Вирус папилломы Шопе - Shope papilloma virus

Вирус папилломы Шопе
	Кролик с папилломавирусной инфекцией Шопе
Классификация вирусов
(без рейтинга):	Вирус
Область:	Моноднавирия
Королевство:	Shotokuvirae
Тип:	Cossaviricota
Учебный класс:	Papovaviricetes
Заказ:	Zurhausenvirales
Семья:	Папилломавирусы
Род:	Каппапапилломавирус
Разновидность:	Каппапапилломавирус 2
Синонимы
	Вирус папилломы кролика; Вирус папилломы кролика (Шопе); Вирус папилломы хлопчатобумажного кролика (Shope); Вирус папилломы кролика;

В Вирус папилломы Шопе (SPV), также известный как вирус папилломы кролика (CRPV) или же Каппапапилломавирус 2, это папилломавирус который заражает определенные лепориды, вызывая ороговевший карциномы напоминающий рога, обычно на голове животного или рядом с ней. Карциномы могут метастазировать или стать достаточно большим, чтобы помешать хозяину есть, вызывая голод. Ричард Э. Шоп исследовали рога и обнаружили вирус в 1933 году, что стало важным прорывом в изучении онковирусы. Первоначально вирус был обнаружен в кролики на Среднем Западе США, но также может заразить чистить кроликов, чернохвостые зайцы, зайцы на снегоступах, и Европейские кролики.^[2]

История

Ричард Эдвин Шоп обнаружил вирус папилломы Шопе

Гравировка из Tableau Encyclopedique et Methodique, 1789.

В 1930-х годах охотники на северо-западе Айовы сообщили, что у кроликов, которых они застрелили, было несколько выступов «рогов» на многих частях тела, включая лица и шеи.^[3] Вирус также является возможным источником мифов о шакалоп, кролик с рога из антилопа, и связанные криптиды такой как Wolpertinger. Рассказы и иллюстрации рогатые кролики появляются в научных трактатах, написанных много лет назад, таких как Tableau encyclopédique et méthodique, с 1789 г.

Сообщения из Айовы побудили исследователя рака Ричарда Э. Шопа заняться исследованием, и он обнаружил вирус в 1933 году.^[4] Он отделил вирус от роговых бородавок на хлопчатобумажных кроликах и сделал одно из первых открытий вируса опухоли млекопитающих.^[4] Шоп определил, что выступы были ороговевший карциномы из-за инфекции CRPV. Исследования Шопе привели к разработке первой модели рака, вызванного вирусом, на млекопитающих. Ему удалось выделить вирусные частицы из опухолей пойманных животных и использовать их для прививать домашних кроликов, у которых затем развились аналогичные опухоли. Это способствовало нашему пониманию фундаментальных механизмов неоплазии или образования нового аномального роста ткани.^[4] Вирус был последовательный в 1984 г., показывая существенное сходство последовательностей с HPV1a. Он использовался в качестве модели для вирусов папилломы человека как до, так и после этого открытия. Наиболее наглядным примером этой роли является Вакцина против ВПЧ, который был разработан на основе исследований, проведенных с использованием вируса в качестве модели. Точно так же он использовался для исследования противовирусной терапии.

Геном

Отсутствуют конкретные данные о репродуктивном цикле папилломавирусов. Исследования не позволяют сделать вывод о том, какие кодирующие области экспрессируются до или после репликации вирусной ДНК. Область E1 должна нести ДНК, необходимую для цис и / или транс. E1 - самый большой Открытая рамка чтения, который представляет собой набор кодонов в геноме, которые кодируют белки, кодирующие белок из 602 оснований. E1 похож на COOH-концевой домен обезьяньего вируса 40, играет роль в репликации вирусной ДНК, поддерживая плазмиды внутри клетки. Результаты показали, что CRPV и BPV1 обнаруживаются в одном месте генома, что указывает на то, что вирусы папилломы, вероятно, имеют аналогичные методы репликации своих геномов за пределами хромосомы. Заметное различие между геномами четырех штаммов заключается в том, что белок Е6 почти в два раза длиннее в CRPV, чем в любом из других штаммов вирусов папилломы. Белок E6 в некоторой степени гомологичен семейству синтезов АТФ, которые обнаруживаются в митохондриях крупного рогатого скота. Гомология достаточно значительна, чтобы предполагать эволюционное родство между E6 и бета-цепью семейства АТФ-синтазы; однако у них разные функции или ферментативная активность. Белок E2 перекрывается с открытыми рамками считывания E4 у других вирусов папилломы. Эти различия в белках E2, вероятно, определяют, насколько онкогенным является вирус. Некодирующая область гомологична BPV1. Существуют и другие гомологии, например тот факт, что все вирусы папилломы имеют повторяющиеся последовательности в некодирующих частях их геномов. CRPV имеет несколько заметных повторов, некоторые из которых имеют длину 32 пары оснований. Многие пары расположений транскрипции вверх по потоку гомологичны промоторным последовательностям в SV40.^[5]

Жизненный цикл

Цикл репликации и транскрипция

Жизненный цикл вируса папилломы начинается с того, что клетки активно размножаются в эпителиальных клетках базального и парабазального слоев. Дифференцировка этих клеток необходима этому вирусу для завершения своего жизненного цикла. Трансформирующие белки E6 и E7 индуцируют S-фазу в нижних слоях эпителия.^[6] 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 количество белков репликации вируса не увеличится и несколько вирусных белков не будут коэкспрессированы. Инфицированные дифференцирующиеся клетки перемещаются к поверхности эпителия на поздней стадии вирусного цикла. В верхних слоях эпителия активность промотора изменяется во время продукции вируса. Белки E4 экспрессируются, и в дифференцированных клетках начинается амплификация вирусной ДНК. После этого белки вирусного капсида L1 и L2 экспрессируются, и инфекционные вирионы начинают собираться.^[7]

Экспрессия белка E4 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 и хлопчатобумажных кроликов.^[6]

Сборка и выпуск

Частицы вируса собираются в верхнем эпителии. Икосаэдрическая оболочка капсомера вируса содержит геном из 8000 пар оснований, 360 копий белка L1 и 12 копий белков L2 внутри. Белки L2 собираются в ядерных структурах тела PML и привлекают белки L1 во время сборки вируса. Белки L2 не являются необходимыми для сборки, но возможно, что они увеличивают упаковку и инфекционность. Считается, что капсидные белки также собираются в телах PML во время упаковки.^[6]

Передача папилломавируса требует высвобождения из инфицированных клеток кожи на эпителиальной поверхности, поскольку они не являются литическими. Они устойчивы к высыханию, что увеличивает их выживаемость во время внеклеточного переноса между хозяевами. Высвобождение 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.^[6]

Модуляция хост-процессов

Когда Ричард Э. Шоп начал свои исследования SPV, мало было известно о естественной передаче вирусных векторов и взаимодействиях вируса с его хозяевами. В лабораторных условиях Шоп работал с естественным хозяином вируса - кроликом с хвостом.^[4] В частности, он работал с домашними животными Айовы и других западных штатов США. Он работал с этими видами, потому что было обнаружено, что SPV имел ограниченный географический диапазон и был ограничен высокими равнинами на западе Соединенных Штатов.^[4] Таким образом, основным хозяином SPV является хлопчатобумажный кролик на западе США. Хлопчатобумажные кролики в лаборатории Шопа обычно заражались вирусом через паразитов, таких как кроличьи клещи.^[4] При заражении SPV у хозяев развиваются папилломы на волосистой части кожи, обычно вокруг лица и шеи.^[4] В ходе своих исследований Шоп обнаружил, что трансформация эпидермальных клеток кролика с помощью SPV требует взаимодействия с мезенхимальными клетками. Далее было обнаружено, что мезенхимальные типы поддерживают папилломатозную трансформацию.^[4] В исследовании Шопе также изучалось, как недостаток или избыток витамина А может повлиять на восприимчивость хозяина к SPV. Шоп обнаружил, что дефицит витамина А не влияет на относительный рост папиллом, но в случаях, когда был избыток витамина А, папилломы Шопе подавлялись.^[4] Следовательно, когда SPV заражает хозяина, витамин A играет важную роль во взаимодействиях хозяина / вируса.

Расположение в хосте

Исследование флуоресцентных антител позволило идентифицировать расположение вирусных антигенов в папилломах диких кроликов. Они присутствовали только в ядре кератогиалиновых клеток и клеток ороговевшего слоя, а не глубже в пролиферирующих эпителиальных клетках. У домашних кроликов вирусные антигены присутствовали в гораздо меньшем количестве только в поверхностных ороговевших слоях. Исследование показало, что вирус присутствует только в ядрах пролиферирующих клеток на раннем этапе развития и содержит недостаточное количество белков и в основном нуклеиновых кислот. Белки могут быть иммунологически специфичными, чтобы сохранять свою передаваемость, что делает их замаскированным вирусом.^[8]

Ассоциированные вирусы

Большинство гомологичных вирусов папилломы на самом деле являются 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 они могли сойтись из-за своей схожей цели. CRPV является членом папилломавирусов, поэтому он связан со всеми вирусами этого семейства.^[5]

Тропизм

Инфекция фолликулярной клетки кролика часто возникает в таких местах, как уши, нос, веки и задний проход. Инфекция сначала проявляется в виде покрасневшего и опухшего участка кожи, за которым следует образование круговых папилломных бородавок и ороговевших роговых бородавок. Хотя передача инфекции между кроликами высока, сами опухоли не содержат инфекционного вируса. 25% папилломных инфекций становятся злокачественными и образуют плоскоклеточный рак. Метастазы могут образовываться в легких и лимфатических узлах, а при дальнейшем развитии могут развиваться в почках и печени.^[2]

Папиллома кролика проявляет тропизм к кожному эпителию. Бородавки состоят из почти однородных вертикальных тканевых прядей. Их внешняя окраска обычно черная или сероватая, а разрезанные части обычно белые или розовато-белые с телесным центром. Темная окраска происходит из-за обилия 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 из-за бокового давления нароста. Нормальный эпителий резко переходит в узкую зону быстро утолщающихся эпителиальных слоев, состоящих из быстро размножающихся клеток.^[3]

Кролики, повторно инфицированные вирусом, демонстрируют 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.^[3]

Иммунологически вирус папилломатоза не связан с фибромой или миксомой у кроликов.^[3]

Смотрите также

Онковирус - вирус рака