2023年7月17日发(作者：)

EBV的信号转导机制——LMP1的信号通路

Epstein-Barr病毒（EBV）属于ｒ疱疹病毒。与其它疱疹病毒一样，EBV通过建立一种潜伏感染的能力在宿主体内持续存在，然后周期性的活化，产生具有感染能力的病毒感染其它宿主。EBV导致人疾病综合征可反映出EBV感染的细胞类型，其中大多数为淋巴细胞或上皮细胞起源。大多数人会在原发感染后一直携带EB病毒，并且会形成细胞免疫对抗EBV的各种裂解和潜伏相关蛋白。

EBV基因组含有18万个碱基对，并通过其末端重复序列的共价融合形成环状。整个基因组以游离体的形式存在于细胞内，这些游离体有时也能够整合到细胞的DNA中。用EBV体外感染人类的B淋巴细胞，使其永生化得到淋巴瘤样细胞株（LCLs），这些EBV恶性转化的LCLs含有EBV的游离体（Episome)并且表达一系列产物，其中包括六种核蛋白：EBNA-1，EBNA-2，EBNA-3A,EBNA-3B,EBNA-3C,EBNA-LP;三种潜伏感染的膜蛋白：LMP1，LMP2A,LMP2B以及两种RNA（EBERs)。三种潜伏膜蛋白是在与EB病毒感染有关的许多疾病中表达的功能蛋白，它们都没有受体的跨膜信号蛋白。

EBV在潜伏感染状态下表达的蛋白可能是B淋巴细胞生长转化的介质，因此其得到广泛细致的研究。其中的LMP1由于其被明确证明能转化原代B细胞。

在不同的细胞类型中，LMB1具有多种信号转导和广泛的基因调控作用，LMP1也正是通过这些信号通路和基因调控发挥广泛的生物学功能，包括上调B细胞标志及细胞粘附分子CD23、CD40、CD45等的表达。LMP1也能激活细胞粘附分子LFA1、LFA3和ICAM1等的表达，还能通过诱导抗凋亡基因A20和Bcl-2的表达抑制细胞凋亡。因此，LMP1的功能涉及到细胞转化、增值、细胞凋亡和分化的各个方面。

TRAF3

NF-KB

ҡ

IB

TRAF1

p

p NF-KB

TRAF2

IҡB

+

NF-KB

IҡB

P

ELK1

C-Fos

ELK SRE SDE

ELK1

AP-1

JNK

SEK

CTAR2

P

C-Jun/AFT2

C-Jun-AP-1

AFT2

AFT2

JAK3

STAT3

ICAM

图 LMP1的信号传导通路图

CTAR1

TRADD 1 LMP1的分子结构及其转录调控

LMP1是由EBV基因组右端的BNLF-1基因编码的跨膜蛋白，其分子量因EBV株的变异介于60~66kDa之间。B95-8病毒株的LMP1由386个氨基酸组成，其结构包括一个由24个氨基酸残基组成的N端、6个跨膜疏水结构域及一个由200个氨基酸残基组成C端。LMP1蛋白的N端和C端均位于细胞浆内，C端含有两个功能结构域，分别是CTAR-1和CTAR-2，这两个结构域与LMP1的信号转导密切相关，而且对LMP1发挥生物学效应具有重要的作用。

在转录水平上，LMP1具有细胞特异性表达。B95-8病毒感染的细胞中能检出分子量分别为3.5kb和2.8kb的两种LMP1 mRNA。3.5kb mRNA主要见于鼻咽癌中，转录启动来自病毒基因组的第一个末端重复序列的L1-TR激活子，该激活子含有丰富的GC及S1转录因子相互作用的序列，L1-TR激活子同时也能被JAK1 和IL6活化；2.8kb mRNA主要见于B95-8病毒感染的细胞和淋巴细胞中，转录由BamH1 N-EcoRD片段内ED-L1激活子启动。LMP1的表达还受一些转录因子如CBF1/RBP-JK及CBEB/AFT的调控，其启动子内的顺式作用元件如CRE也能对其表达进行调控。

1、 LMP1与NF-ҡB

作为一种重要的转录因子，NF-ҡB参与很多基因的调控。这些受NF-ҡB调控的基因与细胞的增殖、分化、凋亡及细胞的免疫反应密切相关。NF-ҡB通过和许多基因的激活子（包括病毒激活子及增强子区域）结合来激活这些基因的转录。胞浆内的一种抑制蛋白IҡB能够通过和NF-ҡB的BHR区结合并与其形成复合物，从而阻止NF-ҡB进入核内，抑制NF-ҡB的转录活性。IҡB也是LMP1的靶分子，LMP1通过磷酸化IҡB使其从IҡB-NF-ҡB复合物上分离，游离的NF-ҡB随后便可进入细胞核而发挥其转录因子的活性。

LMP1蛋白至少可以通过两条途径磷酸化IҡB，进而活化NF-ҡB。这两条途径为：肿瘤坏死因子受体相关因子（Tumor Necrosis Factor Receptor Associated

Factors,TRAFs)途径和肿瘤坏死因子受体死亡结构域（Tumor Necrosis Factor

Associated death domain protein ,TRADD)途径。

2.1 LMP1与TRAFs途径

TRAFs为肿瘤坏死因子受体相关因子家族，包括6个成员，依次为TRAF-1—6。它们的羧基端含有一段相同的序列TRAFs结构域，该结构可与特异的受体结合。TRAFs结构域包括C端和N端两个亚区，C端高度同源，TRAFs成员之间可借此形成同源或异源二聚体，然后再与各种不同的细胞表面受体作用。LMP1的六个跨膜结构域的聚合可使细胞浆内的TRAF-1、TRAF-3及少量TRAF-2聚集于LMP1的CTAR-1区，并与TRAF特异性结合区域结合，从而激活效应分子IҡB激酶，激酶激活后促使IҡB磷酸化，磷酸化的IҡB随之与NF-ҡB分离并水解，最终游离的NF-ҡB转位至细胞核内，发挥其转录因子的功能。TFAF-2可能是TRAF活化NF-ҡB的正向调节因子，相反，TFAF-3则通过与TFAF-1及TFAF-2竞争相同的结合位点而抑制NF-ҡB的活性。

进入细胞核的NF-ҡB可以激活一些含有NF-ҡB结合位点的基因的表达，其中包括抗凋亡蛋白A20，Bcl-2，P53以及一些细胞粘附分子如LFA1，ICAM2，LFA3等，但NF-ҡB对这些基因的活化并不能完全解释LMP1的恶性转化特性，因此肯定还有其他未知的信号通路与LMP1的转化特性相关。

有研究者发现LMP1可以通过TRAF诱导EGFR表达，并且这种诱导并不依赖NF-ҡB的活化。TRAF-3与LMP1的作用似乎为EGFR诱导所必需，因此TPAF-3对LMP1是醋上皮细胞生长效应尤为重要。

2.2 LMP1与TRADD途径

TRADD是肿瘤坏死因子ɑ(TNFɑ）介导细胞凋亡途径上的关键分子之一，TRADD可通过与LMP1 CTAR2结构域上的TRADD结合域的结合来激活NF-ҡB的表达。TRADD作用点位于CTAR2区的384-386位氨基酸。在LMP1所诱导NF-ҡB的活性中，TRADD通过占大约75%。LMP1所诱导的NF-ҡB的活性将会因TRADD通路的阻断而显著下降。TRADD对NF-ҡB活性调节也是通过IҡB磷酸化来完成的。研究发现TRAF2的显性突变体可以阻碍TRADD的信号传导，由此推测TRAF2是TRADD活化的下游靶分子，它可能通过激活IҡB激酶促进

NF-ҡB的活化。

3 LMP1与AP-1

AP-1是一类由即刻早基因编码的核转录因子，其组成成员包括C-Fos、FosB、Fra-1（Fos related antigen-1）、Fra-2及C-Jun家族的C-Jun、JunB、JunD。AP-1可由Jun家族成员间的同源二聚体及Fos和Jun家族成员间的异源二聚体组成。在不同的靶细胞中，AP-1二聚体组成会有所不同，这种组成的不同可能决定不同细胞中某些特定基因的转录。AP-1的活性可从四个不同的层次进行调控，①翻译后的修饰作用，这是AP-1活化的主要方式。②通过C-Jun启动子中AP-1结合位点诱导C-Jun的转录以调节AP-1的活性。③通过Fos表达水平的调节调控AP-1的活性。④AP-1组成成员的差异以及转录因子间的相互作用也能调节AP-1的活性。

3.1 LMP1通过JNK介导的AP-1的活化通路

JNK/SAPK即C-Jun N端磷酸酶或应激激活的蛋白激酶，它能通过对C-Jun63、71位的丝氨酸残基磷酸化使之活化并与C-Fos形成二聚体，进而启动AP-1所调控基因的转录；另一方面JNK可使ELK-1、AFT2磷酸化，ELK-1的磷酸化促进ELK-1、SRF、SRE三聚体复合物的形成，从而诱导C-Fos转移至细胞核与核内的Jun形成较Jun/Jun二聚体更为稳定的复合物，因而能更稳定的结合靶DNA，参与AP-1的基因调控。AP-2磷酸化后又能使C-Jun/AFT2复合物的形成，该二聚体比AP-1更易识别C-Jun中TRE顺式作用元件，促进C-Jun的转录，因此，JNK的活化在AP-1的活性调控中起关键性的作用。另外，在JNK的活化中，有一种JIP蛋白(JNK Interacting Protein）能够与JNK特异结合，抑制JNK转移至细胞核内，从而阻断JNK介导的基因活化。

目前发现有两条不同的MAPK通路能够活化JNK，即MEK-ERK-JNK和SEK-JNK。研究发现LMP-1对AP-1的作用位点位于CTAR2结构域中，而且其对C-Jun转录活性的诱导是通过SEK-JNK途径来完成的。通过JNK通路活化C-Jun是一些生长因子和细胞因子引起细胞转化的有效途径，因此LMP1-SEK-JNK-C-Jun/AP-1通路为LMP1的致癌机制提供有力的依据。

3.2 RAS-RAF1-ERK1/2-AP-1通路

RAS-RAF1-ERK1/2为C-Fos转录调控的主要途径。在RAT-1成纤维细胞中LMP1的表达可增加ERK1/2的活性3.8~5倍，而Ras显性负性突变体却能阻止这种活化，然而，若再转染活化的Raf1则能有效恢复ERK1/2的活性并最终激活AP-1的转录。可见，LMP1可经Raf1信号通路而发挥作用。

3.3 AP-1与NF-ҡB间的关系 尽管在细胞转化过程中，NF-ҡB的活化起更重要的作用，但不能完全解释LMP1作用的多效性。研究发现AP-1也对细胞的转化起重要的作用。虽然LMP1是通过不同的通路诱导AP-1与NF-ҡB的活化，但有研究表明AP-1及NF-ҡB的活化具有交叉作用，首先AP-1与NF-ҡB的组分之间能交叉形成P65/C-Jun或P65/C-Fos复合物，而且这种二聚体能作用AP-1/TRE反应元件并显示转录活性。

4 其它途径

LMP1在上皮细胞中可通过活化JAK3而使STAT1/3激活，磷酸化的STAT3转移至细胞核内而进行信号传递。LMP1还可能通过诱导IL6的活化使STAT3活性增加。研究还发现LMP1能够诱导Cyclin D2表达，而表达的Cyclin D2与CDK4结合，使Rb 维持在高磷酸化状态，从而让细胞逃避负性生长调节信号的作用，导致细胞周期的失控。