第 671 期
會議報導 參加第17屆EB病毒暨相關疾病國際研討會之心得
Report on the 17th International Symposium on EBV and associated diseases EB病毒(Epstein-Barr virus)是第一個被發現與人類癌症有關的病毒,目前已知和多種惡性腫瘤息息相關,例如B淋巴癌和鼻咽癌。這些疾病在世界許多地區仍是嚴重的問題,目前仍未發展出有效對抗此病毒的藥物或疫苗,因此無論在基礎研究及臨床應用上,EB病毒仍是值得好好探究的標的。兩年一次的EB病毒暨相關疾病國際研討會,今年8月在瑞士蘇黎世大學會議中心舉行,5天的議程中涵蓋相當廣泛的研究領域,包括流行病學、B細胞與上皮細胞感染、潛伏期與裂解期蛋白質、移植後淋巴增生疾病、B細胞與NK/T細胞淋巴癌、鼻咽癌與其他上皮細胞癌症、自體免疫疾病、先天與後天免疫反應,以及疫苗及抗病毒藥物。這些領域橫跨了基礎與臨床,激盪出許多轉譯研究的契機。以下記述幾項筆者在會議中感興趣的課題。
EB病毒株的採檢及定序
EB病毒是一種大型DNA病毒,其基因體帶有許多難以定序的重複序列區域,加上它傾向潛伏感染,又不容易從臨床檢體中採檢培養,因此過去一直無法大規模地分析探討在不同疾病、不同地區的EB病毒株是否具有特殊的DNA序列。由會議中P. Farrell博士的專題演講及其他實驗室的個別報告看來,這個難題已經逐漸解決了。首先,次世代定序(NGS)幫了大忙,例如PacBio公司的長讀技術可以將長達180kb的EB病毒基因體序列一口氣地讀取完,克服重複序列區域定序及後續組裝序列的難題。標的性擷取(target capture)技術則因為降低細胞DNA在定序時造成的干擾,改善了讀取細胞內EB病毒基因體序列的效率。此外,會議中T. Kanda博士展示運用當紅的CRISPR/Cas9技術,搭配成熟的細菌人造染色體(BAC)作為載體,能有效地將細胞中潛伏的EB病毒基因體選殖出來,加速後續的分析研究。相信不久後,EB病毒株的採檢及定序將成為普遍可行的技術,有利於探討各種疾病中的EB病毒是否具有某種序列特徵。
EB病毒株微小RNAs(miRNAs)的免疫調節功能
今年國際EB病毒學會的榮譽講座(Henle Lecture)為W. Hammerschmidt博士,他最著名的研究是利用BAC及基因重組技術,剔除或改變EB病毒的特定基因,藉此鑑定其基因產物的重要功能,包括許多病毒蛋白質在促進B細胞轉型或調控裂解期再活化當中的重要角色。他和他的實驗室成員在此會議中發表了一系列的報告,探討EB病毒的一群miRNAs的生物功能(順道一提:EB病毒是第一個被發現可以表現miRNAs的病毒)。他們發現這些病毒miRNAs能調節宿主的免疫反應,尤其影響了CD4和CD8 T細胞的抗原辨識和活化功能。例如有些miRNAs會降低第一/二型人類白血球抗原(HLA)、溶小體(lysosome)蛋白酶以及胜肽傳輸蛋白質(TAP)的表現,讓病毒抗原不易被呈現到細胞表面,以降低被T細胞辨識的機會。此外,有些miRNAs會抑制活化T細胞的共刺激因子(costimulatory factors)及發炎細胞激素(proinflammatory cytokines)的表現,亦影響T細胞的活化。由於活化T細胞功能是目前發展抗EB病毒免疫療法的主要目標,因此發現這些病毒miRNAs對T細胞免疫反應的影響啟發了更多值得思考的方向。
EB病毒感染上皮細胞的研究
雖然EB病毒與一些上皮細胞衍生的癌症(如鼻咽癌)密切相關,但是它在體外感染上皮細胞的效率卻極差。會議中M. Zeng博士實驗室派出多位成員,報告如何改進EB病毒感染上皮細胞的體外模式,並且利用這些模式找出感染上皮細胞的關鍵宿主因子,包括EphA2、RGSBP、NMHCIIA及NRP1。可惜的是這些關鍵宿主因子的報告是分開報導的,缺少彼此間的比較和連結,因此不知它們對EB病毒感染上皮細胞的貢獻程度以及是否因細胞而異。另外,G. Tsao博士實驗室成功改進了培養條件,建立出數株天然帶有EB病毒的鼻咽癌細胞株,並且能操控其細胞的分化與病毒的裂解期再活化。並再度證明鼻咽癌細胞的分化與EB病毒的再活化具有相當緊密的關聯性,或許能解釋病毒潛伏感染的鼻咽癌細胞多維持在分化不良的狀態。這些細胞株將非常有利於研究EB病毒與鼻咽癌細胞的交互作用,預期未來會看到許多運用它們所獲得的突破性研究成果。
EB病毒裂解期基因表現的調控
會議中關於裂解期感染的研究出現兩個相當集中的焦點。其一是如何控制EB病毒再活化進入裂解期,此會議中有幾個重要的調控因子被報導:H. J. Delecluse博士實驗室發現移除EB病毒的BART miRNA cluster會增強病毒再活化的程度;S. Bhaduri-McIntosh博士實驗室發表多篇報告指出,調控表觀基因的KAP-1及其上游蛋白質KRAB-ZFPs是B細胞中壓抑病毒再活化的重要因子(STAT3會增進這些因子的表現而抑制裂解期,而ATM則會造成KAP-1磷酸化使其失去活性而促進裂解期);L. Frappier博士實驗室找到ARKL1會與PRC結合而抑制上皮細胞中的EB病毒再活化;S. Kenney博士實驗室發現一種鐵離子螯合劑deferoximine會經由同時活化p53和HIF-1α路徑而誘發病毒再活化。另一個集中研究的焦點是如何控制EB病毒裂解期晚期基因的表現,此會議中有不同團隊提出不同的機制:有一派強調EB病毒的BcRF1和BGLF3會形成病毒特有的起始複合體(preinitiation complex, vPIC)去啟動一群帶有特殊TATA box(序列為TATT)的晚期基因啟動子,由於此vPIC會與複製DNA相關的解旋酶/引物酶(helicase/primase)交互作用,或許可以解釋為何病毒晚期基因必須在EB病毒DNA複製以後才表現;E. Johannsen博士的研究也支持晚期基因的表現必須來自新複製出來的病毒DNA。然而也有一些晚期基因的表現並不受BGLF3的調控,被認為可能不需病毒DNA複製,而是仰賴其他裂解期早期蛋白質(如Rta、BGLF4或BMRF1)負責調控。
EB病毒免疫療法、疫苗及藥物的開發
目前已知增強或恢復抗EB病毒的T細胞免疫反應,可以有效治療EB病毒所引起的移植後淋巴增生疾病。S. Kenney博士實驗室利用擬人化小鼠,發現去除免疫抑制功能的PD-1/CTLA-4可有效抑制此動物模式中EB病毒誘發的B細胞增生現象,顯示EB病毒免疫療法必須要能對抗既存的免疫抑制機制才易成功。由於筆者實驗室以前也發現PD-1與鼻咽癌預後的關聯性,因此類似的策略是否能運用在鼻咽癌頗值得期待。(可惜的是這次會議中無人報導鼻咽癌免疫療法的最新進展。)關於發展針對EB病毒醣蛋白gp350的疫苗,在會議中出現一些疑慮,因為流行病學研究發現,對抗gp350的中和抗體似乎不完全與鼻咽癌的保護力相關,而且針對第一型和第二型EB病毒的中和抗體交叉反應並不如理想。會議中J. Cohen博士建議這種以預防疾病為目的的EB病毒疫苗比較適用的對象為感染性單核球增多症(減輕疾病症狀)、家族性鼻咽癌(降低罹癌風險)及移植後淋巴球增生疾病(壓低血液中病毒量以及避免病毒再活化)。至於抗EB病毒藥物開發方面,最受注目的應該是P. Lieberman博士團隊開發的抗EBNA1小分子藥物,由於EBNA1是EB病毒基因體穩定潛伏在細胞中所需的蛋白質,阻斷其DNA結合功能似乎有潛力將此病毒從細胞中剔除,後續的藥物發展及臨床試驗頗值得密切追蹤。
後記
此國際研討會一直維持小巧精緻的格局,利用單一講廳和密集的議程,讓研究EB病毒的各領域學者在這5天內有非常多近距離交流的機會,的確是建立關係和激盪合作的理想場合。瑞士人精準、簡單、樸實的民風給人相當好的印象,如何運用有限的人力和資源,辦成這場內容充實、節奏流暢有序的國際會議,是我們可以借鏡的地方。
《文/圖:感染症與疫苗研究所張堯副研究員》