恶性肿瘤是一种严重危害人类生命和健康的疾病，而致瘤性DNA病毒是多种恶性肿瘤的主要致病因子。致瘤性DNA病毒的整合可以使宿主细胞正常组织逐步向炎症组织转变，并可导致癌变。病毒整合可引起宿主细胞基因组不稳定和重排，产生新的融合基因，并导致宿主基因表达异常，也使病毒本身得以复制，逃避宿主免疫识别并长期维系自我生存的机制之一。本文综述了目前对致瘤性DNA病毒整合规律以及致瘤性DNA病毒整合致瘤效应的研究和进展，并展望致瘤性DNA病毒整合的研究方向以及在肿瘤发生、发展、诊断和治疗上的应用前景。
关键词：致瘤性DNA病毒，整合，肿瘤，基因组，新一代测序技术
致瘤性DNA病毒一直以来在恶性肿瘤发病学方面扮演着重要角色。与动物或人类肿瘤相关的致瘤性DNA病毒有五类：乳-多-空病毒类，如与人鳞状细胞癌以及宫颈癌发病相关的人乳头瘤病毒(humanpapillomavirus，HPV)等；腺病毒类，如与可以引发肉瘤的腺病毒(adenovirus)等；疱疹病毒类，如与人伯基特淋巴瘤和鼻咽癌密切相关的EB病毒(epstein-barrvirus，EBV)等；乙型肝炎病毒类，如与人类原发性肝细胞癌的发生有密切相关的乙型肝炎病毒(hepatitisBvirus，HBV)；痘病毒类。目前有50多种致瘤性DNA病毒可以引起人类和动物肿瘤。已经明确是人类恶性肿瘤发生发展关键因子的DNA致瘤病毒包括HBV、EBV和HPV等。尽管致瘤性DNA病毒与人类恶性肿瘤的病因学关系仍未完全阐明，但有大量研究证实，这些致瘤性DNA病毒可以感染进入宿主细胞后编码病毒蛋白，病毒蛋白可通过激活宿主细胞基因组原瘤基因表达、调节细胞周期蛋白及抑制细胞凋亡等不同机制作用于细胞，导致细胞恶性转化及肿瘤形成。同时亦有资料表明，致瘤性DNA病毒普遍还具有另外一种重要手段导致细胞癌变，那就是致瘤性DNA病毒在宿主细胞基因组上的整合。
致瘤性DNA病毒在宿主细胞基因组上的整合是致瘤性DNA病毒长期进化过程中形成的一种重要的在宿主体内保存自我、维持在宿主细胞内长期感染并引起宿主细胞炎症或癌变的经典手段。致瘤性DNA病毒在宿主细胞基因组上的整合的致瘤性表现在多个方面，致瘤性DNA病毒(如EBV、HBV、HPV等)也可以整合进入宿主细胞基因组引起宿主细胞基因组不稳定，导致染色体的倒位、易位、缺失以及重排，从而使得宿主细胞基因组结构出现异常。同时能够引起插入诱变导致宿主细胞关键抑瘤基因异常失活或瘤基因异常激活，病毒整合也能够引起宿主细胞基因组的某些区域拷贝数变异，间接影响宿主细胞某些关键瘤基因或抑瘤基因的表达水平。而病毒在宿主细胞基因组的整合过程中自身也会发生基因组的变异并改变其自身的生物学功能。
本文将以致瘤性DNA病毒EBV、HBV、HPV为主，介绍致瘤性DNA病毒在肿瘤细胞基因组上的整合机制、整合模式、整合致瘤效应以及研究致瘤性DNA病毒整合方法学的研究进展，并展望未来在致瘤性DNA病毒整合机制的研究方向和热点。
1．1致瘤性DNA病毒的整合位点
致瘤性DNA病毒的整合位点在目前的研究中已经有多例报道，几乎在宿主细胞每条染色体上都能观察到它们的整合。尽管病毒在癌细胞中的整合位置表现出一定的随机性，但还是发现了一些高频的整合位点。HPV在整合过程中有一个整合位点在多个肿瘤组织和细胞系中被反复观察到，即染色体的8q24，该区域存在著名的瘤基因MYC。HBV在肝癌细胞的整合位点也有几个被多次报道，这几个位点区域存在已经被证实与癌症发生发展紧密相关的基因TERT、MLL4和CCNE1。高建明等在EBV阳性的伯基特淋巴瘤细胞系Raji上面定位了多个EBV整合区域，并指出在染色体4q，2q，1q，7q为EBV整合的高频区域，15号以后的染色体及性染色体未发现EBV整合。
我们通过收集中南大学湘雅医院VCA-Iga滴度高于1∶40的鼻咽癌患者的鼻咽癌活检组织多例，并采用构建鼻咽癌基因组文库的方法，利用EBV的BaMHIW片段作为探针，在14，15号染色体上发现了EBV的整合。而通过G带FISH技术，也在EBV阳性鼻咽癌患者的外周血中发现了EBV的整合。但是由于找寻到的整合位点过少，不能进行统计分析EBV的整合位点的分布规律。在HBV、HPV和EBV以及其他某些能够整合的致瘤性DNA病毒之间并没有发现共同的高频的整合位点，这可能是几个方面的原因：首先，致瘤性DNA病毒之间的序列千差万别，病毒基因组长度大小不一，不同病毒编码的病毒蛋白对宿主细胞造成的影响也不同，而病毒的整合并不是一个独立的行为，病毒的整合往往伴随着病毒蛋白对宿主细胞持续的影响，使得病毒的宿主细胞抵御病毒整合的能力存在差异，而同一致瘤性DNA病毒的不同亚型之间的整合位点以及整合频率也有区别，比如HPV的高致病亚型HPV16和HPV18在宿主细胞中的整合频率就高于HPV其他亚型。其次，不同的致瘤性DNA病毒整合的细胞组织类型也存在差异，而不同的细胞组织存在不同转录活性的基因组区域，导致宿主细胞基因组某些高转录区域暴露在病毒面前的概率增大。另外，受传统的病毒学研究方法限制，我们仅能找到病毒几个特定的整合位点，某些病毒整合位点由于研究技术的限制而发生遗漏对我们在病毒整合位点的统计比较中也造成了干扰。这可能都是目前致瘤性DNA病毒之间没有发现共同整合位点的因素。
1．2致瘤性DNA病毒的插入序列
目前，对致瘤性DNA病毒插入序列的研究发现，致瘤性DNA病毒可以是部分序列参与整合，也可以是完整的致瘤性DNA病毒全基因组序列。另外，致瘤性DNA病毒的插入序列与插入位点附近的人源基因组序列也存在一定的相关性。Dall等在HPV整合研究中，将HPV整合的病毒序列与整合位置相邻的人类DNA序列的关系分为3种。a.微同源整合，即病毒整合序列与相邻的人源序列存在1～10bp左右的同源性。b.非同源整合，即病毒整合序列与相邻的人源序列不存在同源性。c.在病毒序列和整合位置的人源序列中间还存在一段未知来源的DNA序列。而在EBV阳性的伯基特淋巴瘤细胞系Raji中，EBV整合至染色体6q15，整合位点的EBV序列与相邻的人源序列存在70%的同源性。我们通过G带FISH技术也在Raji细胞系基因组这一区域发现了EBV的整合信号。这些研究提示，致瘤性DNA病毒的插入序列与整合位点相邻的人源序列的同源性可能是致瘤性DNA病毒整合发生的一个重要条件。
致瘤性DNA病毒的插入序列在致瘤性DNA病毒基因组上并不是完全随机分布，而是存在着不同的整合频率。比如致瘤性DNA病毒HBV的基因组含有4个开放性阅读框。分别是S基因区、C基因区、P基因区和X基因区。国内学者对国内多例肝癌患者的多项研究证实，X基因区的整合频率远高于其他基因区。随着对致瘤性DNA病毒不同基因区整合频率与致瘤性DNA病毒的致瘤效应研究的不断深入，未来致瘤性DNA病毒不同基因区整合频率很有可能应用到临床，成为判断与致瘤性DNA病毒相关疾病恶性程度的诊断以及预后的重要指标。针对整合频率高的致瘤性DNA病毒某段基因区设计合适的分子靶向干预药物也将会很有应用前景。
Jayshree等对印度肝癌患者的HBV整合研究发现，HBV的S基因区在印度肝癌患者中HBV整合序列中出现频率最高。该结果提示，随着区域人种不同，致瘤性DNA病毒插入序列也会存在差别。这可能是由于地域的不同，病毒的亚型会存在差异，病毒的感染性、整合能力和整合序列存在区别。另外，不同地域的人种之间对某种疾病往往存在着不同的易感基因，对抗病毒感染的能力也有区别，但受制于以往的研究手段和研究规模，我们目前对于不同人种对致瘤性DNA病毒整合是否存在着不同的易感性、是否存在不同的致瘤性DNA病毒的敏感插入序列还了解甚少，随着遗传流行病研究技术的发展，比如近几年全基因组关联研究(genomewideassociation-studies，GWAS)的大量运用，以及对病毒整合易感遗传家系的采集，相信在不久的将来这个重要科学问题的答案会慢慢浮出水面。
而致瘤性DNA病毒在整合过程中，病毒插入序列自身也会出现变异的情况。Wang等在多个存在HBV整合的肝癌样本中也发现了多个HBV整合序列出现HBV整合序列重排。Ikuta等利用P3HR-1来源的EBV感染了SVK上皮细胞，在后面的长期体外培养中，EBV的游离体基因组已经完全丢失，但是发现有EBV的序列片段整合进入了细胞基因组。而进一步的研究发现，整合进入的EBV序列与亲代的P3HR-1来源的EBV全基因组序列相比，出现了多处重排突变等结构变异。致瘤性DNA病毒的插入序列发生突变、变异和重排，可能会使得致瘤性DNA病毒编码的一些基因功能发生改变。这可能是致瘤性DNA病毒获取变异和进化的一种重要手段，也可能是整合序列在宿主细胞基因组伪装和适应的结果。致瘤性DNA病毒插入序列的变异，也加深了我们对致瘤性DNA病毒整合这种经典的维系病毒长期潜伏感染和保存自我手段的理解。
