第 162 期 2006-08-09

研究發展
EB病毒再活化時的基因調控

Epstein-Barr病毒﹙EB病毒﹚與一些衍生自淋巴球或上皮細胞的人類惡性腫瘤,例如巴氏淋巴癌、何杰金氏淋巴癌與鼻咽癌密切相關。雖然EB病毒在這些已形成的癌細胞中主要呈現潛伏期感染,但仍有許多證據指出:體內EB病毒再活化進入溶裂期,不但是一項罹癌的風險因子,也是診斷、癒後和復發的顯著標記。最近Dr. Shannon Kenney的實驗室使用SCID小鼠的動物模式,發現無法進入溶裂期的EB病毒突變種會喪失早期促進B淋巴球增生的能力;而本院癌症研究所陳振陽老師的研究團隊則發現EB病毒的再活化與細胞基因的不穩定性有關,進一步突顯EB病毒溶裂期感染在腫瘤發生時所扮演的角色。我們實驗室從基因調控的觀點切入EB病毒再活化的研究,希望瞭解溶裂期病毒基因的表現是如何被啟動,而這些病毒蛋白又如何影響細胞基因的表現,藉以釐清EB病毒再活化在致癌過程中的意義。這些線索將有助於發展應用策略,設法抑制EB病毒的再活化以阻斷它的致癌機制。

在最近與台大微生物所蔡錦華老師的合作研究中,我們分析了EB病毒潛伏期感染和溶裂期感染的細胞基因表現有何差異,發現一個名為early growth response-1﹙Egr-1﹚的細胞轉錄因子會隨著EB病毒的再活化而大量表現。目前已知Zta和Rta是EB病毒溶裂期最早表現的兩個轉錄活化蛋白,不但負責啟動病毒溶裂期基因的表現,同時也會調控一些細胞基因的表現。我們的研究發現Egr-1在病毒溶裂期的表現是被Zta所誘發的:Zta能活化Egr-1基因的啟動子(promoter),造成Egr-1 RNA和蛋白質的增加。

為了進一步探討Zta誘發Egr-1表現的分子機制,首先我們鑑定出Egr-1基因的啟動子上具有兩段Zta反應區域。循著這兩段反應區域追蹤下去,我們釐清了Zta至少透過兩種機制以累加的效果去誘發Egr-1的表現:Zta蛋白不但本身會直接結合到Egr-1基因啟動子的Zta反應序列﹙ZRE﹚上,同時也會經由活化細胞內ERK訊息傳遞途徑,藉以促進細胞轉錄因子Elk-1蛋白結合到Egr-1啟動子的SRE-Ets序列。

值得注意的是,根據我們的研究結果,加上過去文獻已發表的資料,Zta、Rta和Egr-1之間似乎能交互促進彼此的表現,形成正回饋的調控網絡(如圖),讓這三個轉錄活化蛋白在溶裂期的初始階段能有效率的累積,藉此驅動下游基因的表現。為了證明Egr-1在這個回饋網絡中的重要性,我們在EB病毒自發性再活化的過程中以RNA干擾技術阻斷Egr-1的表現,結果Zta和Rta、甚至其下游溶裂期基因的表現亦受到明顯的抑制,因此Egr-1或將成為有效阻斷EB病毒再活化的下手標的之一。另一個值得注意的線索是:Egr-1曾被報導過與廣泛的生物功能有關,包括細胞生長、凋亡、分化、發炎或對壓力刺激的反應,因此Zta或許能經由Egr-1去影響多種生物活性,介入腫瘤的生成,目前我們已經著手篩檢受到Zta和Egr-1調控的細胞基因。

以上的研究成果發表於國際期刊Journal of Virology (80:7748-7755).
《文/圖:臨床研究組張堯》