EB 病毒(Epstein-Barr virus)

1.1.1 EB病毒與疾病

EB病毒屬於 Herpesviridae 疱疹病毒科中 Gamma-herpesvirinae 次 病毒科，lymphocryptovirus 病毒屬，又稱人類疱疹病毒第四型 (HHV-4) (for a review, (McGeoch, et al. 2006))。1958年英國外科醫師 Denis Burkitt 在非洲發現一種好發於小孩頭頸部的淋巴瘤 (Burkitt’s lymphoma)

(Burkitt 1958)。在1964年由Epstein、Achong、Barr等人在Burkitt’s淋巴瘤 培養分離的細胞中以電子顯微鏡發現EB病毒顆粒 (Epstein, et al. 1964)，

故以該等人命名為 Epstein-Barr virus，同時也是第一個被發現與人類腫 瘤相關的病毒。人類是這種病毒的主要天然宿主，盛行率高，全世界有 高達百分之九十以上的人類被感染，大部分無明顯症狀。因為病毒可以 透過唾液傳染，特稱為親吻病 (kissing disease)。大部分的人類早在幼兒 時期即被感染，在幼兒期被感染者無症狀者居多(Biggar, et al. 1978)，倘 若是在青少年時期感染患者易引發傳染性單核球增多症 (infectious mononucleosis) (Henle, et al. 1968)，被感染後終其一生EB病毒都會潛伏於 體內 (W. S. Tsai, et al. 1989)。此外，EB病毒也被認為與許多人類惡性腫 瘤形成具有高度相關性，包含鼻咽癌 (nasopharyngeal carcinoma) (Old, et al. 1966)、巴氏淋巴瘤、何杰金氏淋巴瘤 (Hodgkin’s lymphoma) (Weiss, et al. 1989)、T細胞淋巴瘤 (T cell lymphoma) (Jones, et al. 1988)以及胃癌 (gastric carcinoma) (Burke, et al. 1990)。

1.1.2 EB病毒基因體與結構

EB病毒顆粒直徑約為130-150 nm，由外而內的結構為外套膜-披膜蛋 白質-病毒殼體-病毒核酸。外套膜 (envelope) 來自宿主細胞核膜的磷脂 質雙層外套膜，帶有醣蛋白突起 (glycoprotein spike)。介於套膜與殼體之

間存在許多披膜蛋白質 (tegument protein)，病毒殼體則由162個次蛋白衣 (capsomer) 所組成，包裹著病毒核酸 (for a review, (Longnecker 2013))。

EB病毒基因體約為172 kbp雙股 DNA，GC含量比高達60%，在病毒 殼體內呈現線狀結構。感染宿主後潛伏於宿主細胞中則呈現環狀的游離 質體狀態 (episomal form)，是透過基因組中特殊的兩端的尾端重複序列 terminal repeats，TR) 連接形成環狀 (Kuppers 2003)，會表現出大約100 多種病毒蛋白質。

於1984年，Baer 等人利用 B95-8 細胞所產生的病毒株揭示限制酶 圖譜，他們利用 BamHI 限制酶將 DNA 片段大小按英文字母大寫 A-Z 排列，更小的片段則英文字母小寫 a-f 命名(Baer, et al. 1984)，在利用開 放閱讀架的轉錄方向和順序編列數字，以此標準制訂出EB病毒基因名，

以BFRF1 為例，即表示病毒基因體經 BamHI 限制酶切割後(B)，

片段大小為第六片段(F)，右向(R)第一段(1)開放閱讀架，已知EB病毒約 有85開放閱讀架 (open reading frame，ORF)。

1.1.3 EB病毒生活史

目前已知人類為EB病毒唯一宿主，主要感染人類的 B 細胞、

T 細胞以及上皮細胞 (Sixbey, et al. 1983)，其生活史可分潛伏期 (latent stage)與溶裂期 (lytic stage) (for a review, (Longnecker 2013))。EB病毒於B 細胞中多以潛伏期的狀態存在，有理論提出說病毒會視宿主免疫能力而 定伺機轉為溶裂期，使咽部上皮細胞與唾液中的病毒量上升，再次感染 新宿主。

EB病毒可藉由唾液傳播感染咽部上皮細胞，在由咽部淋巴結或韋氏 環淋巴組織 (Waldeyer's ring) 轉而感染淋巴附近的 B 細胞 (Tugizov, et al. 2013)，EB病毒感染上皮細胞需要至少三個病毒蛋白協助

(Chesnokova and Hutt-Fletcher 2014)，以膜融合 (membrane fusion) (Sorem

and Longnecker 2009)或胞移作用 (Transcytosis) 的方式侵入細胞 (Tugizov, et al. 2013)。然而，EB病毒感染 B 細胞時需要五個病毒蛋 白、兩個宿主細胞蛋白 (Chesnokova and Hutt-Fletcher 2014)，外套膜具 有醣蛋白 gp350/220 會與 B 細胞的 CD21，並配合醣蛋白 gH、gL、

gB，以及 gp42 結合宿主 HLA-II，將 HLA-II 作為輔因子以內吞作用 感染 B 細胞 (Miller and Hutt-Fletcher 1992; Q. Li, et al. 1997)。當病毒成 功感染細胞後，上皮細胞可透過細胞微管

(microtubules)、細胞骨架 (actin cytoskeleton)；B 細胞僅需要細胞微管 (microtubules) 的協助，將病毒移動到宿主細胞核 (Shannon-Lowe, et al.

2009; Valencia and Hutt-Fletcher 2012)。

病毒移至宿主細胞核時，由核孔將病毒核酸注入細胞核內 (Johnson and Baines 2011)，隨著宿主細胞 DNA 同步複製 (Yates, et al. 1985)。可 分為潛伏期 (latent stage) 和溶裂期 ( lytic stage)。當病毒以潛伏 (latent stage) 狀態存在，過程中最多僅表現11個基因產物以維持EB病毒於細胞 內 (Young and Rickinson 2004)。可透過化學藥物

12-0-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA)、sodium butyrate (SB) (zur Hausen, et al. 1978)，物理性 UV 照射，或是利用抗免疫球蛋白抗體 (anti-human Ig) 刺激 B 細胞 (Tovey, et al. 1978)，以及於細胞內表現病毒蛋白轉活 化子 (transactivator) Zta 及 Rta (Mauser, et al. 2002)，皆可促使EB病毒再 活化並進入溶裂期，依照病毒蛋白表現先後順序可分為三個時期：

(1) 特早期 (immediate early, IE)：此時期會表現病毒轉活化子

(transactivator) Zta (BZLF1) 以及 Rta (BRLF1) 是主要調控溶裂期的 關鍵角色 (Miller, et al. 2007)，可單獨或協同活化許多早期基因的表 現 (for a review, (Longnecker 2013))。

(2) 早期 (early, E)：早期所表現出的蛋白，多為幫助EB病毒複製的蛋

白，例如：BALF2 單股 DNA 結合蛋白 (single strand DNA binding protein, SSB)、BALF5 DNA 聚合酶 (DNA polymerase)、BBLF4 解 旋酶(helicase)、BSLF1 導引酶 (primase)、BMRF1 DNA 聚合酶輔助 因子 (DNA polymerase processivity factor, PPF) (for a review, (Münz 2015))。

(3) 晚期 (late, L)：EB病毒晚期時表現約36種晚期蛋白質 (Yuan, et al.

2006)，由晚期基因調控子 (late gene regulator) BcRF1 (TATA box binding protein like protein, TBP like protein) 及 BGLF4 (EBV-encoded serine/threonine kinase) 調控表現 (Aubry, et al. 2014; El-Guindy, et al.

2014)。在此時期主要表現病毒結構蛋白質 (structure protein)、醣蛋白 以及披膜蛋白，例如：病毒外殼抗原 (viral capsid antigen, VCA)、膜 抗原 (membrane antigen, MA) 以及套膜上的醣蛋白 gp350、gp42等 等晚期病毒蛋白質 (Dolyniuk, et al. 1976)，會影響著病毒殼體的成熟 與組裝，甚至是新病毒感染進程與貼附 ( for a review, (Münz 2015))。

病毒釋放核酸物質進入核內複製，表現出病毒早期及晚期蛋白質，此 時會在細胞核內先組裝成未成熟的病毒核殼體(nucleocapsid)，在金染色電 子顯微鏡實驗分析中發現，BORF1 和BDLF1 蛋白質位在EB病毒核殼體 上，證實了EB病毒殼體是由 BORF1 和 BDLF1 等病毒殼體蛋白質組成。

另外，BORF1 和 BDLF1 會形成類似於人類單純疱疹病毒 ( Human simplex virus-1, HSV-1)中 VP19C 和 VP23 蛋白質所組成的 triplex 結 構，並且 triplex 可以幫助連繫殼體上的次蛋白衣 (capsomer)，促進病毒二 十面殼體的形成 (Wang, et al. 2011)。核殼體具有液晶密度壓力 (liquid crystalline density) 能讓病毒核酸進入核殼體內 (Johnson and Baines 2011)。

再透過病毒出核複合體 (nuclear egress complex) BFRF1/BFLF2 的協助 (Blossom Damania 2009)，將病毒核殼體送至細胞質，推測在此以類似

HSV-1方式獲得披膜蛋白，藉由反式高基氏網 (trans-Golgi network, TGN) 或細胞膜 (plasma membrane) 做最後的套膜化 (envelopment) (Granzow, et al. 2001)。