и ДОПР проведен сравнительный анализ дедуктивных С-концевых аминокислотных последовательностей вариантов LMP1. Показано, что все структурные характеристики LMP1 в сравниваемых группах больных оказались близкими, а имеющиеся различия между сопоставляемыми параметрами статистически недостоверны. Так, впервые установлено, что в России у больных РНГ и ДОПР персистируют генетически родственные штаммы ВЭБ со структурно схожими вариантами LMP1, что, скорее всего, отражает полиморфизм штаммов ВЭБ, циркулирующих в популяции. На основании полученных данных можно предположить, что в неэндемичных по РНГ регионах мира, к числу которых относится и Россия, риск возникновение РНГ зависит не столько от штамма ВЭБ и варианта содержащегося в нем LMP1, сколько от генетической предрасположенности к заболеванию инфицированных этим вирусом лиц и влиянию других, пока еще неизвестных агентов.
Ключевые слова: вирус Эпштейна-Барр, рак носоглотки, другие опухоли полости рта, латентный мембранный белок 1 (LMP1), полиморфизм.
THE LMP1 ONCOGENE SEQUENCE VARIATIONS IN PATIENTS WITH ORAL TUMOURS ASSOCIATED OR NOT ASSOCIATED WITH THE EPSTEIN BARR VIRUS, by V. E. Gurtsevitch*, L. S. Yakovleva, L. N. Scherback, E. V. Goncharova, K. V. Smirnova, S. V. Diduk, V. N. Kondratova, D. M. Maksimovich, A. V. Lichtenstein, N. B. Senyuta (Blokhin Cancer Research Center, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow, 115478 Russia; *e-mail: gurvlad532@yahoo.com). The role of the Epstein-Barr virus (EBV), a ubiquitous lympho-tropic human herpesvirus type 4, in the etiology of nasopharyngeal carcinoma (NPC) is not fully understood. The mechanism of NPC carcinogenesis, associated with the virus, is also not clear. The objective of present investigation was to carry out comparative analysis of the structure of an LMP1 oncogene of EBV in viral isolates obtained from patients with two types of tumors of the oral cavity: a) associated (i.e. NPC) and b) not associated (other tumors of the same anatomical region, OTOC) with EBV. Comparative analysis of C-terminal regions of LMP1 variants that was based on a sequence analysis of LMP1 from tumor, blood and throat washing samples of NPC and OTOC patients showed that all structural characteristics of LMP1 in both groups of patients were genetically similar, and differences found between compared parameters were statistically insignificant. Thus, for the first time it has been revealed that in NPC and OTOC patients in Russia genetically related EBV strains with structurally similar LMP1 variants are persisting that are likely to reflect a polymorphism of the virus circulating in population. The findings allow us.to suggest that in non-NPC-endemic regions of the world, which include Russia, the risk of NPC development does not depend on the EBVstrain and its variant of LMP1 so much, but mostly from the genetic predisposition of infected persons to the disease and the exposure to other, as yet unknown agents.
Keywords: Epstein-Barr virus, nasopharyngeal carcinoma, other tumours of oral cavity, latent membrane protein 1 (LMP1), polymorphism.
DOI: 10.7868/S0026898413050042
Принятые сокращения: LMP1 — латентный мембранный белок 1; ВЭБ — вирус Эпштейна-Барр; ДОПР — другие опухоли полости рта; РНГ — рак носоглотки; CTAR — С-концевая трансактивирующая область; VCA — вирусный капсидный антиген; ЕА — ранний антиген; EBNA — ядерный антиген вируса Эпштейна-Барр.
* Эл. почта: gurvlad532@yahoo.com
Вирусом Эпштейна-Барр (ВЭБ), относящимся к семейству герпесвирусов, инфицировано более 90% взрослого населения планеты. ВЭБ распространен повсеместно и не вызывает у большинства вирусоносителей каких-либо клинических проявлений, но в некоторых случаях становится этиологическим агентом для широкого спектра злокачественных новообразований лимфоидного или эпителиального происхождения. К их числу относят лимфому Беркита, лимфому Ходжкина, рак носоглотки (РНГ), отдельные случая рака желудка и другие [1]. Некоторые из ВЭБ-ассоцииро-ванных новообразований, в частности РНГ, характеризуются ограниченным географическим и расовым распространением [2, 3]. Будучи редким явлением в большинстве стран мира, включая Россию, РНГ встречается со средней частотой только в некоторых странах и считается эндемичным заболеванием для населения южных провинций Китая и некоторых стран Юго-Восточной Азии [4]. Причины высокой заболеваемости ВЭБ-ассоциированными случаями РНГ в определенных географических регионах до сих пор не выяснены. Нельзя исключить влияния на этот процесс ряда факторов, а именно: циркуляцию в эндемичных регионах высокопатогенных штаммов ВЭБ, генетическую предрасположенность к развитию РНГ у населения этих территорий и его подверженность воздействию ряда вредных агентов окружающей среды. Еще большую загадку представляют причины возникновения РНГ в неэндемичных регионах. Не понятно, в частности, какую роль играет ВЭБ в патогенезе этого заболевания.
Показано, что уникальная способность ВЭБ трансформировать инфицированные им клетки реализуется благодаря функционированию одного из основных белков вируса — латентного мембранного белка 1 (ЬМР1) [5]. Известно также, что механизм трансформации осуществляется через взаимодействие ЬМР1 с другим вирусным белком, ЕБМЛ2, имеющим ядерную локализацию [6].
Структурно ЬМР1 — это интегральный мембранный фосфопротеин с молекулярной массой 63 кДа, состоящий из 23-членного М-концевого цитоплазматического домена, шести гидрофобных трансмембранных доменов (TMD) (163 аминокислотных остатка) и длинного цитоплазмати-ческого С-концевого домена (CTD) (200 аминокислотных остатков) [7]. В состав CTD ЬМР1 входят три С-концевых трансактивирующих области (СТАЯ). И проксимальная СТЛЯ1 (аминокислотные остатки 194—232), и дистальная СТЛЯ2 (аминокислотные остатки 351—386) области ответственны за активацию целого ряда клеточных сигнальных каскадов, что определяет значение этих участков ЬМР1 в трансформирующем потенциале [8, 9]. Область СТЛЯ3 (аминокислот-
ные остатки 275—330), расположенная между CTAR1 и CTAR2, предположительно, рекрутирует JAK3, приводя к активации STAT3. Этот участок LMP1, в отличие от CTAR1 и CTAR2, задействован в трансформирующем росте В-лимфо-цитов [7, 10, 11]. Показано, что экспрессия LMP1 приводит к трансформации фибробластов грызунов и В-лимфоцитов человека in vitro, а также к развитию лимфом у трансгенных мышей [12].
Всеобщий интерес к LMP1 был в значительной степени стимулирован рядом сообщений об обнаружении вариантов белка, определяющих агрессивный, географически ограниченный фенотип ВЭБ. Так, при клонировании и секвениро-вании LMP1 из изолятов ВЭБ от больных РНГ в Китае обнаружено несколько мутаций, отсутствующих у дикого (прототипного) штамма ВЭБ, B95-8 [13]. Кодируемый этим встречающимся в природе LMPl-вариантом белок, названный Сао (404 аминокислотных остатка), несет 10-членную делецию на участке, прилегающем к области CTAR2, и 26 аминокислотных замен во всех доменах LMP1 дикого типа. Позже высокотрансфор-мирующие варианты LMP1, подобные китайскому Сао, выделены и от больных РНГ на Тайване (С15) и в Средиземноморье (T510) [14—16].
Изучение полиморфизма гена LMP1 и его возможной связи с ВЭБ-ассоциированными заболеваниями позволило получить важную информацию о существовании различных изоформ этого гена и классифицировать их по группам [17—20]. Сандвей (Sandvej) с сотр. [18] все исследуемые ими образцы изолятов гена распределили по четырем основным группам, обозначив их как A, В, С и D. Представители группы А несут шесть единичных замен в гене и единичную замену в промоторе и, таким образом, идентичны прототипному варианту LMP1 В95-8. У представителей остальных групп число мутаций больше и разнообразнее. Важно отметить, что даже варианты группы А, а также представители остальных групп содержат несколько Сао-специфических аминокислотных замен, таких как I85L, F106Y, G212S и S366T. Кроме того, у большинства изолятов, относящихся к любой из групп, имеются дополнительные случайные мутации.
На основании образцов LMP1, амплифициро-ванных от больных с ВЭБ-ассоциированной патологией и здоровых лиц из различных географических регионов, Эдвардс (Edwards) с соавт. [20] предложили свою классификацию вариантов LMP1, которая основана на частоте географического обнаружения [Alaskan, China 1(Ch1), China 2 (Ch2), China 3 (Ch3), Mediterranean + (Med+), Mediterranean - (Med-), New York City (NC)]. Последующие исследования показали, что встречаемость этих вариантов среди различных патоло-
гий, ассоциированных с ВЭБ, также существенно варьирует.
Учитывая тот факт, что роль ВЭБ в возникновении РНГ в неэндемичных регионах остается малоизученной, целью данной работы стало сравнительное изучение генетических особенностей образцов ЬЫР1 в штаммах ВЭБ, циркулирующих у больных ВЭБ-ассоциированными случаями РНГ, и больных другими опухоля
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.