научная статья по теме ВАРИАНТЫ ОНКОГЕНА LMP1 ВИРУСА ЭПШТЕЙНА–БАРР В КЛЕТОЧНЫХ ЛИНИЯХ РАЗЛИЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ Биология

Текст научной статьи на тему «ВАРИАНТЫ ОНКОГЕНА LMP1 ВИРУСА ЭПШТЕЙНА–БАРР В КЛЕТОЧНЫХ ЛИНИЯХ РАЗЛИЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ»

МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ, 2015, том 49, № 5, с. 800-810

МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ

УДК 616.31-006.04-02:578.825.13

ВАРИАНТЫ ОНКОГЕНА LMP1 ВИРУСА ЭПШТЕЙНА-БАРР В КЛЕТОЧНЫХ ЛИНИЯХ РАЗЛИЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ © 2015 г. Л. С. Яковлева, Н. Б. Сенюта, Е. В. Гончарова, Л. Н. Щербак,

К. В. Смирнова, О. А. Павлиш, В. Э. Гурцевич

ж*

Российский онкологический научный центр им. Н.Н.Блохина, Москва 115478 Поступила в редакцию 12.01.2015 г. Принята к печати 02.03.2015 г.

Вирус Эпштейна—Барр (ВЭБ) широко распространен среди населения земного шара. Инфицирование происходит в детском возрасте и, как правило, без серьезных последствий. В течение жизни вторичное инфицирование, уже другим штаммом вируса, встречается довольно часто. При культивировании В-клеток крови in vitro от лиц, инфицированных несколькими штаммами вируса, только один из них, обладающий выраженным трансформирующим потенциалом, становится доминирующим наряду с элиминацией других. Такой высокотрансформирующий штамм ВЭБ при определенных условиях, по-видимому, способен стать этиологическим агентом ВЭБ-ассоциированной патологии. С целью выяснить спектр высокотрансформирующих штаммов ВЭБ, распространенных среди россиян, нами установлены клеточные линии от больных опухолями, ассоциированными и не ассоциированными с ВЭБ, а также от здоровых индивидов. Последовательности вариантов гена латентного мембранного белка 1 (LMP1) — ключевого онкогена ВЭБ, — амплифицированных из клеток этих линий и лимфоцитов периферической крови доноров, сравнивали с последовательностями LMP1 из клеточных линий, установленных от больных лимфомой Беркитта африканского и японского происхождений. В результате проведенного анализа выявлено генетическое родство всех российских изолятов LMP1 между собой вне зависимости от источника выделения — больных новообразованиями или здоровых лиц — и их отличие от LMP1, амплифицированных из клеточных линий больных лимфомой Беркитта. Таким образом, есть все основания предполагать, что в России — стране, не эндемичной по ВЭБ-ассоциированным патологиям, — любой штамм вируса с любой структурой LMP1, при соче-танном действии дополнительных факторов, может стать этиологическим агентом для ВЭБ-ассоци-ированных неоплазий.

Ключевые слова: вирус Эпштейна—Барр, устойчивые клеточные линии, ПЦР, онкоген, латентный мембранный белок 1 (ЬМР1), секвенирование, полиморфизм, филогенетический анализ.

EPSTEIN-BARR VIRUS LMP1 ONCOGENE VARIANTS IN CELL LINES OF DIFFERENT ORIGIN, by L. S. Yakovleva, N. B. Senyuta, E. V. Goncharova, L. N. Scherback, R. V. Smirnova, O. A. Pavlish, V. E. Gurtsevitch* (Blokhin Russian Cancer Research Center, Moscow, 115478 Russia; *e-mail: gurvlad532@yahoo.com). It is well known that the Epstein-Barr virus (EBV) is widespread infection among human population. As usually, infection occurs during early childhood without serious consequences for infected people. At the same time, a secondary infection by an additional EBV strain occurs quite often. During the in vitro cultivation of peripheral blood lymphocyte from persons infected with multiple strains of the virus, only one of these strains having higher transforming potential becomes dominant while the others are eliminated. Under certain conditions, such a highly transforming EBV strain apparently able to be the etiologic agent of EBV-associated diseases. To find out the range of highly transforming EBV strains prevalent among Russians, cell lines from patients with tumors associated and not-associated with EBV as well as healthy individuals were established. Structural analysis of the latent membrane protein 1 gene (LMP1), a key oncogene of the virus, isolated from established cell lines and peripheral blood lymphocytes of blood donors was carried out, and data obtained were compared with respective data for LMP1 isolates, amplified from cell lines established from African and Japanese patients with Burkitt's lymphoma. The data obtained show a genetic relationship between Russian LMP1 isolates regardless the fact whether they come from patients with tumors or healthy individuals and differ significantly from LMP1 isolates from Burkitt's lymphoma patients. Thus, the results of the study let us to suggest that in non-endemic region for EBV-associated pathology, Russia, any strain of EBV with any

Принятые сокращения: ЛБ — лимфома Беркитта; ВЭБ — вирус Эпштейна—Барр; ЬМР1 — латентный мембранный белок 1.

* Эл. почта: gurvlad532@yahoo.com

structure of LMP1 with concomitant effect of additional factors may become an etiologic agent for EBV-as-sociated neoplasia.

Keywords: Epstein-Barr virus, established cell lines, PCR, oncogene, latent membrane protein 1 (LMP1), sequence analysis, polymorphism, phylogenic analysis.

DOI: 10.7868/S0026898415050213

ВВЕДЕНИЕ

Поражающий человека герпесвирус 4-го типа, известный в литературе как вирус Эпштейна— Барр (ВЭБ), относится к семейству Herpesviridae, подсемейству у-Herpesviridae, роду Lymphocryp-tovirus. Размер генома ВЭБ составляет приблизительно 170 тыс. п.н. [1, 2]. Единственный известный на настоящее время естественный хозяин ВЭБ — человек, в то время как остальные представители этого рода найдены только у приматов Старого Света. Считается, что 85—100% взрослого населения — носители ВЭБ. Заражение происходит, как правило, в раннем возрасте и протекает бессимптомно, при этом инфицированный человек пожизненно остается носителем вируса. Более поздний контакт с вирусом может привести к развитию инфекционного мононуклеоза. Особый интерес к ВЭБ вызван тем, что у людей, инфицированных ВЭБ, иногда развиваются злокачественные заболевания: лимфома Беркитта (ЛБ), рак носоглотки, определенные гистологические варианты лимфомы Ходжкина и рака желудка, назальные NK/T-клеточные лимфомы, лейомиосаркома и некоторые другие новообразования [3]. При первичной инфекции ВЭБ изначально заражает эпителиальные клетки ротоглотки и в них размножается. Далее ВЭБ получает доступ к В-клеточной популяции Вальдеерового кольца, а затем, проникая в кровеносное русло, инфицирует В-клетки крови, вызывая их пролиферацию [4]. Подобно другим гаммагерпесвирусам, ВЭБ может приводить к латентной инфекции В-лимфоцитов. В латентной фазе число активных вирусных генов ограничено, их всего одиннадцать, и они кодируют малые неполиаденилированные РНК (EBER1 и 2), шесть ядерных белков (EBNA1,-2,-3A,-3B,-3C и лидерный белок LP), а также три мембранных белка (LMP1,-2A и 2B) [3].

Результаты исследования функциональных свойств одного из белков латентной инфекции ВЭБ — латентного мембранного белка 1 (LMP1) — позволяют отнести его к классическому вирусному онкобелку. Белок LMP1 стимулирует клеточный рост, ингибирует апоптоз и усиливает подвижность различных типов клеток in vitro, вызывает трансформацию фибробластов грызунов и В-лим-фоцитов человека, а также индуцирует лимфомы и гиперплазии у трансгенных мышей [5].

Выявлен полиморфизм генов LMP1 ВЭБ, выделенных из различных географических регионов. Высокий уровень вариабельности нуклеотидной последовательности гена может отражать и различную функциональную нагрузку этого гена в различных изолятах ВЭБ. Ярким примером служит вариант LMP1 "Сао", выделенный от больного раком носоглотки в Китае. В отличие от прото-типного варианта, LMP1E95 8, в белке LMP^^ обнаружены характерная 10-членная делеция (30 п.н. в гене LMP1Сао), прилегающая к области CTAR2, и 26 аминокислотных замен [6]. Функционально LMP^^ по сравнению с LMP1®95 8 обладает более выраженным трансформирующим потенциалом in vitro [7]. Выявлен высокий туморогененный потенциал LMP^^ в модели трансгенных мышей и мышей с выраженным комбинированным иммунодефицитом (SCID) [8, 9]. Показано, что нуклеотид-ные замены в генах, кодирующих различные варианты LMP1, как правило, расположены в областях, контролирующих стадии транскрипции или трансляции, в составе белка — это аминокислоты, которые влияют на функциональную активность, имму-ногенность, время полужизни или трансформирующий потенциал LMP1 [10, 11]. Важно отметить, что характерную для LMP^^ 10-членную делецию выявили и у больных другими ВЭБ-ассоциирован-ными заболеваниями, а также у здоровых носителей ВЭБ — правда, частота обнаружения в разных этнических группах и географических регионах существенно варьирует [12].

Обнаружение выраженной связи ВЭБ с рядом неоплазий человека стимулировало исследования, направленные на выяснение структурных и биологических особенностей изолятов вируса у лиц с конкретной ВЭБ-ассоциированной патологией. Интерес обусловлен также географической и этнической эндемичностью ВЭБ-ассоцииро-ванных неоплазий [13, 14]. Поскольку ключевую роль в ВЭБ-ассоциированном канцерогенезе играет LMP1, изучение полиморфизма вариантов этого гена в штаммах вируса, персистирующих среди здоровых лиц и больных ВЭБ-ассоцииро-ванными и не ассоциированными с этим вирусом новообразованиями в различных географических регионах, представляется весьма актуальным.

Для выявления изолятов вируса, которые могут быть этиологическим агентом ВЭБ-ассоции-

рованных новообразований, используют клеточные линии, установленные от больных и здоровых носителей вируса. По данным ряда исследований, при in vitro пассажах В-клеток, полученных от больных или здоровых вирусоносителей, происходит направленный отбор единственного штамма ВЭБ с вариантом LMP1, обладающим выраженными трансформирующими свойствами [15, 16]. Вполне вероятно, что при наличии необходимых условий такой штамм ВЭБ может инициировать возникновение опухоли.

Целью работы стало изучение полиморфизма С-концевого домена вариантов LMP1 из клеточных линий, установленных из В-лимфоцитов периферической крови российских больных опухолями, ассоциированными и не ассоциированными с ВЭБ, и здоровых индивидов, а также из некультивируемых лимфоцитов периферической крови российских доноров. Полученные нуклео-тидные и дедуктивные аминокислотные последо-

вательности анализировали и сравнивали с таковыми для вариантов LMP1, амплифицированных из любезно предоставленных нам ранее клеточных линий, полученных от больных ВЭБ-ассоци-и

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»