EBV感染淋巴细胞恶性转化的网络调控、关键节点及分子机制研究

Epstein-Barr virus (EBV) is closely associated with human malignant lymphoma. Based on our previous establishment of the EBV-transformed lymphoblastoid cell lines in vitro and EBV-induced human-derived B-cell lymphoma model in the body of hu-PBL/SCID chimeras, this project will introduce integration and information research strategy of systemic biology, and detect changes of gene expression profiles and microRNA expression profiles in those EBV-transformed lymphoblastoid cells and EBV-induced lymphomas combined with high-throughput human whole genome microarray and microRNA chip (including EBV-encoded miRNAs and human genome-encoded miRNAs). We will construct gene regulation network of malignant transformation of EBV-infected human lymphocytes by using gene transcritptome, microRNA data and bioinformatic analysis, discover critical point of network regulation system and further study the role and function of those critical point molecules that regulate malignant transformation of the human lymphocytes. We first use EBV-induced lymphoma as an experimental model and investigate virus-host interactions as to explain the molecular mechanism of EBV-induced lymphomas.

EB病毒（EBV）感染与恶性淋巴瘤的发生关系密切。在我们前期已成功建立EBV体外转化淋巴母细胞系和在hu-PBL/SCID嵌合小鼠体内建立EBV诱发人源B细胞淋巴瘤模型的基础上，本课题引入系统生物学整体性、信息化的研究策略，联合采用人类全基因组表达谱芯片和microRNA表达谱芯片检测技术，深度分析正常人淋巴细胞、体外EBV转化淋巴母细胞与SCID小鼠体内EBV诱发淋巴瘤的基因表达谱及microRNA表达谱（包含EB病毒编码的miRNAs和人类基因组编码的miRNAs）。整合运用基因转录组学、microRNA检测数据和生物信息学分析，构建EBV感染人淋巴细胞恶性转化的基因调控网络，发现网络调控系统的关键节点，并对关键节点分子调控恶性转化的作用和功能进行重点研究。我们率先以EBV诱发淋巴瘤为模型，深入研究病毒与宿主细胞的相互作用，揭示EBV诱发淋巴瘤的分子机制。

我们采集20余名健康献血员外周静脉血，建立了EB病毒（EBV）感染人淋巴细胞恶性转化的体外和体内实验模型，分别建立了体外EBV转化淋巴母细胞系和在SCID小鼠体内建立了EBV诱发人源性B细胞淋巴瘤动物模型。采用Agilent人类全基因组表达谱芯片检测并比较体外EBV转化淋巴母细胞、SCID小鼠体内EBV诱发淋巴瘤与其配对的正常人淋巴细胞的差异基因表达谱，构建了EBV感染淋巴细胞恶性转化的基因功能关系网络及关键节点。结果表明EBV诱发淋巴瘤是一个涉及多个基因、多条通路，且病毒基因与宿主基因相互调控的复杂过程，分析发现TOP2A，UHRF1，HIST2H2BE，PHGDH，VCL，IGF1R，FOS，SNAI1，PBK和RNF144B等可能是EBV诱发淋巴瘤的关键节点基因。采用Exiqon公司的microRNA芯片检测SCID小鼠体内EBV诱发淋巴瘤和正常人淋巴细胞的microRNA表达谱，构建了EBV诱发淋巴瘤中病毒与宿主细胞miRNAs调控网络，通过生物信息学分析，筛选出在基因表达调控网络系统中可能起关键作用的基因和miRNAs分子。采用细胞实验方法，结合临床淋巴瘤病理标本检测验证，对筛选出的关键节点基因（TOP2A, PBK, FOS等）和关键miRNAs分子（ebv-miR-BART16）进行了初步的功能研究。检测TOP2A、HIST2H2BE基因在EBV转化淋巴母细胞中表达均高于正常人淋巴细胞。TOP2A、HIST2H2BE蛋白在淋巴瘤中都有较高的阳性表达率，FOS蛋白在淋巴瘤中的阳性表达率51%（51/100例）低于淋巴结反应性增生组织的表达95%（38/40例）。PBK基因在体外EBV转化淋巴母细胞和在临床恶性淋巴瘤组织标本中均呈较高表达。采用siRNA技术沉默Daudi淋巴瘤细胞系中PBK基因表达，可抑制淋巴瘤细胞的生长。ebv-miR-BART16可靶向调节宿主细胞RYBP和caspase-6的表达，具有抑制细胞凋亡的功能。