Вирус папилломы Шопе
 | Эта статья может быть слишком технической для понимания большинства читателей . ( сентябрь 2023 г. ) |
| Вирус папилломы Шопе | |
|---|---|
| |
| Кролик с папилломавирусной инфекцией Шопе | |
Классификация вирусов 
| |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Область : | Моноднавирия |
| Королевство: | Шотокувираэ |
| Тип: | Коссавирикота |
| Сорт: | Паповавирицетес |
| Заказ: | Цурхаузенвиралес |
| Семья: | Папилломавирусиды |
| Род: | Каппапапилломавирус |
| Разновидность: | Каппапапилломавирус 2
|
| Синонимы [1] | |
| |
Вирус папилломы Шопе ( SPV ), также известный как вирус папилломы кролика ( CRPV ) или каппапапилломавирус 2 , представляет собой папилломавирус , который заражает некоторых лепорид , вызывая кератиновые карциномы , напоминающие рога , обычно на голове животного или вблизи нее. Карциномы могут метастазировать или стать достаточно большими, чтобы мешать хозяину есть, вызывая голод. Ричард Э. Шоп исследовал рога и открыл вирус в 1933 году, что стало важным прорывом в изучении онковирусов . Вирус был первоначально обнаружен у кроликов на Среднем Западе США, но также может заражать кустарниковых кроликов , чернохвостых кроликов , зайцев-снегоступов , европейских кроликов , [2] и домашних кроликов . [3]
История [ править ]
В 1930-х годах охотники на северо-западе Айовы сообщили, что у кроликов, которых они подстрелили, было несколько выступов «рогов» на многих частях тела, включая морду и шею. [4] Вирус также является возможным источником мифов о шакалопе , кролике с рогами антилопы , , и родственных ему криптидах таких как вольпертингер . Истории и иллюстрации рогатых кроликов появляются в научных трактатах многолетней давности, таких как «Энциклопедическая и методическая таблица» 1655 года. [5]
Сообщения из Айовы побудили исследователя рака Ричарда Э. Шопа провести расследование, и он обнаружил вирус в 1933 году. [6] Шоп определил, что выпячивания были кератиновой карциномой , вызванной инфекцией CRPV. Исследования Шопа привели к разработке первой модели рака у млекопитающих, вызванного вирусом. Ему удалось изолировать частицы вируса из опухолей пойманных животных и использовать их для прививки домашним кроликам, у которых затем развились аналогичные опухоли. Это способствовало нашему пониманию фундаментальных механизмов неоплазии или формирования нового, аномального роста ткани. [6] Вирус был секвенирован в 1984 году, что показало существенное сходство последовательностей с HPV1a . Его использовали в качестве модели вирусов папилломы человека как до, так и после этого открытия. Наиболее наглядным примером этой роли является вакцина против ВПЧ , которая была разработана на основе исследований, проведенных с использованием вируса в качестве модели. Точно так же его использовали для исследования противовирусной терапии. [7]
Геном [ править ]
Конкретные данные о репродуктивном цикле папилломавирусов отсутствуют. Исследования не позволяют сделать окончательных выводов о том, какие кодирующие области экспрессируются до или после репликации вирусной ДНК. E1 — это самая большая открытая рамка считывания , которая представляет собой набор кодонов в геноме, кодирующих белки, кодирующие белок из 602 оснований. E1 подобен COOH-концевому домену обезьяньего вируса 40, играет роль в репликации вирусной ДНК, поддерживая плазмиды внутри клетки. CRPV и BPV1 обнаруживаются в одном и том же месте генома, что указывает на то, что вирусы папилломы, вероятно, имеют схожие методы репликации своих геномов вне хромосомы. Заметное различие между геномами четырех штаммов состоит в том, что белок Е6 у CRPV почти в два раза длиннее, чем у любого другого штамма папилломавирусов. Белок Е6 в некоторой степени гомологичен [ нужны разъяснения ] с семейством синтезов АТФ, обнаруженных в митохондриях крупного рогатого скота. Гомология достаточно значительна, чтобы предположить эволюционную связь между E6 и бета-цепью семейства АТФ-синтаз; однако они не имеют одинаковой функции или ферментативной активности. Белок Е2 перекрывается с открытыми рамками считывания Е4 у других папилломавирусов. Эти различия в белках E2, вероятно, определяют, насколько онкогенен вирус. Некодирующая область гомологична BPV1. Существуют и другие гомологии, например тот факт, что все папилломавирусы имеют повторяющиеся последовательности в некодирующих частях их геномов. CRPV имеет несколько заметных повторов, некоторые из которых имеют длину до 32 пар оснований. Многие пары выше мест транскрипции гомологичны последовательностям промотора SV40. [8]
Жизненный цикл [ править ]
репликации транскрипция Цикл и
Жизненный цикл папилломавируса начинается с активного размножения клеток в эпителиальных клетках базального и парабазального слоев. Дифференциация этих клеток необходима для завершения жизненного цикла вируса. Трансформирующие белки Е6 и Е7 индуцируют S-фазу в нижних эпителиальных слоях. [9] Белки репликации вируса E1 и E2 также необходимы для формирования папилломы и поддержания низкого уровня репликации эписомального вирусного генома. Амплификация генома будет сдерживаться до тех пор, пока не увеличится количество белков репликации вируса и не произойдет совместная экспрессия нескольких вирусных белков. Инфицированные дифференцирующиеся клетки перемещаются к поверхности эпителия на поздней стадии вирусного цикла. В верхних эпителиальных слоях активность промотора изменяется в процессе продукции вируса. Белки E4 экспрессируются, и в дифференцированных клетках начинается амплификация вирусной ДНК. После этого экспрессируются белки вирусного капсида L1 и L2, и начинают собираться инфекционные вирионы. [10]
Экспрессия белка Е4 папилломавируса коррелирует с началом амплификации вирусной ДНК. Используя мутантный геном вируса папилломы кролика (SPV), неспособный экспрессировать вирусный белок E4, было показано, что E4 необходим для продуктивной стадии жизненного цикла SPV у новозеландских белых кроликов и кроликов с хлопковым хвостом. [9]
Сборка и выпуск [ править ]
Частицы вируса собираются в верхнем эпителии. Икосаэдрическая оболочка капсомера вируса упакована с геномом из 8000 пар оснований, 360 копиями белка L1 и 12 копиями белков L2 внутри. Белки L2 собираются в ядерных структурах тела ПМЛ и рекрутируют белки L1 во время сборки вируса. Белки L2 не необходимы для сборки, но возможно, что они усиливают упаковку и инфекционность. Считалось, что капсидные белки также собираются на телах PML во время упаковки. [9]
Передача папилломавируса требует высвобождения инфицированных клеток кожи на поверхности эпителия, поскольку они не литические. Они устойчивы к высыханию, что повышает их выживаемость при внеклеточном переносе между хозяевами. Освобождение ороговевших чешуек с поверхности эпителиальных клеток также может способствовать их выживанию. Иммунное обнаружение вируса у хозяина также может быть затруднено из-за удержания антигена до тех пор, пока вирус не достигнет верхних эпителиальных клеток. [9]
Модуляция хост-процессов [ править ]
Когда Ричард Э. Шоп начал свои исследования SPV, мало что было известно о естественной передаче вирусных векторов и взаимодействии вируса с его хозяевами. В лабораторных условиях Шоуп работал с естественным хозяином вируса — кроликом-хвостом. [6] В частности, он работал с хлопцами Айовы и других западных штатов США. Он работал с этими видами, поскольку было обнаружено, что SPV имеет ограниченный географический ареал и ограничивается высокими равнинами запада Соединенных Штатов. [6] Таким образом, основным видом-хозяином SPV является хлопковый кролик, обитающий на западе США. Хвостовые кролики в лаборатории Шопа обычно заражались вирусом через паразитов, таких как кроличьи клещи. [6] При заражении SPV у хозяев появляются папилломы на коже, покрытой волосами, обычно вокруг лица и шеи. [6] В ходе своего исследования Шоуп обнаружил, что трансформация эпидермальных клеток кролика с помощью SPV требует взаимодействия с мезенхимальными клетками. Далее было обнаружено, что мезенхимальные типы поддерживают папилломатозную трансформацию. [6] Исследование Шопа также изучало, как дефицит или избыток витамина А может повлиять на восприимчивость хозяина к SPV. Шоп обнаружил, что дефицит витамина А не влиял на относительный рост папиллом, но в случаях избытка витамина А папилломы Шопа подавлялись. [6] Следовательно, когда SPV заражает хозяина, витамин А играет важную роль во взаимодействии хозяина и вируса. [ нужна цитата ]
Расположение на хосте [ править ]
Исследование флуоресцентных антител выявило расположение вирусных антигенов в папилломах диких кроликов. Они присутствовали только в ядре клеток кератогиалина и ороговевшего слоя, а не глубже в пролиферирующих эпителиальных клетках. У домашних кроликов вирусные антигены присутствовали в гораздо меньших количествах только в поверхностных ороговевших слоях. Исследование показало, что вирус присутствует только в ядрах пролиферирующих клеток на раннем этапе развития, содержащих недостаточное количество белков и в основном нуклеиновую кислоту. Белки могут быть иммунологически специфичными, чтобы сохранять трансмиссивность, что делает его замаскированным вирусом. [11]
Сопутствующие вирусы [ править ]
Большинство гомологичных папилломавирусов на самом деле представляют собой CRPV и HPV1a. Возможно, это связано с тем, что оба этих вируса поражают кожу. С эволюционной точки зрения CRPV и HPV1a могли недавно разойтись или сблизиться из-за схожей цели. CRPV является представителем папилломавирусов, поэтому он родственен всем вирусам этого семейства. [8]
Тропизм [ править ]
Инфекция фолликулярных клеток кролика часто возникает в таких местах, как уши, нос, веки и задний проход. Инфекция сначала проявляется в виде красного и опухшего участка кожи, за которым следуют круглые папилломные бородавки и ороговевшие роговые бородавки. Хотя передача инфекции между кроликами высока, сами опухоли не содержат инфекционного вируса. 25% папилломных инфекций перерастают в злокачественные и образуют плоскоклеточный рак . Метастазы могут образовываться в легких и лимфатических узлах, а при дальнейшем распространении – в почках и печени. [2]
Папиллома кролика проявляет тропизм к кожному эпителию. Бородавки состоят из почти однородных вертикальных тяжей ткани. Их внешняя окраска обычно черная или сероватая, а срезы обычно белые или розовато-белые с телесным центром. Темная окраска обусловлена обилием пигмента меланина. Бородавки состоят из нескольких плотных, ветвящихся, нитевидных отростков эпидермиса, соединенных узкими тканевыми сердцевинами. Эти структуры роста указывают на то, что рост происходит одновременно в нескольких разных центрах, вызывая выпячивание окружающей ткани под действием бокового давления роста. Нормальный эпителий резко переходит в узкую зону быстро утолщающихся слоев эпителия, состоящую из быстро размножающихся клеток. [4]
Кролики, повторно инфицированные вирусом, проявляют некоторый или полный иммунитет и могут передавать вирус другим диким кроликам, а также от диких кроликов домашним. Однако домашний штамм не может передать его другому домашнему кролику. [4]
Иммунологически вирус папилломатоза не связан с фибромой или миксомой кроликов. [4]
См. также [ править ]
- Онковирус – вирус рака
Ссылки [ править ]
- ^ «История таксономии ICTV каппапапилломавируса 2» . Международный комитет по таксономии вирусов . 2014 . Проверено 7 мая 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б Ван Прааг, Эстер (2003). «Существуют ли на самом деле рогатые кролики? - Папилломатоз» . MediRabbit.com .
- ^ «Вирус папилломы кролика (Шоупа)» . dora.missouri.edu . Проверено 14 сентября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Шоп, Ричард Э.; Херст, Э. Уэстон (31 октября 1933 г.). «Инфекционный папилломатоз кроликов с заметками по гистопатологии» . Журнал экспериментальной медицины . 58 (5): 607–624. дои : 10.1084/jem.58.5.607 . ПМК 2132321 . ПМИД 19870219 .
- ^ «Естественная история четвероногих книг» . Архив общественного достояния NYPL . Январь 1655 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час Крайдер, JW; Бартлетт, Г.Л. (1981). «Комплекс папилломы-карциномы Шопе кроликов: модельная система неопластической прогрессии и спонтанной регрессии». . В Кляйне, Джордж; Вайнхаус, Сидни (ред.). Достижения в области исследований рака . Том. 25. Академическая пресса. стр. 81–110. ISBN 9780120066353 .
- ^ Кладел, Нэнси; Пэн, Сюйвэнь; Ху, Цзяфен (27 мая 2019 г.). «Модель вируса папилломы кролика: ценный инструмент для изучения взаимодействия вируса и хозяина» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 374 (1773). дои : 10.1098/rstb.2018.0294 . ПМК 6501911 . ПМИД 30955485 .
- ^ Перейти обратно: а б Гири, Изабель; Данос, Оливье; Янив, Моше (март 1985 г.). «Геномная структура вируса папилломы хлопчатохвостого кролика (Шоупа)» . Труды Национальной академии наук . 82 (6): 1580–84. Бибкод : 1985PNAS...82.1580G . дои : 10.1073/pnas.82.6.1580 . ПМК 397315 . ПМИД 2984661 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Дверной бар, Джон (март 2005 г.). «Жизненный цикл папилломавируса». Журнал клинической вирусологии . 32 (Приложение 1): С7–15. дои : 10.1016/j.jcv.2004.12.006 . ПМИД 15753007 .
- ^ Пех, WL; Брандсма, JL; Кристенсен, Северная Дакота; Кладел, Нью-Мексико; Ву, Х; Дверной бар, Дж (февраль 2004 г.). «Вирусный белок Е4 необходим для завершения продуктивного цикла папилломавируса кролика in vivo» . Журнал вирусологии . 78 (4): 2142–51. doi : 10.1128/JVI.78.4.2142-2151.2004 . ПМК 369506 . ПМИД 14747580 .
- ^ Нойес, Уилбур Фиск; Меллорс, Роберт К. (1 октября 1957 г.). «Флюоресцентное антителообнаружение антигенов вируса папилломы Шопе в папилломах дикого и домашнего кролика» . Журнал экспериментальной медицины . 106 (4): 555–62. дои : 10.1084/jem.106.4.555 . ПМК 2136805 . ПМИД 13475613 .