陳達香，郝文波，陳　瑜，陳慧芹，羅樹紅

?

基因芯片在痘病毒對宿主基因轉錄調控中的應用

陳達香，郝文波，陳瑜，陳慧芹，羅樹紅

痘病毒(Poxvirus)是病毒顆粒最大的一類 DNA 病毒，結構復雜；感染人和動物后常引起局部或全身化膿性皮膚損害，給畜牧業(yè)帶來嚴重的經濟損失同時也威脅著人類健康。痘病毒可通過多種策略調控宿主基因的轉錄進而影響其免疫應答。基因芯片通過對宿主細胞在病毒感染前后基因表達譜的檢測，為病毒的致病機制及病毒感染對宿主的調控機制的研究提供了便利手段。本文綜述了有關基因芯片在痘病毒研究中的應用。

痘病毒；基因芯片；基因表達譜

Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 31170147)

痘病毒呈磚形或橢圓形，大小(300～450)nm×(170～260)nm[1]；有核心、側體和包膜，核心含有與蛋白結合的線型雙鏈病毒DNA，其基因組長約為140 kb，在細胞質中復制。痘病毒脊索亞科中正痘病毒屬 (Orthopoxvirus)和副痘病毒屬(Parapoxvirus)為人類的重要病原體，其中正痘病毒屬中天花病毒、牛痘病毒、痘苗病毒及猴痘病毒可引起人類疾病[2-3]，副痘病毒屬的病毒主要感染家畜，羊口瘡病毒感染人的病例也經常有報道[4-8]。

痘病毒憑借其龐大的基因組所表達的多種免疫調節(jié)蛋白，通過病毒隱形(virostealth)、病毒轉導(virotransduction)以及病毒模擬(viromimicry)等多種不同的策略影響免疫細胞進而調控免疫系統(tǒng)[9]。痘苗病毒及其他種屬的痘病毒在抗腫瘤、抗感染性疾病治療中發(fā)揮不可忽視的作用，其相應的病毒制劑處于臨床試驗階段，甚至有些已經進入臨床應用，然而我們對于病毒對宿主細胞的作用機制卻知之甚少。宿主細胞在病毒感染后往往是一個或幾個功能基因群共同發(fā)揮作用，表達譜芯片為宿主細胞在某一特定時間點所有基因表達水平的監(jiān)測提供了便利手段，使人們對與細胞在某個階段的調控網絡或對某刺激的反應通路的變化有了更深的了解。

1　基因芯片

基因芯片技術(gene chip technology)具有高通量、高集成、微型化和自動化等特點。自1995年Schena等[10]首次在《Nature》上發(fā)表基因芯片研究的論文以來其被廣泛應用于臨床檢測和基礎研究。該技術是建立在雜交技術上的一種高效、快速核酸序列分析手段。將大量的基因探針有序地、高密度地排列在一塊1～2 cm2大小的玻璃片或纖維膜等支持物上，形成可與目的基因相互作用的固相表面，然后與標記的樣品進行雜交，通過檢測雜交信號的強度及分布來進行分析。在一塊1 cm2大小的基因芯片上按照需要可以固定成千上萬個探針分子，用以實現(xiàn)對千萬個基因的同步檢測。主要包括4個主要步驟：芯片制備、樣品制備、雜交反應和信號檢測以及結果分析。

2　基因芯片在痘病毒研究中的應用

2.1正痘病毒痘苗病毒(vaccinia virus，VACV)是第一個在世界上廣泛應用的病毒疫苗，成功的根除了人類天花病毒，給人類帶來了福音。由于該病毒的安全性、哺乳動物的廣泛感染性以及其載體能夠插入并表達較大的外源基因等特性，使其在溶瘤以及抗病毒研究中進入高峰，臨床前期試驗和臨床試驗表明其具有很強且特異的免疫原性和安全性，并取得不錯的療效[11-16]。減毒痘苗病毒(modified vaccinia virus Ankara, MVA)成為了多種病原體和腫瘤治療的重要載體，激活一些與腫瘤抑制、免疫刺激或藥物激活酶等相關基因，在多種疾病治療中發(fā)揮著不可忽略的作用。但是其在人體內具體的作用機制還需要進行深入研究。

Sandra Royo等[17]通過對減毒和未減毒的痘苗病毒株感染人巨噬細胞后宿主基因表達譜變化的研究發(fā)現(xiàn)MVA能有效的引發(fā)細胞凋亡和IFN-β的分泌，并且激活固有免疫。Jennifer Reinboth等[18]用減毒的痘苗病毒VACV GLV-1h68和3株野生型病毒株在感染黑色素瘤細胞后2、6、10、24和48 h對病毒基因和宿主基因表達譜進行檢測，證明了病毒的復制、早期基因的表達和相應的宿主反應存在相關性，推測宿主組分可能參與病毒的早期復制。Daniel Bourquain等[19]檢測了猴痘、牛痘和痘苗病毒感染后6 h Hela細胞基因表達譜的變化，盡管這3種病毒有密切的親緣關系，感染后宿主細胞基因表達譜有相似之處, 但參與免疫調控的基因還是有顯著的病毒種屬特異性變化。最為明顯是在牛痘和猴痘病毒感染后介導參與白細胞遷移和活化的基因表達，但痘苗病毒卻不能。感染后宿主細胞水平發(fā)生的不同變化可能是特定宿主受到牛痘病毒、猴痘病毒或痘苗病毒感染后表現(xiàn)出不同的個體差異的原因。

NYVAC(New York vaccinia virus)也是一種減毒的痘苗病毒衍生物，其作為載體能夠表達廣泛物種來源的抗原。通過臨床前期試驗和臨床試驗對病毒與宿主的相互作用及免疫學研究，表明高度減毒的痘苗病毒是多種病原體和腫瘤治療的候選載體[20]。Susana Guerra等[21]使用基因芯片研究NYVAC在感染HeLa細胞后宿主細胞表達譜的變化，其中368個基因表達具有差異性，與免疫反應有關的上調基因包括編碼白介素-1 受體2(IL-1R2)，ISG-15，CD-80和 TNFSF7。NYVAC上調幾個凋亡級聯(lián)中間體，例如細胞凋亡蛋白酶-9，因此推測其可能具備介導凋亡的能力。NYVAC感染也能介導NF-κB1、NF-κB2的表達，進一步促進NF-κB靶基因表達，在感染期間，若K1L基因表達能夠阻止NF-κB的激活。2007年，他們檢測了減毒痘苗病毒MVA和 NYVAC對人類未成熟的單個核來源的樹突細胞(immature monocyte-derived dendritic cells，IMDDC)感染后6 h的IMDDC基因表達譜的變化，2種病毒載體均能上調細胞因子、細胞因子受體、趨化因子、趨化因子受體和抗原提呈相關基因的表達[22]。較NYVAC感染樣本相比，MVA 感染樣本的IL-12β，TNF-α的mRNA水平更高。轉錄因子NF-κB/Rel 和 STAT在這2種病毒感染后的樣本的表達譜相似，然而OASL、MDA5和 IRIG-I只在MVA感染后的樣本中表達水平上升。同時在MVA感染后，I型IFN，IL-6和T細胞樣受體通路被激活。研究表明這2種病毒載體作為病毒疫苗都有一定的作用。Susana Guerra等[23]通過攜帶HIV病毒蛋白的痘苗病毒載體感染人IMDDC發(fā)現(xiàn)HIV病毒蛋白能介導宿主細胞因子，細胞因子受體，趨化因子，趨化因子受體和參與抗原提呈分子的表達。該研究首次探究了攜帶HIV病毒蛋白的牛痘載體對樹突細胞基因表達譜的變化，鑒定了一些調控基因的生物學作用，為以痘苗病毒為載體的HIV疫苗的后續(xù)研究奠定了基礎。Delaloye J等[24]通過基因芯片研究發(fā)現(xiàn)缺失I和(或) II型 IFN結合蛋白基因的攜帶HIV-1病毒蛋白的痘苗載體NYVAC-C-ΔB19R、NYVAC-C-ΔB8RB19R使得宿主細胞IFNs和干擾素刺激基因大量表達，很大程度的激活炎性復合物，IL-1β 和 促炎細胞因子基因上調。2種IFN結合蛋白都缺失時可以提高病毒載體的免疫原性，使NYVAC痘病毒成為更富吸引力的HIV疫苗的候選載體。

天花病毒的高致死率及高傳染性等特點，使它成為最危險的生物劑之一。Kathleen H. Rubins等[25]使用芯片在天花病毒(variola strains,VV)感染食蟹猴后檢測不同的時間點其外周血單個核細胞的基因表達譜變化，發(fā)現(xiàn)天花病毒感染可以引起外周血基因表達模式發(fā)生改變，該變化顯著但比較短暫。對與IFN反應、細胞增殖和免疫球蛋白相關的基因表達譜、病毒劑量依賴的基因表達譜以及天花病毒對細胞免疫反應調控的研究，發(fā)現(xiàn)在天花病毒引起嚴重的全身性感染時TNF-α和NF-κB激活的相關基因轉錄水平并沒有上升，可能是天花病毒基因產物作用而引起的。2008年，他們研制了針對牛痘病毒和猴痘病毒感染后病毒基因表達譜芯片，在感染人單個核細胞、原代人成纖維細胞和海拉細胞早期(感染后1～2 h)，參與DNA復制、RNA轉錄和調控宿主免疫因子的病毒基因的表達增加，在感染后4～8 h，這些基因表達水平可高達138倍。感染晚期(感染后4 h及以上)，編碼結構蛋白和主要病毒組分的基因表達升高，并且早期轉錄因子被包裝入病毒顆粒中。這2種病毒的基因表達譜基本相似，一半的基因在早期表達，另一半在晚期表達，早期表達基因在晚期的表達水平穩(wěn)定，在感染后24 h病毒基因基本上都表達，能檢測到。發(fā)現(xiàn)這2種病毒基因在感染后的表達反應具有獨特的暫時調控和種屬特異性基因表達的特征，為天花病毒感染期間總基因表達譜變化提供了參考[26]。該研究為天花病毒的診斷、治療和預防提供了新的思路。

Lianghua Bin等[27]通過基因芯片研究發(fā)現(xiàn)抑制S100A11的表達使IFN-γ受體和IL-10R2表達下調從而消弱了角質細胞對牛痘病毒復制的控制。Eric Bartee等[28]發(fā)現(xiàn)通過檢測痘病毒感染的人成纖維細胞表達譜的變化發(fā)現(xiàn)TNF和IFN-β能夠介導一種新的協(xié)同抗病毒效應。Messaoudi等[29]通過不同程度飲酒后恒河猴對MVA反應的研究，發(fā)現(xiàn)適度飲酒有利于疫苗效應的發(fā)揮，過度飲酒則起抑制作用。

2.2副痘病毒經滅活的羊口瘡病毒預處理的豬、轉基因小鼠和大鼠模型分別具備抗生殖器皰疹病毒、HBV和單純皰疹病毒的效應[30], Astrid Friebe等[31]進一步驗證了具備抗病毒效應的ORFV的活性組分很可能是病毒蛋白，經含648個信號轉導、凋亡、免疫反應、腫瘤、細胞與細胞及細胞與基質粘附素相關基因cDNA芯片檢測ORFV及其具有抗病毒活性的重組病毒(VACV/ORFV)介導的轉錄組學的變化，研究發(fā)現(xiàn)ORFV及其具有抗病毒活性的重組病毒所介導的基因表達譜相似，但是在相應的cDNA的表達量上存在差異。信號通路分析顯示ORFV的多個蛋白能夠激活相似的細胞信號通路，調控抗原提呈細胞，產生很強的以Th1細胞為主的免疫反應，同時其介導的免疫抑制機制平衡其免疫反應。因此ORFV可能成為抗病毒治療的潛在制劑。

D.G.Diel等[32]利用表達譜芯片研究ORFV024蛋白在病毒感染期間發(fā)揮的潛在功能，OV-IA82 024和OV-IA82野生株感染羊鼻甲原代細胞后2 h和4 h后檢測宿主細胞基因表達譜的變化，發(fā)現(xiàn)OV-IA82 024感染后宿主細胞的一些趨化因子及促炎因子基因表達水平上升，這些基因多數(shù)都是NF-κB家族的轉錄調控因子的靶基因，如CCL20, CXCL1,CXCL2, IL-6, IL-8, NFκBIA 和 PTGS2。進一步研究驗證了ORFV024是NF-κB信號通路又一調節(jié)抑制劑，基因芯片為該新發(fā)現(xiàn)奠定了重要基礎。

2.3其他Kristy Offerman等[33]研究了結節(jié)性皮膚病病毒(Lumpy Skin Disease virus,LSDV), 金絲雀痘病毒(Canarypox virus,CNPV), 雞痘病毒(Fowlpox virus,FWPV), MVA和兩種新型南非禽痘病毒(鴿痘病毒(Feral Pigeonpox virus,FeP2) 與企鵝痘病毒(Penguinpox virus,PEPV))注入小鼠靜脈后24 h脾臟細胞基因表達譜變化，這6種病毒介導了不同的宿主反應，其中LSDV介導的IFN反應最強。與其他4種病毒相比，F(xiàn)eP2和PEPV所介導的宿主轉錄組變化最小。CNPV和FWPV 介導2個免疫球蛋白基因Ighg和Ighg3(IgG3)上調，并且CNPV還介導Ighm (IgM)的表達。144例臨床試驗[34]表明HIV-1特異性 IgG3 抗體與HIV-1感染呈負相關。因此，這2種禽痘病毒可能成為臨床上刺激IgG3抗體產生的工具?；蛐酒诙徊《狙芯恐械膽每偨Y如表1。

3　基因芯片的優(yōu)勢與不足

快速、穩(wěn)定、高效是基因芯片突出的優(yōu)勢，但是也存在很多不足之處。只要標記的樣品結合到探針陣列上后就會發(fā)出陽性信號，這種結合是否為正常配對或正常配對與錯配兼而有之，該方法本身不能提供足夠的信息進行分辨。該方法只能檢測已知序列的基因，對于發(fā)生突變的序列及新基因不能準確辨認。隨著測序技術的不斷發(fā)展，高通量測序越來越普遍，它可以彌補基因芯片的不足，但是也存在自身的問題。這兩項技術的優(yōu)勢與不足見表2。

表1基因芯片在痘病毒研究中新發(fā)現(xiàn)

Tab.1The latest studies on poxvirus using gene microarray

屬Genus種Species劑量Dose宿主細胞Hostcells動物模型Animalmodels新發(fā)現(xiàn)Thelateststudies參考文獻References正痘病毒屬Orthpoxvirus痘苗病毒株(MVA、ANK,、WR、NYBH、NYVAC或CopV)VACAstrains(MVA,ANK,WR,NYBH,NYVACorCopV)0.1PFU/細胞0.1PFU/cell人巨噬細胞Humanmacrophages—MVA能有效的引發(fā)細胞凋亡和IFN-β的分泌,并且激活固有免疫MVAinducedapoptosisandthereleaseofIFN-βaswellasactivatedtheinnateimmunity[17]痘苗病毒VACV0.01PFU/細胞0.01PFU/cell人黑色素瘤細胞Humanmelanomacells—宿主組分可能參與病毒的早期復制Somehostcomponentsmayin-volveinviralearlyreplication[18]牛痘病毒、猴痘病毒和痘苗病毒Cowpoxvirus,mon-keypoxvirusorVACV5PFU/細胞5PFU/cell海拉細胞Helacells—牛痘和猴痘病毒感染后介導參與白細胞遷移和活化的基因表達Aninductionofgenesinvolvedinleukocytemigrationandac-tivationincowpoxandmon-keypoxvirus-infectedcells[19]痘苗病毒株(NY-VAC)VACAstains(NY-VAC)5PFU/細胞5PFU/cell海拉細胞HeLacells—NYVAC感染后促進凋亡基因和NF-κB-反應性基因的表達NYVACinfectionstimulatedtheexpressionofapoptoticgenesandNF-κBtargetgenes[21]痘苗病毒株(MVA和NYVAC)VACAstains(MVAandNYVAC)5PFU/細胞5PFU/cell人未成熟單個核來源的樹突細胞IMDDC—兩種病毒均能促進免疫功能相關基因表達,可成為潛在疫苗載體Bothviruscanpromotetheex-pressionofimmune-relatedgenesandarepromisingpoten-tialrecombinantvaccines[22]痘苗病毒株(MVA和MVA-B)VACAstains(MVAandMVA-B)10PFU/細胞10PFU/cell人未成熟單個核來源的樹突細胞IMDDC—MVA-B具備成為HIV/AID疫苗的潛質MVA-BcanbeacandidatevaccineagainstHIV/AIDS[23]痘苗載體(NYVAC-C-ΔB19R和NYVAC-C-ΔB8RB19R)vaccinevector(NY-VAC-C-ΔB19RandNYVAC-C-ΔB8RB19R)5PFU/細胞5PFU/cell人單個核細胞或THP-1HumanmonocytesorTHP-1—IL-1和I型IFN能夠提高缺失了I和II型IFN結合蛋白的痘苗載體IINYVAC-C-ΔB8RB19R免疫原性IL-1andtypeIIFNenhancedtheimmunogenicityoftheIINYVAC-C-ΔB8RB19vaccinevectorwithdualdeletionsoftypeIandtypeIIinterferon-bindingproteins[24]表1(續(xù))屬Genus種Species劑量Dose宿主細胞Hostcells動物模型Animalmodels新發(fā)現(xiàn)Thelateststudies參考文獻References

表2基因芯片與二代測序的優(yōu)劣勢

Tab.2The advantages and disadvantages between microarray and the next generation sequencing

種類Category優(yōu)勢Advantages不足Disadvantages芯片Microarray技術成熟Maturetechnology“封閉系統(tǒng)”:只能檢測已知序列(或有限的變異)"Closedsystem":onlydetectknownse-quencesorlimitedvariation積累了龐大的公共數(shù)據(jù)庫Accumulationofenormouscommondata-base短序列及高度同源序列檢測存在技術上的困難Technologicaldifficultlytodetectshortsequenceandhighlyhomologousse-quences分析軟件相對成熟,便于分析Relativelymaturesoftwareforanalysis假陽性率高Highfalsepositiverate穩(wěn)定性好Goodstability線性范圍較小narrowlinearrange高通量,耗時少Highthroughputandsavetime單樣本成本相對較低Relativelowcostforsinglesample測序Sequencing"開放系統(tǒng)":發(fā)現(xiàn)和尋找新信息的能力強"Opensystem":powerfulabilitytodiscoverandexplorenewinformation生物信息學分析難度較大,需要專業(yè)技術人員進行Withgreatdifficultyinthebioinforma-ticsanalysisandneedprofessionalstaff準確性和靈敏度高Highaccuracyandsensitivity分析軟件不成熟,下游分析軟件匱乏Immatureanalysissoftwareandlackdownstreamsupportingsoftware獲得信息量更大Largeamountsofoutput費時費力Wastetimeandenergy單堿基成本低Lowcostofsinglebase操作復雜Complexoperations線性范圍更大Greaterlinearrange

4　展　望

到目前為止，基因芯片仍然是研究病毒引起宿主基因轉錄調控的重要手段之一。利用基因芯片，從分子水平上了解疾病的發(fā)生發(fā)展，能夠使研究人員在短時間內發(fā)現(xiàn)疾病的發(fā)生機制，為臨床疾病診斷、新藥的篩選、臨床用藥提供指導。隨著高通量測序的不斷發(fā)展，其優(yōu)勢不斷凸顯，研究者根據(jù)研究目的選擇合適的研究手段，盡可能利用二者的優(yōu)勢，使其最大程度地為人類研究提供便利。

[1] Cyrklaff M, Risco C, Fernandez JJ, et al. Cryo-electron tomography of vaccinia virus[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2005, 102(8): 2772-2777. DOI: 10.1073/pnas.0409825102.

[2] Hobi S, Mueller RS, Hill M, et al. Neurogenic inflammation and colliquative lymphadenitis with persistent orthopox virus DNA detection in a human case of cowpox virus infection transmitted by a domestic cat[J]. Br J Dermatol, 2015, 173(2): 535-539. DOI: 10.1111/bjd.13700.

[3] Haller SL, Peng C, Mcfadden G, et al. Poxviruses and the evolution of host range and virulence[J]. Infect Genet Evol, 2014, 21: 15-40. DOI: 10.1016/j.meegid.2013.10.014.

[4] Joseph RH, Haddad FA, Matthews AL, et al. Erythema multiforme after orf virus infection: a report of two cases and literature review[J]. Epidemiol Infect, 2015, 143(2): 385-390. DOI: 10.1017/S0950268814000879.

[5] Veraldi S, Nazzaro G, Vaira F, et al. Presentation of orf (ecthyma contagiosum) after sheep slaughtering for religious feasts[J]. Infection, 2014, 42(4): 767-769. DOI: 10.1007/s15010-014-0591-7.

[6] Thurman RJ, Fitch RW. Images in clinical medicine. Contagious ecthyma[J]. N Engl J Med, 2015, 372(8): e12. DOI: 10.1056/NEJMicm1304779.

[7] Orbuch DE, Kim RH, Cohen DE. Ecthyma: a potential mimicker of zoonotic infections in a returning traveler[J]. Int J Infect Dis, 2014, 29: 178-180. DOI: 10.1016/j.ijid.2014.08.014.

[8] Kilic SS, Puel A, Casanova JL. Orf infection in a patient with Stat1 gain-of-function[J]. J Clin Immunol, 2015, 35(1):80-83. DOI: 10.1007/s10875-014-0111-7.

[9] Johnston JB, Mcfadden G. Poxvirus immunomodulatory strategies: current perspectives[J]. J Virol, 2003, 77(11): 6093-6100. DOI: 10.1128/JVI.77.11.6093-6100.2003

[10] Schena M, Shalon D, Davis RW, et al. Quantitative monitoring of gene expression patterns with a complementary DNA microarray[J]. Science, 1995, 270(5235): 467-470. DOI.

[11] Jebar AH, Errington-Mais F, Vile RG, et al. Progress in clinical oncolytic virus-based therapy for hepatocellular carcinoma[J]. J Gen Virol, 2015, 96(7): 1533-1550. DOI: 10.1099/vir.0.000098.

[12] Ya Z, Hailemichael Y, Overwijk W, et al. Mouse model for pre-clinical study of human cancer immunotherapy[J]. Curr Protoc Immunol, 2015, 108: 20-21. DOI: 10.1002/0471142735.im2001s108.

[13] Rosales R, Rosales C. Immune therapy for human papillomaviruses-related cancers[J]. World J Clin Oncol, 2014, 5(5): 1002-1019. DOI: 10.5306/wjco.v5.i5.1002.

[14] Knitlova J, Hajkova V, Voska L, et al. Development of eczema vaccinatum in atopic mouse models and efficacy of MVA vaccination against lethal poxviral infection[J]. PLoS One, 2014, 9(12): e114374. DOI: 10.1371/journal.pone.0114374.

[15] Swadling L, Capone S, Antrobus RD, et al. A human vaccine strategy based on chimpanzee adenoviral and MVA vectors that primes, boosts, and sustains functional HCV-specific T cell memory[J]. Sci Transl Med, 2014, 6(261): 153r-261r. DOI: 10.1126/scitranslmed.3009185.

[16] Thiele F, Tao S, Zhang Y, et al. Modified vaccinia virus Ankara-infected dendritic cells present CD4+T-cell epitopes by endogenous major histocompatibility complex class II presentation pathways[J]. J Virol, 2015, 89(5): 2698-2709. DOI: 10.1128/JVI.03244-14.

[17] Royo S, Sainz BJ, Hernandez-Jimenez E, et al. Differential induction of apoptosis, interferon signaling, and phagocytosis in macrophages infected with a panel of attenuated and nonattenuated poxviruses[J]. J Virol, 2014, 88(10): 5511-5523. DOI: 10.1128/JVI.00468-14.

[18] Reinboth J, Ascierto ML, Chen NG, et al. Correlates between host and viral transcriptional program associated with different oncolytic vaccinia virus isolates[J]. Hum Gene Ther Methods, 2012, 23(5): 285-296. DOI: 10.1089/hgtb.2012.057.

[19] Bourquain D, Dabrowski PW, Nitsche A. Comparison of host cell gene expression in cowpox, monkeypox or vaccinia virus-infected cells reveals virus-specific regulation of immune response genes[J]. Virol J, 2013, 10: 61. DOI: 10.1186/1743-422X-10-61.

[20] Gomez CE, Perdiguero B, Garcia-Arriaza J, et al. Clinical applications of attenuated MVA poxvirus strain[J]. Expert Rev Vaccines, 2013, 12(12): 1395-1416. DOI: 10.1586/14760584.2013.845531.

[21] Guerra S, Lopez-Fernandez LA, Pascual-Montano A, et al. Host response to the attenuated poxvirus vector NYVAC: upregulation of apoptotic genes and NF-kappaB-responsive genes in infected HeLa cells[J]. J Virol, 2006, 80(2): 985-998. DOI: 10.1128/JVI.80.2.985-998.2006.

[22] Guerra S, Najera JL, Gonzalez JM, et al. Distinct gene expression profiling after infection of immature human monocyte-derived dendritic cells by the attenuated poxvirus vectors MVA and NYVAC[J]. J Virol, 2007, 81(16): 8707-8721. DOI: 10.1128/JVI.00444-07.

[23] Guerra S, Gonzalez JM, Climent N, et al. Selective induction of host genes by MVA-B, a candidate vaccine against HIV/AIDS[J]. J Virol, 2010, 84(16): 8141-8152. DOI: 10.1128/JVI.00749-10.

[24] Delaloye J, Filali-Mouhim A, Cameron MJ, et al. Interleukin-1- and type I interferon-dependent enhanced immunogenicity of an NYVAC-HIV-1 Env-Gag-Pol-Nef vaccine vector with dual deletions of type I and type II interferon-binding proteins[J]. J Virol, 2015, 89(7): 3819-3832. DOI: 10.1128/JVI.03061-14.

[25] Rubins KH, Hensley LE, Jahrling PB, et al. The host response to smallpox: analysis of the gene expression program in peripheral blood cells in a nonhuman primate model[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2004, 101(42): 15190-15195. DOI: 10.1073/pnas.0405759101.

[26] Rubins KH, Hensley LE, Bell GW, et al. Comparative analysis of viral gene expression programs during poxvirus infection: a transcriptional map of the vaccinia and monkeypox genomes[J]. PLoS One, 2008, 3(7): e2628. DOI: 10.1371/journal.pone.0002628.

[27] Bin L, Howell MD, Kim BE, et al. Inhibition of S100A11 gene expression impairs keratinocyte response against vaccinia virus through downregulation of the IL-10 receptor 2 chain[J]. J Allergy Clin Immunol, 2009, 124(2): 270-277. DOI: 10.1016/j.jaci.2009.05.002.

[28] Bartee E, Mohamed MR, Lopez MC, et al. The addition of tumor necrosis factor plus beta interferon induces a novel synergistic antiviral state against poxviruses in primary human fibroblasts[J]. J Virol, 2009, 83(2): 498-511. DOI: 10.1128/JVI.01376-08.

[29] Messaoudi I, Asquith M, Engelmann F, et al. Moderate alcohol consumption enhances vaccine-induced responses in rhesus macaques[J]. Vaccine, 2013, 32(1): 54-61. DOI: 10.1016/j.vaccine.2013.10.076.

[30] Weber O, Siegling A, Friebe A, et al. Inactivated parapoxvirus ovis (Orf virus) has antiviral activity against hepatitis B virus and herpes simplex virus[J]. J Gen Virol, 2003, 84(Pt 7): 1843-1852. DOI:10.1099/vir.0.19138-0.

[31] Friebe A, Friederichs S, Scholz K, et al. Characterization of immunostimulatory components of orf virus (parapoxvirus ovis)[J]. J Gen Virol, 2011, 92(Pt 7): 1571-1584. DOI: 10.1099/vir.0.028894-0.

[32] Diel DG, Delhon G, Luo S, et al. A novel inhibitor of the NF-{kappa}B signaling pathway encoded by the parapoxvirus orf virus[J]. J Virol, 2010, 84(8): 3962-3973. DOI: 10.1128/JVI.02291-09.

[33] Offerman K, Deffur A, Carulei O, et al. Six host-range restricted poxviruses from three genera induce distinct gene expression profiles in an in vivo mouse model[J]. BMC Genomics, 2015, 16: 510. DOI: 10.1186/s12864-015-1659-1.

[34] Yates NL, Liao HX, Fong Y, et al. Vaccine-induced Env V1-V2 IgG3 correlates with lower HIV-1 infection risk and declines soon after vaccination[J]. Sci Transl Med, 2014, 6(228): 228r-239r. DOI: 10.1126/scitranslmed.3007730.

Application of gene microarray on host cell gene transcription regulated by poxvirus

CHEN Da-xiang, HAO Wen-bo, CHEN Yü, CHEN Hui-qin, LUO Shu-hong

(InstituteofAntibodyEngineering,CollegeofBiotechnology,SouthernMedicalUniversity,Guangzhou510515,China)

Poxvirus is the largest DNA virus, containing complicated structure. It can cause local or systemic purulent damage to skin after infection of humans or animals. Furthermore, it brings about serious economic loss to livestock and threatens human health. Poxvirus could regulate and controlle host cell gene transcription by a variety of strategies, which in turn affect the host immune response. Gene microarray provides a convenient mean for studying the pathogenic mechanism of virus and regulatory mechanism of the host by detection of the host cell gene expression profile before or after the poxvirus infection. This paper reviews the related application of gene microarray on the poxvirus research.

poxvirus; gene microarray; gene expression profile

Luo Shu-hong, Email: sluo815@gmail.com

羅樹紅，Email:sluo815@gmail.com

南方醫(yī)科大學生物技術學院抗體工程研究所，廣州510515

R373.1

A

1002-2694(2016)06-0569-07

2015-12-03；

2016-04-03

DOI：10.3969/j.issn.1002-2694.2016.06.012

國家自然科學基金(No.31170147)資助