​PNAS | 李哲博士等揭示EB病毒小RNA调节病毒生长转化

EB病毒（Epstein-Barr Virus，EBV）是第一个被发现的人类肿瘤病毒（1964年），全世界90%以上的成人都被EBV感染过，B细胞是EBV宿主细胞，EBV会终生潜伏于体内记忆B细胞，通常不会产生任何症状。然而，EBV感染会引起2%的恶性肿瘤，其中包括多种淋巴癌（霍奇金淋巴癌，伯基特淋巴癌等）及上皮细胞癌（鼻咽癌及10%的胃癌）。全球范围内每年大约有20万癌症是由EBV感染引起的，14万名患者因此而死亡。

在不同癌症类型中，EBV会表达不同的基因产物，比如鼻咽癌患者：EBV会表达EBV-encoded small RNAs（EBERs），EBV-encoded BART microRNAs （BART microRNAs），Epstein-Barr nuclear antigen 1 (EBNA1)，Latent membrane protein 1 （LMP1），及 Latent membrane protein 2 （LMP2），LMP1是病毒具有生长转化能力的关键基因，是研究较多的致癌基因，在鼻咽癌形成过程扮演很重要的角色。然而在伯基特淋巴癌患者：只有EBERs，BART microRNAs，及EBNA1表达，BART microRNAs 不影响病毒的生长转化能力，EBNA1的生长转化能力存在争议，EBERs的功能还没有研究清楚。因此，EBV在伯基特淋巴癌的形成过程中扮演什么样的角色还不清楚。

EBERs是EBV编码的小RNA，包括EBER1和EBER2，大约170 bp长，它们可以结合宿主蛋白形成核蛋白复合物。EBERs在不同EBV病毒株的生长转化能力存在争议，EBERs不影响B95-8（美国传染性单核细胞增多症患者分离出来的病毒株）及P3HR1（淋巴癌患者分离出来的病毒株）的生长转化能力，但是影响Akata（日本淋巴癌患者分离出来的病毒株）的生长转化能力。因此，EBERs到底在病毒生长转化能力扮演什么样的角色还不清楚。

2021年10月22日，德国癌症研究中心Henri-Jacques Delecluse团队（第一作者为李哲博士）在PNAS杂志上发表文章The Epstein–Barr virus noncoding RNA EBER2 transactivates the UCHL1 deubiquitinase to accelerate cell growth，揭示了EB病毒中EBER2可通过激活UCHL1促进病毒的生长转化能力，并且揭示了不同病毒株EBV对EBER2需求的差异。

M81是从香港鼻咽癌患者分离到的病毒株，通过EBV-BAC重组系统，获得M81 EBER2敲除株，EBV可以在体外高效的转化B细胞为具有无限增殖能力的淋巴样细胞系（LCLs），提供了很好的研究EBV生长转化能力的模型。该项研究发现，M81 EBER2敲除株生长转化能力明显降低，并且在体内（老鼠模型）得到验证。进一步质谱分析发现EBER2主要通过调控泛素羧基末端水解酶-1（UCHL1）表达，促进病毒的生长转化能力。具体来说，UCHL1通过去泛素化调控Cyclin B1的表达，进而影响细胞的生长周期。更重要的是：EBER2可以在EBV阴性的伯基特淋巴癌细胞系调控UCHL1的表达，表明EBER2很可能在伯基特淋巴癌的形成过程扮演重要角色。

EBER2是如何调控UCHL1的表达呢，之前文献报道：EBER2可以结合宿主蛋白NONO，NONO可以结合PU.1蛋白，转录因子PU.1可以结合UCHL1的启动子，起始UCHL1转录及翻译。因此，作者猜测是否EBER2可以结合PU.1，并且影响PU.1结合UCHL1 启动子能力呢？通过RNA immunoprecipitation （RIP）及Chromatin immunoprecipitation （ChIP）实验验证了这一猜想：EBER2可以间接结合PU.1蛋白，并且促进PU.1结合UCHL1启动子，进而调控UCHL1转录及翻译。生物信息学分析也发现：UCHL1的一段mRNA可以完美的和EBER2序列杂交。通过对EBER2 及UCHL1 mRNA突变分析发现UCHL1的表达量明显降低，表明RNA-RNA相互作用会影响UCHL1的表达。EBER2 Northern blot实验也证实EBER2可以和UCHL1 mRNA杂交。

研究中发现B95-8及P3HR1不需要EBER呢，但是M81和Akata需要EBER来促进生长转化，提示可能还有其他病毒基因影响UCHL1的表达。为了找到该病毒基因，作者构建了一系列交换突变株，来自B95-8的基因被交换到M81基因组，同时来自M81的基因被交换到B95-8基因组。理论来说，如果该基因对B95-8或M81的表型很重要，交换菌株表型会消失或者减弱。作者发现了LMP1是另一个影响UCHL1表达的关键基因，由于LMP1基因多态性，B95-8 LMP1诱导UCHL1表达的能力明显强于M81 LMP1。有趣的是，B95-8 LMP1和P3HR1 LMP1基因序列完全相同，M81 LMP1和Akata LMP1序列完全相同，这很好的解释了为什么B95-8及P3HR1不需要EBER，但是M81和Akata需要EBER来促进细胞生长转化。

Henri-Jacques Delecluse团队（第一作者为李哲博士）于2019年9月份在Nature Microbiology报道过：EB病毒中非编码RNA可通过诱导炎症反应促使病毒的产生。这是该团队在非编码RNA又一项重要工作：EBER2可通过激活UCHL1促进病毒的生长转化能力，并且揭示了为什么有的病毒株需要EBER2，有的病毒株不需要EBER2，阐明了不同的EBV病毒株可利用不同的策略转化B细胞，并且在分子层面证明EBER2可能会促进伯基特淋巴癌的形成，这一系列工作丰富了大家对EBV非编码RNA的理解。

原文链接：

https://www.pnas.org/content/118/43/e2115508118