疾病与人类健康

发表于 2026-07-22 分类于分子生物学阅读次数：本文字数： 23k

疾病与人类健康·

由GPT-5.6-Sol-Ultra生成

肿瘤与癌症·

基本概念与癌基因·

癌（cancer）/恶性肿瘤：不受生长调控、过度增殖且突破正常区域限制的细胞群。
良性肿瘤同样过度增殖，但局限于正常位置，不侵染周围组织和器官；绝大多数癌由肿瘤细胞经一系列突变转化而来。
细胞癌变的分子基础是基因突变：DNA的改变及异常活动导致细胞癌变。

良性肿瘤与恶性肿瘤的组织特征

癌基因类型	来源与特点
病毒癌基因（V-onc）	见于DNA病毒和RNA病毒；RNA病毒主要为反转录病毒，可使靶细胞恶性转化
细胞转化基因（C-onc）	可使正常细胞转化为肿瘤细胞，与V-onc序列显著相似；可能是正常细胞原癌基因的突变产物

原癌基因广泛存在且较保守，教材将其归为管家基因；正常表达可调控细胞生长和分化，发生异常改变后可成为细胞转化基因。

反转录病毒致癌基因·

复制、整合与致癌·

反转录病毒基因组为约$6\sim9\ \mathrm{kb}$的单链RNA；gag、env编码病毒结构蛋白，pol编码反转录酶。

反转录病毒颗粒的主要结构

感染与复制：病毒核心进入细胞$\rightarrow$RNA反转录为线性双链DNA$\rightarrow$进入细胞核$\rightarrow$整合酶使其随机整合入宿主基因组。
原病毒（provirus）：整合到宿主基因组中的病毒DNA。反转录病毒通常不杀死宿主细胞，故原病毒可随宿主基因组传给子代细胞。
原病毒LTR含有被宿主RNA聚合酶Ⅱ和转录因子识别的信号，可驱动完整病毒mRNA转录；病毒再利用宿主翻译系统合成蛋白并组装颗粒。
致癌的主要原因：激活特定基因表达$\rightarrow$破坏宿主细胞原有平衡$\rightarrow$细胞转化。

反转录病毒双链DNA整合入宿主基因组

V-Src与细胞黏附·

最早发现的致癌基因为劳斯肉瘤病毒V-Src，编码514 aa的磷酸化蛋白$p60^{Src}$；其C端250 aa为活性区，可将磷酸基团转移至靶蛋白酪氨酸残基。
教材所述转移机制：$p60^{Src}$位于质膜附着点$\rightarrow$枢纽蛋白酪氨酸磷酸化提高20倍以上$\rightarrow$枢纽蛋白连接作用下降$\rightarrow$肌动蛋白纤丝束松散$\rightarrow$细胞黏附减弱$\rightarrow$易脱落、转移。

转化类型与V-onc来源·

类型	致癌时间	癌基因位置及体外转化能力
急性转化型	几天或几周内形成实体瘤或白血瘤	癌基因多位于病毒基因组内部，也可位于$3’$端，但不插入结构基因内部；能体外转化细胞
非急性转化型	数月、数年甚至数十年	与急性转化型特征相反

V-onc并非病毒原有基因，而是反转录病毒感染宿主后获得的细胞原癌基因；经病毒修饰后成为病毒基因组的一部分并获得致癌性，作用靶分子也可能改变。
细胞原癌基因多为带插入序列的断裂基因，病毒癌基因则常为完整、无断裂的读码框。

c-Src原癌基因被病毒获得并转变为V-Src

c-myc主要在$\mathrm G_0/\mathrm G_1$交界或$\mathrm G_1$早期表达，c-H-ras和c-K-ras主要在$\mathrm G_1$中晚期表达。
c-myc使细胞获得通过$\mathrm G_1$“生长控制点”的潜能，c-ras加强该作用，二者协同使细胞向S期过渡；肿瘤细胞的控制点失效，因而持续处于细胞周期循环。

原癌基因产物及其分类·

放射性物质、亚硝酸和烷化剂等非病毒因子不携带外来癌基因，而是通过突变改变细胞原有遗传信息并诱导恶性转化。
肿瘤DNA反复转染仍可使正常细胞转化，说明决定转化的因子是DNA，并可能集中于特定区域。

黄曲霉素通过基因突变诱发细胞癌变

分类依据	类别	代表基因产物
细胞内位置	膜结合蛋白	erbB、neu、fms、mas、Src
细胞内位置	可溶性蛋白	mos、sis、fps
细胞内位置	核蛋白	myc、ets、jun、myb
功能	6类	蛋白激酶、生长因子、生长因子受体、GTP结合蛋白、核蛋白、功能未知蛋白

共同特征：原癌基因产物可诱发一系列与细胞生长、分化有关的基因表达，进而改变细胞表型。

原癌基因的活化方式·

正常细胞中的原癌基因通常为单拷贝，仅低水平表达或不表达；点突变、插入、重排、缺失和扩增均可改变其活性。

原癌基因转变为癌基因的主要途径

点突变·

点突变可能是最常见的活化机制。ras编码相对分子质量约$2.1\times10^4$的p21蛋白；T24膀胱癌Ha-ras表达量未明显升高却具有转化活性，说明点突变主要改变p21的结构和功能，而非提高表达量。

ras实例	关键改变	结论
T24膀胱癌C-H-ras	第12位由甘氨酸变为缬氨酸	获得转化活性
Hs242肺癌Ha-ras	第61位谷氨酰胺变为亮氨酸	单个氨基酸替代即可改变构象并使细胞转化
肺癌K-ras2	第12位`GGC`变为`TGT`，甘氨酸变为半胱氨酸	获得转化活性
SW480结肠癌K-ras	第12位变为`GTT`，编码缬氨酸	获得转化活性

ras第12位密码子是突变热点；第61位也可因点突变产生转化活性。

LTR插入·

LTR是反转录病毒基因组两端含强启动子的长末端重复序列。
LTR插入原癌基因启动区或邻近部位$\rightarrow$正常调控被改变$\rightarrow$转录增强；如插入c-myc的$5’$上游使其大量转录，也可使c-sis的转录和翻译均明显增加。

基因重排·

重排可发生于原癌基因之间，或原癌基因与非原癌基因之间；基因内部结构可能保持不变，也可能被改变。
Burkitt淋巴瘤：位于$8q^{{24}$的`c-myc`断裂并易位至IgH（$14q}{32}$）、IgK（$2p^{{11}$）或Ig$\lambda$（$22q}{12}$）位点$\rightarrow$受Ig强启动子/增强子驱动$\rightarrow$原调控失效、c-myc高表达。
教材所述慢性骨髓瘤：第9号染色体上的低表达abl移至第22号染色体并与bcr融合$\rightarrow$表达显著提高$\rightarrow$细胞分裂失控、癌变。

abl易位并与bcr融合形成细胞癌基因

缺失与扩增·

缺失：原癌基因$5’$上游负调控序列缺失或突变$\rightarrow$抑制作用丧失$\rightarrow$表达增强；Burkitt淋巴瘤c-myc可由此被激活。
基因扩增：拷贝数增加$\rightarrow$可用转录模板增多$\rightarrow$表达提高。肿瘤细胞DNA扩增频率至少比正常细胞高上千倍，扩增可带来选择性生长优势，癌基因常是其靶位点。

基因互作与癌基因表达·

染色体构象与基因领域效应·

基因表达既取决于自身及邻区一级结构，也取决于染色体空间构象。
基因领域（gene territory）：基因与基因之间的间隔距离。
基因领域效应（gene territorial effect）：同一DNA链上同向转录的两个基因距离过近，妨碍高效转录所需染色质结构形成，使其中一个或两个基因不转录或转录显著降低。
- 两基因总长为$0.3\sim5\ \mathrm{kb}$时，最佳间隔距离与总长度正相关。
- 正常人c-myc受两侧强表达基因的领域效应抑制；Burkitt淋巴瘤重排使一侧强表达基因消失，解除抑制并增强c-myc转录，增强后的c-myc又可抑制另一侧基因。

原癌基因终产物的调控·

原癌基因产物既可调控其他原癌基因，也可反馈调控自身；生长因子、生长因子受体和激素受体类产物可作为胞外信号或信息传递物质。
癌基因产物传递生长刺激信号的3种方式：
1. 模拟生长因子，与相应受体作用，以自分泌方式刺激生长。
2. 模拟已结合配体的生长因子受体，在无外源生长因子时仍发出分裂信号。
3. 直接作用于细胞内生长控制途径，解除其对外源刺激信号的依赖。

抑癌基因对原癌基因的调控·

项目	原癌基因	抑癌基因
对细胞生长的作用	促进增殖和癌变	抑制增殖，促进分化、成熟和衰老，引导多余细胞进入程序化死亡
遗传效应	通常为显性，激活即可发挥作用	教材称为隐性癌基因，两个等位基因均失活才丧失抑癌功能
突变范围	教材称只发生于体细胞	可发生于体细胞，也可发生于生殖细胞并遗传

抑癌基因表达受抑制$\rightarrow$对恶性增殖的限制解除$\rightarrow$原癌基因活跃表达并促进癌变。
p53：在多种肿瘤中高频缺失；保守区单点突变或等位基因缺失均可使其失去抑癌活性，其蛋白与DNA结合后可影响DNA复制和基因转录。
Rb：阻止$\mathrm G_0/\mathrm G_1$期细胞进入S期，从而控制细胞增殖；正常Rb表达几乎可抑制所有培养细胞分裂。
细胞癌变不是单一因素所致，而是显性癌基因与隐性抑癌基因多阶段协同作用的结果。

外源信号与快速反应基因·

调控链：生长因子、激素、神经递质或药物$\rightarrow$膜受体或其他途径$\rightarrow$多种蛋白激酶活化$\rightarrow$转录因子被修饰$\rightarrow$一系列基因转录激活。
反应在数分钟至数十分钟内完成，可激活约70～80种基因；c-fos最快、最显著，随后为c-myc、c-myb、c-erbB、c-ets等核蛋白原癌基因。
快速反应基因：对细胞外信号迅速发生转录应答的基因。

原癌基因参与细胞信号转导

快速反应基因转录的两个特点：
1. 不被蛋白质合成抑制剂阻断；抑制剂还可能因抑制不稳定蛋白质合成而延长转录产物半寿期。
2. 激活时间短，通常半小时内完成后逐渐恢复；其产物主要作为转录因子或调节因子，进一步调节其他基因并介导细胞对外源信号的应答。

人类免疫缺陷病毒（HIV）·

人类免疫缺陷病毒（HIV）：诱发人类获得性免疫缺损综合征（AIDS）的反转录病毒，属于反转录病毒科慢病毒属中的灵长类免疫缺陷病毒亚属。
HIV主要分为HIV-I和HIV-II：HIV-I与猴艾滋病毒约有45%相似性，致病力强，是全球流行的主要病原；HIV-II与猴艾滋病毒相似性达75%，毒力较弱、病程较长，主要见于非洲西部。教材以下主要讨论HIV-I。

病毒颗粒、靶细胞与传播·

HIV为直径约$120\ \mathrm{nm}$的球状病毒；宿主细胞外膜来源的脂双层构成包膜，其上有gp120和gp41。
病毒内部含两条基因组RNA及附着其上的反转录酶；MA、CA和NC分别为内膜、外壳和核衣壳蛋白。

HIV-I病毒粒子结构

HIV主要感染T4淋巴细胞，也可感染B淋巴细胞、单形核细胞等；感染可形成多核巨细胞并导致细胞死亡，病毒还可随感染细胞扩散至全身，在淋巴细胞、脑、胸腺、脾等组织中均可检出。
病毒存在于血液、精液、阴道分泌物、乳汁、脑脊液等体液中，以血液、精液和阴道分泌物中浓度最高；可经血液、血液制品及含病毒的人体分泌液传播。教材称眼泪中虽可检出病毒，但尚无经眼泪传播的临床病例。

基因组与编码蛋白·

基因组结构·

HIV基因组由两条单链正链RNA组成，每条约$9.7\ \mathrm{kb}$，$5’$端有$m^7\mathrm{G}5’\mathrm{GmpNp}$帽子结构，$3’$端有多(A)尾。
基本排列为$5’-\mathrm{LTR-gag-pro-pol-env-LTR}-3’$。
HIV还含较多调控基因；编码区大量重叠，尤以$3’$端明显。Tat、Rev等基因为不连续基因，由内含子分隔成两个外显子；HIV-I至少含4个功能性剪接供体位点和6个受体位点。

HIV-I基因组结构及主要蛋白

结构蛋白与复制酶·

基因/前体	加工产物	主要功能
gag编码p55	p17（MA）、p24（CA）；p15再切为p7（NC）和p6	构成内膜、外壳和核衣壳；NC结合病毒RNA
gag与pol重叠区的pro编码p10	蛋白酶（PR）	切割病毒蛋白前体，形成成熟蛋白
pol	反转录酶p66/p51、整合酶p32	合成病毒DNA并将其整合入宿主染色体
env编码的蛋白经糖基化形成gp160	gp120、gp41	受体结合与膜融合

侵入机制：gp120先结合细胞CD4受体，再与CXCR4、CCR5等辅助受体相互作用；gp120构象变化并与gp41分离，gp41插入细胞膜并促使膜融合，病毒核心进入细胞。

HIV-I与CD4及辅助受体相互作用

主要辅助受体	原文列出的相关细胞或组织
CCR5	活化T细胞、单核细胞、树突状细胞
CXCR4	淋巴细胞、单核细胞、脑

env初产物相对分子质量为$8.8\times10^{4$，糖基化后形成相对分子质量$1.6\times10}5$的gp160；gp160含845～870个氨基酸，在第511位被切为gp120和gp41。gp120的24个糖基化位点是其结合CD4所必需的。
gp120的V3环含主要抗原决定簇，C1、C4区含辅助性T细胞决定簇；主要细胞毒T细胞决定簇与V3区部分重叠。CD4受体结合区位于C4区的423～427位，其功能还依赖整个分子的空间构象。

主要调控蛋白·

蛋白	核心作用
Tat	转录激活因子和RNA沉默抑制因子；与TAR及宿主因子协同促进延伸
Rev	调控RNA剪接、稳定性和核输出，促使表达由早期调控蛋白转向晚期结构蛋白
Nef	负调控LTR转录，并负调控CD4、MHC I和MHC II
Vpr	增强复制，协助整合前复合体进入细胞核
Vpu	促进病毒组装和释放，并使gp160/CD4复合体解聚
Vif	维持病毒粒子侵染性及其在巨噬细胞间的扩散

HIV的复制·

吸附与侵入：gp120结合CD4及辅助受体，gp41介导膜融合，使病毒核心和两条RNA进入细胞。
反转录：p66/p51组成的反转录酶以病毒RNA为模板合成互补DNA；其氨基端具有DNA聚合酶活性，p66羧基端的RNA酶H活性在p51协同下水解模板RNA。教材称宿主DNA聚合酶随后合成双链DNA。
整合与潜伏：双链DNA环化并入核，由整合酶随机整合到宿主染色体，形成原病毒；其可随细胞分裂传递并长期潜伏。
转录、剪接与翻译：原病毒先产生RNA前体；剪接后的mRNA编码Tat、Rev等早期调控蛋白。Rev达到一定水平后，未剪接的全长RNA被输出至胞质，一部分作为子代基因组，另一部分指导Gag、Env等结构蛋白合成。
装配与释放：Gag结合基因组RNA并完成包装；核衣壳由细胞膜出芽，形成完整病毒体并感染其他细胞。

HIV-I在人体细胞内的复制与侵染

早期－晚期转换：转录由$5’$-LTR开始，早期RNA迅速剪接并主要合成调控蛋白；Rev达到阈值后，长链RNA增多并用于结构蛋白表达和病毒装配。
复制状态决定感染结局：高水平复制和表达可迅速杀死细胞；低水平复制使细胞功能失常；不复制、不表达时以前病毒形式长期共存。这是潜伏期和病程差异的重要原因。

HIV基因表达调控·

LTR与顺式调控元件·

两端LTR高度保守，在HIV-I、HIV-II及SIV间保守性超过95%。两端LTR均可启动转录，但通常由$5’$-LTR内启动子控制；$5’$-LTR的调控可能抑制$3’$-LTR，前者缺陷时后者可被激活。
$5’$-LTR分为U3、R、U5区：转录由R区TSS起始，经U5区加帽后延伸；通常在$3’$-LTR的R区终止，并由其U5区的poly(A)信号指导加尾。
以TSS为参照，$5’$-LTR含4类主要功能元件：调控单位$(-455\sim-104)$、增强子$(-109\sim-79)$、核心单位$(-78\sim-1)$及TAR区$(+1\sim+60)$。

HIV基因组LTR结构

HIV 5'-LTR中DNA和RNA结合蛋白的作用位点

元件	关键组成与作用
上游调控区	结合COUP-TF、AP1、NFAT、USF、TCF-1α、C/EBP、LEF-1、Ets-1等；教材称COUP-TF、USF负调控，其余多为正调控，T细胞高表达因子的共有位点尤其重要
增强子	$-104\sim-81$含两个相隔3～4 nt的10 bp `GGGACTTTCC`序列，结合$\mathrm{NF-\kappa B}$，也可结合NF-AT，促进HIV特别是在T细胞中的高效表达
核心转录单位	$-78\sim-46$富GC区有3个连续Sp1位点，$-28\sim-24$含TATA元件，另有TSS；这些元件维持启动子活性，也是Tat反式激活所必需的
TAR	$+1\sim+60$的发夹状RNA应答元件，含两个`CTCTCGG`重复，结合Tat并将其募集到启动子，是病毒复制必需的调控位点

上游调控区的代表性位点依次包括COUP-TF（$-371\sim-334$）、AP1（$-347\sim-329$）、两个NFAT位点、USF（$-173\sim-160$）及TCF-1α（$-139\sim-124$）；其中$-201\sim-130$集中有T细胞高表达的LEF-1、NFAT、Ets-1共有位点。
3分子Sp1结合LTR后可经蛋白质互作改变DNA构象，并在磷酸化后激活转录；TRIM22通过干扰Sp1结合抑制预起始复合物形成和原病毒转录。
TSS上游的ZASC1可与Tat、P-TEFb协同促进转录延伸。TSS下游有3个AP1位点及NFATc2、C/EBP、类AP-3等结合位点；这些因子可募集染色质重塑及组蛋白修饰复合物，提高RNA聚合酶Ⅱ对染色质的亲和力。
TAR还可产生miRNA，通过降低ERCC1、IER3表达抑制细胞凋亡；其中的Psi元件可被Gag、Rev识别并参与基因组与结构蛋白组装。

5'-LTR的TSS下游转录因子结合位点

Tat－TAR调控转录延伸·

Tat蛋白结构

Tat是病毒复制必需的转录激活因子；HIV-I Tat由两个外显子编码，共101个氨基酸，第一外显子编码的67肽也具有反式激活作用。
Tat的主要功能区：酸性区参与转录激活；富Cys区在16个残基中含7个Cys，可结合二价金属并形成二聚体，其中6个Cys为维持活性所必需；$+48\sim+52$位的碱性GRKKR序列兼具核－核仁定位信号和TAR RNA结合功能，Tat第52、53位Arg可与TAR磷酸基团作用。
Tat的RNA沉默抑制区位于38～72位，与转录激活功能区分离。
教材另称HIV-I和HIV-II编码异源转录激活因子Tax，可借宿主转录因子与LTR中的顺式元件结合而调控转录。
无Tat时虽可形成转录起始复合物，但RNA聚合酶Ⅱ延伸效率低，只产生短而不完整的转录物；Tat出现后长链RNA取而代之。
核心机制：Tat结合新生TAR RNA，并募集由细胞周期蛋白T1（CCNT1）和CDK9组成的P-TEFb；TAR把该激酶定位到暂停的RNA聚合酶Ⅱ附近，经磷酸化激活延伸。
Tat－TAR仅结合仍不足以充分激活表达，还要求TAR高级结构完整，并依赖宿主细胞因子及上游启动子、增强子序列。Tat可与宿主TBP-I形成复合体；SP1和TATA元件对Tat诱导状态下的转录尤其重要。
TAR远离上游启动子时活性迅速下降。教材所述实验中，SP1对Tat诱导细胞的促进远强于非激活细胞；TATA序列改变对未激活细胞影响较小，却明显降低Tat诱导状态下的病毒复制，进一步说明Tat效应依赖启动子背景。

Rev介导剪接转换与核输出·

Rev由两个外显子编码，共116个氨基酸；它结合env和gag/pol RNA上的234 nt RRE，抑制剪接体组装，提高含RRE RNA的稳定性并促进其输出至细胞质。
表达转换：Rev减少RNA编辑，使未剪接或含内含子的RNA积累并翻译结构蛋白，因此负调控早期调控蛋白表达、正调控晚期结构蛋白表达；rev缺陷时仅有早期基因表达。

Rev蛋白结构

Rev以富碱性14肽EGTRQARNRRRRWR特异结合RRE的IIB茎区；首个Rev结合后招募其他Rev形成多聚体。其核定位信号负责入核，近羧基端区域还能结合宿主蛋白协助mRNA加工和转运。
Rev通过其富亮氨酸核输出序列充当适配器：核定位信号一端结合RRE，核输出序列一端结合宿主输出因子CRM1，从而把含内含子的病毒RNA输出至胞质，完成复制后期过程。

Rev与RRE的结合

Nef、Vpr、Vpu与Vif·

Nef：并非复制必需蛋白，可抑制LTR特异性转录；教材称定位于细胞膜的烷基化Nef比弥散于细胞核、细胞质的未烷基化Nef抑制效率高10倍，提示其可能经膜信使分子调控LTR。Nef还可维持体内病毒含量并参与致病，形成同源二聚体后负调控CD4、MHC I和MHC II。
Vpr：存在于病毒颗粒并与p6 Gag互作；可使LTR调控的复制提高2～3倍。细胞分裂时，整合前复合体可在核膜解体后入核；在不分裂或细胞周期阻滞细胞中，Vpr则与整合酶协同使其经核孔入核。Vpr还可阻滞$G_2$期并诱导凋亡。
Vpu：HIV-I特有、由Rev调控的膜磷酸化蛋白；促进病毒组装、成熟和释放，并协助gp160/CD4复合体解聚。缺失后感染性病毒粒子产量降低5～10倍。

Tat、Rev和Nef对HIV基因表达的影响

Vif：HIV-I侵染所必需；缺失时仍能复制并产生病毒粒子，但粒子侵染性不足野生型的$1/1000$，且不能有效地在巨噬细胞间扩散。

感染进程与致病机制·

感染进程·

急性期：初次感染后病毒立即大量复制、扩散，血清出现HIV抗原；约70%以上感染者在2～4周内出现发热、咽炎、淋巴结肿大、关节痛、神经系统病变或皮肤黏膜损伤等急性症状，通常持续1～2周。
无症状潜伏期：临床症状消失，外周血HIV抗原很低甚至检测不到，但病毒并未清除。
进展期：HIV重新大量复制并持续损害免疫系统，依次可发展为持续性全身性淋巴腺病、教材所称艾滋病相关综合征（APC），直至AIDS。

体液中和抗体可在急性期降低病毒量或部分清除病毒；细胞免疫可杀伤感染细胞、阻止细胞接触传播并协助清除早期感染灶，但感染者仍会终生带毒。教材称感染后7～8年内约半数带毒者发病，随时间延长发病概率继续升高。

免疫功能下降·

高水平病毒复制直接造成感染细胞死亡。
脱落的gp120结合正常细胞CD4，使其被免疫系统误认并杀灭；CD4被封闭也会削弱T细胞的免疫辅助功能。
gp120诱导针对CD4结合部位的抗体，进一步阻断T细胞功能。
表达病毒包膜蛋白的细胞可与其他细胞融合形成无功能的多核巨细胞。
HIV还能感染B细胞、巨噬细胞、树突状细胞及脑、肠等处的细胞；巨噬细胞可携带病毒播散，脑和肠感染分别与中枢神经系统病变、腹泻相关。
教材提出一种待证实解释：HIV可能编码“超抗原”，使特定T细胞亚群消失，从而解释仅少量外周血淋巴细胞被感染却出现严重免疫缺陷的现象。

治疗与预防·

现有药物不能彻底清除体内HIV。标准治疗为高效抗反转录病毒疗法（HAART，鸡尾酒疗法）：联合阻断正在进行的病毒复制，降低单药耐药风险，使免疫功能部分或全部恢复并改善生存。
HAART不能清除静息性记忆$\mathrm{CD4^+T}$细胞等潜伏库中的病毒，因此不能实现完全治愈。

药物类别	原文给出的作用逻辑
核苷酸型反转录酶抑制剂	因结构类似脱氧核苷酸，掺入后阻断病毒DNA继续合成
非核苷酸型反转录酶抑制剂	结合反转录酶并限制其移动性，降低酶活性
蛋白酶抑制剂	抑制病毒蛋白酶
融合酶抑制剂、CCR5受体抑制剂	干预融合或辅助受体环节
HIV整合酶转移抑制剂	干预病毒DNA整合

两类反转录酶抑制剂的作用机制

CCR5缺陷型造血干细胞移植的病例提示阻断辅助受体可实现病毒清除，但供体匹配困难且风险、费用高，难以推广。
ZFN可用于突变患者自身$\mathrm{CD4^+T}$细胞的CCR5或CXCR4后回输，降低病毒量；但成熟T细胞复制能力有限，需反复回输，操作复杂且成本、风险高。
潜伏库靶向：整合于免疫细胞基因组的HIV前病毒是潜伏库的根本原因；原文列出ZFN、TALEN及CRISPR/Cas9，可用于定向突变、清除或沉默潜伏细胞中的前病毒片段。
疫苗方向：以诱导广谱中和抗体为目标设计包膜免疫原，并依据病毒产物及宿主受体的结构、功能寻找不同生命周期阶段的特异靶点。

乙型肝炎病毒（HBV）·

肝炎病毒分类与HBV粒子·

肝炎病毒是引起病毒性肝炎的一组病毒，各类在基因组、传播途径、症状和分类地位上差异很大。

类型	教材所述核酸或分类特点
HAV	小RNA病毒科
HBV	嗜肝DNA病毒科正嗜肝病毒属
HCV	与黄热病毒、瘟病毒相似的RNA病毒
HDV	单链环状RNA；依赖HBV表面抗原，是需HBV辅助复制的缺陷型病毒
HEV	单链正链、有poly(A)的RNA；球形无包膜，可能属杯状病毒科

HBV颗粒	组成与侵染性
Dane颗粒	完整粒子，直径$42\ \mathrm{nm}$；外膜含表面抗原、多糖和脂质，直径$27\ \mathrm{nm}$的核壳由核心抗原构成，内含基因组DNA、反转录酶和DNA结合蛋白；侵染性强
球状或棒状颗粒	直径$22\ \mathrm{nm}$、长度不等；仅含表面抗原和脂质，无基因组DNA，故无侵染性

按表面抗原血清反应，HBV分为adr、adw、ayr、ayw四个亚型。

HBV完整Dane颗粒及无侵染性表面抗原颗粒

基因组、转录调控与编码产物·

基因组：有部分单链区的环状双链DNA；长链L为$3.2\ \mathrm{kb}$负链，短链S为长度不定的正链，约为L链的$50%\sim80%$。
- 正链$5’$端约$240\ \mathrm{bp}$黏性末端与负链缺口互补，维持环状结构。
- L链$5’$端共价结合末端蛋白，S链$5’$端共价连接带帽短RNA，二者均参与复制。
- 互补区两侧有11 nt直接重复序列DR1、DR2；基因组多态性是高变异率的分子基础。
HBV功能单位密集、编码区重叠且全序列均为蛋白编码区，属基因经济型基因组；四种带poly(A)尾的转录物具有不同$5’$端，但共用终止信号和多(A)位点。

转录物	来源链	主要产物/特点
$3.5\ \mathrm{kb}$	L链	核心蛋白；也是复制所需前基因组RNA，长度超过病毒DNA
$2.4\ \mathrm{kb}$	S链	S蛋白
$2.1\ \mathrm{kb}$	L链	原$S_1$、原$S_2$蛋白
$0.8\ \mathrm{kb}$	S链	X蛋白

HBV部分双链环状基因组、重叠编码区及转录物

顺式调控：C、SP1、SP2、X启动子依次调控$3.5$、$2.4$、$2.1$、$0.8\ \mathrm{kb}$转录物；SP1含肝细胞特异性因子HNF1结合位点。SP2由多个正、负调控区协同，D区必需，F区负调控而E区可抑制F区作用。
增强子：增强子Ⅰ与X启动子重叠，在肝细胞中的活性显著较高，可促进C、SP1、SP2、X启动子，可能构成HBV嗜肝性的基础；增强子Ⅱ的A区与肝细胞专一性有关，须与B区协同才有活性。
X蛋白反式激活：可激活HBV自身及多种异源启动子/增强子，但未发现DNA结合能力，需先与细胞因子结合，再经含NF-$\kappa$B、AP1、AP2和CREB类似物结合序列的XRE发挥作用；教材还称其可能有Ser/Thr激酶活性。

编码区	主要产物与作用
S区	S主蛋白（SHBS）、原$S_1$、原$S_2$；S+原$S_2$构成中蛋白，S+原$S_1$+原$S_2$构成大蛋白。表面抗原免疫原性强，是乙肝疫苗主要成分
P区	最长且与S、C、X区重叠；依次含末端蛋白（引物酶）、间隔区、反转录酶/DNA聚合酶、RNase H
C区	翻译核心抗原HBcAg；前核心蛋白经切除N端和富Arg的C端形成可分泌入血清的HBeAg
X区	最小编码区；X蛋白具有反式调控作用，并与肝癌发生相关

教材同段先区分HBcAg与加工、分泌形成的HBeAg，随后又称“HBeAg是核衣壳上唯一的结构蛋白”，两种表述存在张力。

经前基因组RNA反转录复制·

核心特点：HBV虽为双链DNA病毒，却不按半保留方式复制，而经RNA中间体反转录。

HBV由共价闭环DNA经前基因组RNA完成复制的模型

脱壳后基因组DNA入核，DNA聚合酶补齐正链缺口，形成并扩增共价闭环双链DNA，作为转录模板。
宿主RNA聚合酶转录各类mRNA；全长$3.5\ \mathrm{kb}$ RNA为前基因组RNA，从DR1起始并越过DR2、DR1，其长度比病毒DNA多$130\sim270$ nt。
部分前基因组RNA装入核心颗粒；与母本负链$5’$端相连的末端蛋白作引物，反转录酶从DR1开始合成负链DNA。RNase H降解RNA模板，但保留帽至DR1的一段作正链引物。
DNA聚合酶从DR1合成正链，引物再跳跃易位至DR2；正链常未合成完成即被包装，形成部分双链环状基因组。不发生易位时可形成线性双链DNA。

HBV负链反转录、RNA降解及正链引物易位过程

人禽流感的分子机制·

病毒特点与分型·

人禽流感（HAI）：人感染禽流感病毒（AIV）后，以呼吸道症状为主的临床综合征；病原是正黏病毒科A型流感病毒。
AIV典型粒子呈球形，直径$80\sim120\ \mathrm{nm}$；基因组由多个负链RNA片段组成，是A型流感病毒中感染禽类的病毒。
分型依据是表面糖蛋白：HA具有血凝作用并介导受体识别，NA使吸附在细胞表面的病毒粒子解脱。教材列18个H亚型、11个N亚型，可组合成上百个血清亚型；H5、H7多代表高致病性禽流感，H9代表低致病性禽流感。

禽流感病毒颗粒的主要结构蛋白及功能

侵入、转录与蛋白表达·

HA凝集素位点识别细胞表面含唾液酸的糖蛋白受体，病毒经受体介导的内吞进入细胞。
内涵体低pH使HA构象改变，病毒外膜与细胞膜融合，衣壳释放到细胞质。
病毒内切核酸酶切取宿主mRNA的$5’$帽，作为病毒RNA聚合酶的转录引物。
六种单顺反子mRNA翻译HA、NA、NP及复制酶PB1、PB2、PA；M和NS的mRNA均经剪接，各自产生两种mRNA，再依不同ORF分别翻译出M1/M2和NS1/NS2。
- NS1调节病毒RNA合成、pre-mRNA运输与剪接及mRNA翻译；NS2与M1互作，参与复制周期调控。

A型流感病毒进入宿主细胞及复制过程

教材另称“NA是病毒核衣壳的主要成分、MA是主要结构蛋白并分为M1和M2”，与同段及表中的NP、M符号体系不一致；笔记不静默改写该冲突。

跨宿主感染与致病性突变·

两种流感暴发假说：①猪作为中间宿主“混合器”；②禽流感病毒直接感染人，由人充当“混合器”。分节段基因组易发生基因交换、重组和变异，从而改变宿主范围与致病性。

病毒因子/位点	教材所述变化	机制与结果
HA 226	Gln、Leu、Met	Gln偏好禽呼吸道的`SAa22,3Gal`受体，Leu偏好人呼吸道的`SAa22,6Gal`受体，Met对两者均可结合；H5N1的Gln→Met使其可直接感染人细胞
HA裂解位点	H5、H7高致病株含多个碱性氨基酸	更易被宿主蛋白酶切为HA1、HA2，致病性增强
H7N9 HA 160、186、226	160 Thr/Ala替换；186 Gly→Val；226 Gln→Leu	160变化使糖基化位点丢失，可能增强人受体亲和力；186与226变化共同增强对$\alpha$-2,6半乳糖苷唾液酸受体的结合
PB2 627	禽株多为Glu，人株为Lys；H5N1发生Glu→Lys	PB2来源和该位点影响病毒在哺乳动物细胞中的有效复制，是决定宿主范围的关键位点
H7N9 PB2 627、701	627 Glu/Lys、701 Asp/Asn替换	仅在人感染株中发现，可能是感染人后产生，并增强在哺乳动物间的传播力
NS1 92	H5N1发生变异	可能使病毒抵抗干扰素和教材所称肿瘤坏死因子$2\alpha$；快速增殖并加剧炎症细胞因子产生，导致全身炎症反应和高致病性
NS1 42	H7N9 Pro→Ser	NS1作为干扰素拮抗剂调节表达；同位点变化在H5N1中可增强小鼠毒力，故推测影响致病性

HA受体名称在教材提取文本中写作SAa22,3Gal和SAa22,6Gal，本表按原文保留。

严重急性呼吸综合征的分子机制·

SARS-CoV粒子结构与分类·

SARS-CoV属冠状病毒科、冠状病毒属；颗粒多形态，直径$80\sim160\ \mathrm{nm}$，有双层脂质囊膜。囊膜上$12\sim24\ \mathrm{nm}$的梨状或花瓣状纤突规则排列成冠状，因而得名。

组分	教材所述位置/作用
S（E2）	囊膜纤突蛋白；S1结合宿主受体，S2介导病毒囊膜与细胞膜融合
HE（E3）	囊膜血凝素酯酶糖蛋白
M（E1）、E	膜蛋白和小包膜糖蛋白
N+基因组RNA	构成病毒内部的核蛋白核心

冠状病毒囊膜纤突与内部核蛋白核心

已知冠状病毒第1、2组为哺乳动物病毒，第3组为禽类病毒；SARS-CoV与三组序列差异均较大，教材并列“第2组重组病毒”和“第4组代表”两种观点，其动物来源及最终源头尚未确定。

SARS-CoV与其他冠状病毒的系统进化关系

基因组与不连续转录·

教材称冠状病毒是最大的RNA病毒；SARS-CoV为单链正链RNA病毒，基因组长$27\sim30\ \mathrm{kb}$，$5’$端有甲基化帽，$3’$端有不少于50 nt的poly(A)尾，可直接作为人体细胞内的翻译模板。
前约$2/3$编码病毒RNA聚合酶复合蛋白，后约$1/3$含依次排列的S、E、M、N结构蛋白基因、非结构蛋白基因及若干未知功能ORF；全基因组共14个ORF。
结构蛋白mRNA不经转录后修饰、剪接，而由RNA聚合酶和转录因子识别转录调控序列（TRS），以不连续转录方式从反义链RNA选择性产生完整功能mRNA。
教材称包膜主要糖蛋白为S、M、HE；S是诱导特异性抗体和细胞毒性T细胞的主要候选抗原，并参与侵入。

侵染、复制、装配与释放·

吸附与进入：S蛋白结合敏感细胞受体，蛋白折叠与相互作用使两层膜接近并融合，教材继而称遗传物质以内吞方式进入细胞。ACE2是主要受体；S1兼有受体结合功能和中和抗原表位，其特异性抗体可中和感染。
复制酶形成：基因组释放至细胞质，直接翻译RNA依赖的RNA聚合酶；转录和复制均在细胞质完成。
RNA合成：聚合酶以正链基因组为模板合成负链，再由负链合成新的基因组RNA；同时从负链多个位点起始，产生$5\sim7$个长度递减、均带$5’$帽和$3’$ poly(A)尾的亚基因组mRNA。
蛋白加工：除最短mRNA为单顺反子外，其余为多顺反子并产生多聚蛋白前体，再由病毒和宿主蛋白切割为功能蛋白。
装配与释放：囊膜蛋白在粗面内质网翻译、N-糖基化并形成非共价同源三聚体，继而在高尔基体进一步修饰。子代RNA经包装信号结合N蛋白形成螺旋核衣壳，在M蛋白作用下与含M、S、E的囊膜组装出芽，最终经细胞膜融合释放。
- 少量成熟囊膜蛋白可到达细胞膜，使感染细胞融合形成合胞体。

SARS-CoV吸附、复制、装配出芽和释放的生活周期

起源仍未明确：教材所述基因组比较显示，果子狸SARS样病毒比人SARS-CoV多29 nt且可能更原始；多种动物中均检出高度同源片段，因此只支持动物病毒可能是前体，不能确定最终源头。

基因治疗·

基本概念与主要途径·

基因治疗（gene therapy）：将治疗基因装配于含人体细胞表达元件的载体，导入人体细胞后直接表达，以纠正基因结构或功能异常、阻止病原体侵染或抑制其复制、杀灭病变细胞。

比较	基因工程	基因治疗
基因与宿主	将目的基因导入细菌、酵母或哺乳动物细胞	将治疗基因导入人体细胞
操作与产物	体外扩增、表达，再分离纯化蛋白质	在人体细胞内直接表达，无须分离纯化产物
适用基因	主要是可分泌蛋白基因	理论上可用几乎所有具有治疗作用的基因
主要要求	操作均在体外完成	须兼顾体内导入效率、有效性和安全性

首例成功方案：以反转录病毒将腺苷脱氨酶（ADA）基因导入患者自身T淋巴细胞，扩增后回输；5年后约$10%$造血细胞仍呈ADA基因阳性。

途径	操作	优点	局限
ex vivo	体外将载体导入自体或异体细胞，扩增“基因工程化细胞”后回输	易操作；添加物经扩增被稀释；尤其使用自体细胞时较安全	不易规模化，需固定临床基地
in vivo	将病毒型、非病毒型载体或裸DNA直接导入人体	便于规模化生产	须保证载体安全，并使基因进入靶细胞、高效表达；技术要求更高

病毒载体·

基本条件：**可携带外源基因并装配成病毒颗粒；可介导其转移和表达；对机体无致病力。**目前实际改造的主要有反转录病毒、腺病毒、腺病毒伴随病毒和疱疹病毒等。
病毒基因组包括编码区及含复制、包装所需顺式作用元件的非编码区；编码基因又分感染性复制所需的必需基因与非必需基因。
病毒通常只能包装自身基因组长度的$105%\sim110%$：可将外源DNA插入非必需区，或删除非必需乃至部分/全部必需基因以扩大容量；缺失的必需功能由辅助病毒或宿主细胞提供。
野生型病毒可能裂解细胞或使细胞转化，故治疗载体须消除致病性，通常改造成复制缺陷型并删除癌基因。

类型	构成与产生	主要特点
重组型病毒载体	保留复制、包装所需顺式元件，选择性删除必需基因；以外源表达单位补足相应功能，常经同源重组插入目的基因	可控制病毒复制并携带治疗基因
无病毒基因的病毒载体	重组载体仅含外源表达盒、必要顺式元件和骨架；辅助系统提供全部反式元件	安全性与容量较好；辅助病毒可能污染终产品

病毒载体	核心特性	主要用途
反转录病毒	感染分裂细胞并整合入染色体，表达较久，但有致癌风险	ex vivo、肿瘤基因治疗
腺病毒	感染分裂及非分裂细胞；不整合，表达高而短；免疫原性强	in vivo、肿瘤治疗、疫苗
腺病毒伴随病毒	感染分裂及非分裂细胞并整合；无致病性、免疫原性弱，可长期表达	in vivo/ex vivo、遗传病及获得性慢性病
疱疹病毒	嗜神经、可逆轴突传递及潜伏感染；容量大，感染分裂及非分裂细胞	神经系统疾病、肿瘤治疗

基因治疗的三个关键问题
1. 靶向导入：治疗基因须高效进入靶细胞；肿瘤治疗还应尽量避免进入正常细胞。全身给药时病毒载体在肿瘤中的分布很低，因此肿瘤免疫基因治疗多采用ex vivo。
2. 表达可控：持续无调控表达生长因子、激素或细胞因子等可能造成严重后果；理想状态是模拟内源基因调控，但完整基因及上下游调控区、内含子可能要求几十至上百kb的包装容量。
3. 治疗基因不足：多基因疾病的致病基因及调控序列尚未充分阐明，可选靶基因有限。
教材所示诱导系统：目的基因上游连接gal4顺式元件；RU486与含孕酮受体变异体的杂合激活蛋白结合$\rightarrow$激活VP16，杂合激活蛋白形成二聚体$\rightarrow$经gal4 DNA结合区结合顺式元件$\rightarrow$启动治疗基因表达；无RU486时维持极低表达。

导入基因的表达诱导框架

非病毒载体·

病毒载体存在免疫原性高、毒性大、容量小、靶向性差、制备复杂且费用高等不足，因而发展人工合成的非病毒载体。

类型	导入/保护机制	优点与局限
裸DNA	直接注射或基因枪等物理方法导入皮肤、骨骼肌、肝、支气管、心肌或瘤体；激发免疫时称DNA疫苗	结构最简单；但缺乏靶向性、只能局部作用、转染细胞少，常需暴露靶器官
脂质体/DNA复合物	阳离子脂质与带负电DNA形成复合物，不受基因大小限制；细胞主要以内吞摄取	活性、毒性受脂质组成影响，制备不稳定且可能有细胞毒性；普通脂质体易被溶酶体降解
阳离子多聚物/DNA复合物	多聚物氨基与DNA磷酸基电性中和，使DNA缩合为稳定polyplex；约$80\sim100\ \mathrm{nm}$的正电复合物易被内吞	合成方便、安全低毒、可抗核酸酶；但组织特异性和靶向性差，体内转移效率低
DNA微球体	白明胶、聚氨基葡萄糖等与DNA形成$200\sim750\ \mathrm{nm}$微球	可降解，保护DNA，可共包装活性物以靶向运输；稳定、低毒并可持续释放

pH敏感脂质体：内吞小泡酸化至pH $5.3\sim6.3$左右$\rightarrow$脂肪酸羧基质子化并形成六角晶相$\rightarrow$脂质体与小泡膜融合，在进入溶酶体前释放DNA至胞浆；转运虽优于普通脂质体，实际仍仅约$10%$的基因进入胞质。

肿瘤的免疫治疗·

肿瘤免疫治疗：激活机体免疫系统、增强抗肿瘤免疫效应，以特异性清除微小残留病灶或抑制肿瘤增殖；与手术、放疗、化疗并列为现代肿瘤治疗的第四种模式。
$\mathrm{CD8}^{+}\mathrm{T}$细胞可特异杀伤表达肿瘤抗原的细胞，树突状细胞（DC）和自然杀伤细胞（NK）也参与肿瘤免疫。

类型	核心方式
主动免疫治疗	以肿瘤疫苗激活患者自身免疫应答，可形成免疫记忆
被动免疫治疗	将有抗肿瘤活性的免疫制剂或细胞回输患者，不依赖宿主产生初始免疫应答
非特异性免疫调节	刺激免疫效应细胞，或抑制免疫负调控通路

主动免疫治疗：肿瘤疫苗·

接种肿瘤细胞、肿瘤相关蛋白或多肽等抗原，诱导针对肿瘤抗原的免疫应答，以阻止肿瘤生长、转移和复发；因能形成免疫记忆，作用较持久。

肿瘤疫苗的分类及作用方式

疫苗	原理/分类	优点与局限
肿瘤细胞疫苗	灭活自体或异体肿瘤细胞；可分全细胞、细胞裂解物及基因修饰疫苗	自体疫苗抗原匹配且较安全，但制备复杂、组织难获，并受免疫耐受与抗原稀释影响；异体来源较易，但抗原常不匹配
多肽疫苗	人工合成肿瘤抗原肽，单独或加佐剂输入；经“抗原肽－MHC－TCR”复合物激活CTL	成分单一、便于产业化、无肿瘤种植风险；但易降解、免疫原性弱，可能诱导耐受且受MHC类型限制
蛋白质疫苗	整个或部分肿瘤抗原蛋白经APC摄取、递呈	免疫原性强于多肽，常需佐剂，主要诱导体液免疫；教材称尚缺成功实例
DC疫苗	体外培养患者DC前体并负载抗原后回输；分抗原致敏和导入抗原基因两类	DC是最主要的APC和唯一能激活初始T细胞的专职APC；可诱导CTL及记忆T细胞，但个体化制备复杂、昂贵且持久性较差
抗独特型抗体疫苗	抗原诱导Ab1，Ab1独特型再诱导具内影像抗原性的Ab2；以Ab2模拟原抗原并调节免疫	适合难以获得的肿瘤抗原，可打破耐受且不含肿瘤细胞；鼠源抗体反复使用可引起人抗鼠抗体反应
DNA疫苗	将编码肿瘤抗原的基因置于重组病毒或质粒载体，体内表达抗原并诱导细胞免疫	易生产、较安全、表达久；但表达差异大，长期低表达可能诱导免疫耐受
溶瘤病毒疫苗	改造病毒优先感染并裂解肿瘤细胞，释放细胞因子并激发宿主抗肿瘤免疫	T-Vec为教材所列首个溶瘤病毒疫苗

肿瘤全细胞疫苗须在保留免疫活性的同时彻底灭活增殖能力；裂解物或外泌小体疫苗兼顾抗原活性与安全；基因修饰疫苗可导入细胞因子、共刺激分子或MHCⅠ类抗原分子基因。
肿瘤疫苗单独治疗晚期肿瘤的效果仍有限，发展方向是个体化疫苗及与其他疗法联合。

被动免疫治疗·

被动免疫治疗/过继免疫治疗：将具有抗肿瘤活性的免疫制剂或细胞回输患者；不要求机体产生初始免疫应答，也不依赖宿主免疫状态，教材称适用于晚期患者。

单克隆抗体治疗·

单抗识别肿瘤细胞表面特异抗原后，可诱导凋亡、激活补体介导的细胞毒性（CMC）或抗体依赖细胞介导的细胞毒性（ADCC），也可借NK细胞或阻断信号转导杀伤肿瘤。
ADCC链条：抗体结合癌细胞$\rightarrow$NK细胞Fc受体识别抗体Fc区$\rightarrow$NK细胞释放穿孔素和粒酶$\rightarrow$癌细胞凋亡。

抗体依赖性细胞介导的细胞毒性

单抗还可将放射性元素、细胞毒性小分子或IL-2、GM-CSF等细胞因子定向运至肿瘤；抗体－药物偶联物兼具靶向性与细胞毒性。

过继性细胞治疗·

过继性细胞治疗（ACT）：将具抗原识别能力的细胞在体外扩增、鉴定后回输，直接杀伤肿瘤或激发机体抗肿瘤应答。

过继性细胞治疗

分类	类型	获得方式与杀伤特点
非特异性	LAK	IL-2活化外周血淋巴单核细胞，形成含NK、T细胞的混合效应细胞；无须抗原致敏，经接触识别或分泌细胞因子杀伤
非特异性	CIK	外周血单个核细胞经抗CD3抗体及IL-2、$\mathrm{IFN-\gamma}$、$\mathrm{IL-1\alpha}$诱导为NK样T细胞；较LAK增殖快、杀瘤活性高、杀伤谱广，对多重耐药细胞仍敏感且对正常造血前体细胞毒性小
特异性	CAR-T	将患者T细胞基因修饰，使其表达识别肿瘤表面抗原的嵌合受体，体外扩增后回输并特异杀伤

CAR增加共刺激信号，可增强T细胞杀伤，并克服MHC表达下调、共刺激分子减少等免疫逃逸；还能识别糖、糖脂等多类表面抗原。
完整CAR含4区：胞外抗原结合区（scFv）－铰链区－跨膜区－胞内信号转导区。
- 第一代：仅1个CD3$\zeta$受体信号区。
- 第二代：增加1个共刺激分子信号，为教材所述临床研究主流。
- 第三代：增加2个共刺激分子信号。
教材所列抗CD19 CAR-T治疗B细胞恶性肿瘤的早期试验有效率为$60%\sim80%$；主要副作用为细胞因子释放综合征，可导致高热或血压急降。
ACT的主要挑战：肿瘤特异抗原少、回输T细胞存活期短、活化T细胞难进入肿瘤组织，且肿瘤微环境具有免疫抑制性。

CAR的结构演变

非特异性免疫调节剂治疗·

类型	作用与代表
效应细胞刺激剂	激活免疫效应细胞；$\alpha$干扰素兼有免疫调节、抗增殖、诱导分化和抗血管生成作用，另有IL-2、卡介苗、咪喹莫特
免疫负调控抑制剂	抑制免疫负调控细胞或分子、阻断免疫检查点，打破免疫耐受并增强T细胞活性；靶点包括PD-1/PD-L、CTLA-4、BTLA、LAG-3、TIM-3、A2aR等

免疫检查点是免疫系统中的抑制性信号通路，正常时限制过度免疫和炎症损伤、维持自身耐受。
PD-1是主要表达于活化T、B细胞的免疫球蛋白超家族表面受体，通过促进抗原特异性T细胞凋亡并抑制炎症活性而下调免疫。
肿瘤免疫逃逸及治疗机制

肿瘤微环境诱导浸润T细胞高表达PD-1，肿瘤细胞高表达PD-L1/PD-L2$\rightarrow$PD-1通路持续激活$\rightarrow$T细胞增殖、活化受抑并失活$\rightarrow$肿瘤逃避免疫杀伤。PD-1或PD-L1抑制剂阻断二者结合，可部分恢复T细胞功能及对肿瘤的识别和杀伤。

PD-1和PD-L1抑制剂作用

本章名词·

基因工程｜genetic engineering　⭐真题

基因工程是将具有应用价值的基因（目的基因）装配于带有表达元件的特定载体中，导入宿主细胞（如细菌、酵母或哺乳动物细胞），在体外扩增并经分离纯化获得其表达的蛋白质产物的技术。其核心是重组DNA技术，即利用限制性内切酶和DNA连接酶对DNA片段进行体外切割与定向连接，使目的基因在受体细胞中随载体复制并表达，赋予受体细胞新的遗传性状。该技术可用于大量生产在正常代谢中产量很低的多肽（如激素、抗体等），并可通过转基因改良生物基因组结构。

病毒癌基因｜v-onc

一些病毒能引发癌症,原因是病毒基因片段进入被感染者基因组中,这种整合最终导致被感染者自身基因行为发生改变而出现细胞癌变,因此,将这种可以引发癌症的病毒基因片段称为“病毒癌基因”。

点突变｜pointmutation

是一个核苷酸或少量核苷酸的插入或缺失。

基因领域效应｜gene territory effect

当两个基因相距太近时, 往往不易形成有利于高效转录的空间结构。因此, 基因与基因之间的间隔距离被定义为“基因领域”。同一 DNA 链上两个具有相同转录方向的基因间隔小于一定长度时, 影响有效转录所必需的染色质结构的形成, 从而使这两个基因中的一个或两个均不能转录或转录活性显著降低, 既产生了所谓的“基因领域效应”。

细胞转化基因｜C-onc

即被激活的原癌基因, 能够转化 NTH/3T3 成纤维细胞或其他靶细胞成为肿瘤细胞的基因, 也称癌基因(oncogene)。

Berg｜Berg

Berg通常指美国生物化学家Paul Berg，他在20世纪70年代率先将猿猴病毒SV40 DNA与λ噬菌体DNA连接，实现了不同物种来源DNA的重组，为重组DNA技术和基因工程的发展奠定了基础。

CAR-T细胞技术｜CAR-T cell technology

CAR-T细胞技术是一种过继性细胞免疫疗法，通过体外修饰患者T细胞，使其表达嵌合抗原受体，获得特异性识别肿瘤抗原的能力。修饰后的T细胞经扩增回输体内，直接杀伤肿瘤细胞，无需依赖抗原呈递。

Dulbecco｜Dulbecco

Renato Dulbecco是一位意大利裔美国病毒学家，因发现肿瘤病毒导致细胞转化的机制而获得1975年诺贝尔生理学或医学奖，其研究推动了分子生物学和癌症研究的发展。

glk1｜glk1

glk1是酵母第三号染色体上的一个基因位点。在人类基因组物理图研究中，通过遗传图与物理图的比较，发现glk1在遗传图上的定位存在错误。

Holly｜Holley

Robert W. Holley是美国生物化学家，因在1965年首次测定酵母丙氨酸tRNA的全部核苷酸序列，揭示了tRNA的一级结构及其反密码子，为遗传信息翻译机制的研究奠定基础，于1968年获得诺贝尔生理学或医学奖。

SARS-CoV｜SARS-CoV

SARS-CoV（严重急性呼吸综合征冠状病毒）属于冠状病毒科冠状病毒属，是一种有囊膜的单链正链RNA病毒，基因组全长27~30 kb，5’端具甲基化帽状结构，3’端有poly(A)尾，结构与真核mRNA相似，可直接作为翻译模板。病毒颗粒直径80~160 nm，囊膜表面镶嵌有花瓣状纤突，其主要结构蛋白按基因组顺序为S、E、M和N蛋白。侵染时，病毒通过S蛋白与宿主细胞受体ACE2结合，介导膜融合进入细胞，随后释放基因组RNA，翻译出RNA依赖的RNA聚合酶，启动复制与转录。SARS-CoV是严重急性呼吸综合征的病原体，其自然宿主可能与果子狸、蝙蝠等动物有关。

Varmus｜Varmus

Varmus（哈罗德·瓦尔默斯）是美国微生物学家，与J. Michael Bishop共同发现逆转录病毒癌基因的细胞起源（原癌基因），因此于1989年获得诺贝尔生理学或医学奖。该发现揭示了正常细胞中存在与病毒癌基因同源的基因，其突变或异常表达可能导致细胞癌变，对癌症分子机制研究有深远影响。

被动免疫治疗｜passive immunotherapy

被动免疫治疗又称过继免疫治疗，是将具有抗肿瘤活性的免疫制剂或细胞直接输注给肿瘤患者，以杀伤肿瘤的治疗方法。该疗法不依赖宿主自身的初始免疫应答，适用于免疫功能低下的晚期肿瘤患者。主要分为单克隆抗体治疗和过继性细胞治疗两类。

反转录病毒｜retrovirus

反转录病毒是一类基因组为单链RNA的病毒，其颗粒含有由gag和env基因编码的蛋白质外壳，以及由pol基因编码的反转录酶。感染细胞时，病毒核心释放RNA和反转录酶，以RNA为模板合成双链DNA并随机整合入宿主基因组，形成原病毒。原病毒两端的长末端重复序列LTR具有强启动子，可驱动病毒基因转录，利用宿主系统翻译和组装子代病毒；某些反转录病毒还通过癌基因或LTR插入激活原癌基因从而具有致癌性。

冠状病毒｜coronavirus

冠状病毒是一类有囊膜、呈多形态的RNA病毒，因其囊膜表面的纤突规则排列呈皇冠状而得名。病毒颗粒直径80_{160nm，囊膜为脂质双层，镶嵌有纤突蛋白S、血凝素酯酶HE、膜蛋白M和小包膜糖蛋白E，内部为核衣壳蛋白N与单链正链RNA基因组组成的核蛋白核心。冠状病毒具有最大的RNA基因组（约27}30kb），其5’端有帽状结构，3’端有poly(A)尾，结构与真核mRNA相似，可在宿主细胞内直接翻译。该病毒分为3组，其中第1和第2组主要感染哺乳动物，是包括严重急性呼吸综合征（SARS）在内的重要病原体。

免疫治疗｜immunotherapy

免疫治疗是继手术、放疗和化疗之后的第四种肿瘤治疗模式，通过激活机体的免疫系统，增强抗肿瘤免疫效应，特异性清除肿瘤微小残留病灶或抑制肿瘤增殖。其作用机制涉及多种免疫细胞（如CD8+ T细胞、树突状细胞、自然杀伤细胞）和免疫检查点分子（如PD-1），按作用机制可分为主动免疫治疗、被动免疫治疗和非特异性免疫调节剂治疗。

人禽流感｜human avian influenza

人禽流感(human avian influenza, HAI)是人感染禽流感病毒(avian influenza virus, AIV)后引起的以呼吸道症状为主的临床综合征，其病原为A型流感病毒。禽流感病毒属正黏病毒科，基因组为分节段的负链RNA，易发生基因重组和变异，从而跨越种属屏障直接感染人类。该病毒不仅是人流感病毒株形成的庞大基因库，还可通过HA受体结合位点突变等机制适应人类细胞受体，导致人类感染。

朊病毒｜prion

朊病毒是一类不含核酸、仅由蛋白质构成的感染性因子，能导致哺乳动物中枢神经系统退行性疾病，如疯牛病、人克雅氏病等。其关键机制是异常折叠的朊病毒蛋白（PrPSc）可诱导宿主正常朊蛋白（PrPC）发生构象转变，形成淀粉样纤维并沉积，造成神经元死亡。朊病毒对理化因素抵抗力极强，不同于传统病毒，其感染不依赖遗传物质。

下游序列｜downstream sequence

下游序列是相对于转录起点而言，位于其3’端方向（下游方向）的DNA序列。在转录单位中，转录起点之后的区域即为下游序列，通常包括将被转录为RNA的序列以及终止子等结构。

抑癌基因｜tumor suppressor gene

抑癌基因(tumor suppressor gene)是一类通过其产物抑制细胞恶性增殖的基因，其产物能阻止细胞癌变。这类基因常被认为是隐性癌基因，其功能丧失或失活可能导致细胞生长失控，从而促进肿瘤发生。

原癌基因｜proto-oncogene

原癌基因是正常细胞基因组中以单拷贝形式存在的基因，通常在正常细胞中低水平表达或不表达。当其结构发生点突变、插入、重排、缺失或扩增等改变时，可转变为具有致癌活性的癌基因，导致细胞恶性转化。原癌基因编码的蛋白质产物参与细胞的正常生长、增殖和分化调控。

主动免疫治疗｜active immunotherapy

主动免疫治疗主要指接种肿瘤疫苗，利用肿瘤细胞、肿瘤相关蛋白或多肽等抗原物质免疫机体，激活患者自身的免疫系统，诱导宿主产生针对肿瘤抗原的特异性免疫应答，从而阻止肿瘤生长、转移和复发。该疗法可使患者产生免疫记忆，抗肿瘤作用比较持久。

主要组织不相容抗原｜major histocompatibility antigen

主要组织不相容抗原，即主要组织相容性抗原（major histocompatibility antigen），是由主要组织相容性复合体（MHC）编码的一类细胞表面糖蛋白，在移植排斥中起主要作用，是引发同种异体免疫应答的关键靶分子。

癌｜cancer

是一种无限制向外周扩散、浸润现象。癌症病人的主要特征是发病组织或器官的细胞生长分裂失控，并由原发部位向其他部位播散。如最终无法控制这种细胞播散，将侵犯要害器官并引起衰竭，最后导致有机体死亡。

病毒载体｜viral vector

对病毒基因组进行改造后获得的适合用于基因治疗的载体, 主要是删除病毒的致病基因使其对机体没有致病力, 该载体应能携带外源基因、装配成病毒颗粒并介导外源基因的转移和表达。

非核苷酸型反转录酶抑制剂｜non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor

该类化合物可与病毒的反转录酶相结合,通过限制该酶的移动性而影响它的活性,终止病毒 DNA 的合成。

高速泳动族蛋白｜high mobility group protein, HMG 蛋白

是一类能用低盐溶液抽提、能溶于 2% 的三氯乙酸、相对分子质量在 3.0 \times 104 以下的非组蛋白。因其相对分子质量小、在凝胶电泳中迁移速度快而得名。分为 HMG1 和 HMG2 两大类。这类蛋白的特点是能与 DNA 结合，也能与 H1 作用，但与 DNA 的结合并不牢固，可能与 DNA 的超螺旋结构有关，在 DNA 复制和重组中起重要作用。

核苷酸型反转录酶抑制剂｜nucleotide reverse transcriptase inhibitor

其结构与脱氧核苷酸类似, 多为双脱氧核苷衍生物, 可与细胞内自由核苷竞争性地结合反转录酶, 终止反转录反应, 使病毒 DNA 的合成受阻。

禽流感病毒 H5N1 型｜H5N1

A 型流感病毒根据其表面血凝素 (H) 和神经氨酸酶 (N) 结构的不同可分为许多亚型: 血凝素 (H) 有 18 个亚型 (H1-H18), 神经氨酸酶 (N) 有 11 个亚型 (N1-N11), 它们之间的不同组合, 使 A 型流感病毒出现许多亚型 (如 H1N1、H2N2、H5N12 等), 理论上可产生 198 种不同的病毒亚型, 各亚型之间无交互免疫力。禽流感病毒 H5N1 即具有第 5 亚型血凝素 (H) 和第 1 亚型神经氨酸酶 (N) 的流感病毒。

禽流行性感冒｜Avian influenza, AI

简称禽流感, 又名真鸡瘟、欧洲鸡瘟、鸡疫等, 是由 A 型流感病毒 (Avian Influenza Virus, AIV) 引起的呼吸系统病变直到全身败血症的一种高度急性传染病。鸡、火鸡、鸭等家禽及野鸟均可被感染。禽流感病毒还是人流感病毒株形成的最大的基因库来源，也可直接感染人，对人类的公共卫生造成巨大危害。

人免疫缺损病毒｜HIV

俗称艾滋病毒(AIDS),是一种能生存于人的血液中并攻击人体免疫系统的病毒,主要攻击人体免疫系统中重要的T4淋巴细胞,大量吞噬、破坏T4淋巴细胞,从而使得整个人体免疫系统遭到破坏,最终因丧失对各种疾病的抵抗能力而死亡。

神经氨酸酶｜neuraminidase, NA

一种糖苷外切酶, 是禽流感病毒表面上的两种主要糖蛋白之一, 可从 α -糖苷键上除去唾液酸残基, 对病毒的释放及病毒在感染细胞周围的扩散能力有很大影响。此外, 神经氨酸酶也是禽流感病毒中的重要抗原, 它的高突变频率也是禽流感病毒较难防治的原因之一。

血凝素｜hemagglutinin

即红血球凝聚素, 是流感病毒表面的一类蛋白质, 病毒依靠它与宿主细胞表面相结合。具有很高的突变率, 使病毒能逃避宿主的免疫系统并具有抗药性。

乙肝病毒｜HBV

是嗜肝 DNA 病毒科中哺乳动物病毒属的一员。完整的乙型肝炎病毒颗粒直径为 42 nm, 又名 Dane 颗粒, 具有双层核壳结构, 外壳相当于包膜, 含有乙型肝炎病毒表面抗原、多聚人血清白蛋白受体和 Pre-s 抗原。内部为直径 28 nm 的核心颗粒, 核心颗粒表面含有乙型肝炎病毒核心抗原(HBcAg)和乙型肝炎 e 抗原(HBeAg), 颗粒内部有乙型肝炎病毒的 DNA 和 DNA 多聚酶。采用电子显微镜检查乙型肝炎患者的血清可发现三种颗粒: ① 小球形颗粒, 直径 22 nm; ② 管形颗粒, 直径 22 nm, 长度在 50~700 nm 之间; ③ 大球形颗粒(即 Dane 颗粒), 直径 42 nm。其中前两者是 HBV 在肝细胞中增殖合成过程中的病毒外壳, 而不是完整的 HBV 颗粒。

原病毒｜provirus

反转录病毒侵入宿主细胞后, 首先利用自身携带的反转录酶合成出与本身 RNA 基因组互补的 DNA, 再利用宿主细胞的 DNA 聚合酶指导合成出另一 DNA 链, 以双链 DNA 形式整合到宿主细胞基因组中。被整合的反转录病毒 DNA 分子就称为原病毒。

肿瘤的免疫治疗｜tumor immunotherapy

肿瘤的免疫治疗是指通过激活机体的免疫系统，增强抗肿瘤免疫效应，从而特异性清除肿瘤微小残留病灶或者明显抑制肿瘤增殖的治疗方法。

肿瘤的被动免疫治疗｜passive tumor immunotherapy

被动免疫治疗又称为过继免疫治疗(adoptiveimmunotherapy)是被动性地将具有抗肿瘤活性的免疫制剂或者细胞过继回输肿瘤患者机体进行治疗, 以达到治疗肿瘤的目的。

肿瘤的主动免疫治疗｜active tumor immunotherapy

主动免疫治疗主要指接种肿瘤疫苗, 利用肿瘤细胞或者肿瘤相关蛋白或多肽等抗原物质免疫机体, 激活患者自身的免疫系统, 诱导宿主产生针对肿瘤抗原的免疫应答, 从而阻止肿瘤生长、转移和