禽白血病病毒J 亞群(ALV-J)是一種致瘤性反轉(zhuǎn)錄病毒,于1991 年在英國首次報(bào)道,在所有ALV 亞群中致病性和傳染性最強(qiáng),引起雞的臨床病例最多,占禽類白血病(AL)病例的90%以上。ALV-J 在臨床上常造成被感染雞出現(xiàn)持續(xù)性病毒血癥,并伴隨慢性炎癥、免疫抑制和腫瘤多樣化,其完整的基因組包含gag、pol和env基因,分別編碼病毒結(jié)構(gòu)蛋白、反轉(zhuǎn)錄酶和囊膜蛋白。目前尚未研制出有效的疫苗對(duì)ALV-J 進(jìn)行防控,主要是通過凈化控制病毒的傳播,由于其獨(dú)特的傳播能力和致病性,給家禽業(yè)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。ALV-J 主要誘發(fā)髓細(xì)胞瘤,后期還會(huì)誘導(dǎo)腎母細(xì)胞瘤、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、淋巴細(xì)胞瘤、血管瘤、成紅細(xì)胞瘤以及平滑肌肉瘤等多種腫瘤。腫瘤的形成和轉(zhuǎn)移是造成病雞死亡的主要原因。之前的研究一直認(rèn)為腫瘤的轉(zhuǎn)移是腫瘤細(xì)胞本身誘導(dǎo)實(shí)現(xiàn)的。
近期發(fā)表于《Journal of Virology》的研究論文,報(bào)道了ALV-J 表面蛋白(SU)和雙皮質(zhì)腎上腺素樣激酶1(DCLK1)之間通過相互作用促進(jìn)了上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)和細(xì)胞增殖。該研究發(fā)現(xiàn),在ALV-J 感染的細(xì)胞中EMT 間質(zhì)標(biāo)志物N-cadherin、Vimentin、MMP2 和轉(zhuǎn)錄因子Snail 表達(dá)上調(diào),上皮標(biāo)志物Ecadherin 表達(dá)下調(diào),體內(nèi)試驗(yàn)通過免疫組織化學(xué)(IHC)證明骨髓中N-cadherin 和Vimentin 陽性細(xì)胞主要分布在軟骨內(nèi)成骨區(qū)域,且ALV-J 感染組明顯高于對(duì)照組,表明ALV-J 可以激活感染細(xì)胞的EMT。為明確ALV-J 激活EMT 相關(guān)的宿主關(guān)鍵分子,通過蛋白質(zhì)組學(xué)分析篩選出介導(dǎo)EMT 的一個(gè)潛在因素,即與腫瘤相關(guān)、表達(dá)量顯著上調(diào)的腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物DCLK1。
為驗(yàn)證ALV-J 激活DCLK1 的表達(dá),該研究檢測(cè)了ALV-J 感染細(xì)胞和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物各組織中DCLK1 的動(dòng)態(tài)表達(dá),結(jié)果顯示DCLK1 在ALV-J 感染組表達(dá)量顯著上調(diào),表明ALV-J 促進(jìn)了DCLK1 在體外和體內(nèi)的表達(dá)。為明確ALV-J 的結(jié)構(gòu)蛋白能激活DCLK1 的表達(dá),將gag、pol和env基因轉(zhuǎn)染到ALV-J 感染的細(xì)胞中,檢測(cè)DCLK1 表達(dá),表明gag和env均能激活DCLK1 的表達(dá),并進(jìn)一步通過免疫共沉淀和免疫熒光驗(yàn)證了ALV-J 通過SU 與DCLK1 相互作用招募DCLK1。研究發(fā)現(xiàn)過表達(dá)DCLK1 增加病毒復(fù)制,并加速G1/S 期細(xì)胞周期的進(jìn)展,促進(jìn)細(xì)胞增殖,敲低DCLK1 顯著抑制病毒復(fù)制,并延緩細(xì)胞周期進(jìn)展,減弱細(xì)胞增殖。體內(nèi)試驗(yàn)對(duì)DCLK1 與細(xì)胞增殖核抗原(PCNA)在十二指腸進(jìn)行雙重?zé)晒鈽?biāo)記,激光共聚焦成像結(jié)果表明,DCLK1 和PCNA 在十二指腸腸隱窩中表達(dá)高度重疊,進(jìn)一步證明DCLK1 促進(jìn)ALV-J 感染細(xì)胞的增殖。過表達(dá)DCLK1,誘導(dǎo)EMT間質(zhì)標(biāo)志物N-cadherin、Vimentin、MMP2 和轉(zhuǎn)錄因子Snail 表達(dá)上調(diào),上皮標(biāo)志物E-cadherin 表達(dá)下調(diào),進(jìn)一步明確了DCLK1 促進(jìn)ALV-J 感染細(xì)胞的EMT 進(jìn)程。
解析腫瘤轉(zhuǎn)移機(jī)制對(duì)于癌癥研究意義巨大。臨床中ALV-J 主要誘發(fā)髓細(xì)胞瘤及多種腫瘤,并可轉(zhuǎn)移至病雞的多個(gè)器官,是造成病雞死亡的主要因素。該研究團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移是ALV-J誘導(dǎo)實(shí)現(xiàn)的,揭示了腫瘤病毒誘導(dǎo)腫瘤轉(zhuǎn)移新機(jī)制,為腫瘤病毒及其誘導(dǎo)腫瘤的控制,研制抗腫瘤轉(zhuǎn)移的靶標(biāo)藥物具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。