羅斯肉瘤病毒(Rous Sarcoma Virus,簡稱RSV)是歷史上第一個被發現的腫瘤病毒,並以其引發雞肉瘤的特性著稱。作為一種逆轉錄病毒,RSV在感染宿主時,透過反轉錄過程將其RNA基因組轉錄成cDNA並整合到宿主DNA中。這一過程是癌症研究中的一個重要里程碑,因為它揭示了癌症發展的分子機制。
RSV的發現不僅改變了癌症研究的方式,也為後續對於其他腫瘤病毒的探索開啟了道路。
在1911年,佩頓·羅斯(Peyton Rous)在洛克菲勒大學利用注射含有腫瘤的细胞提取液到健康的“普利茅斯岩”雞隻身上,揭示了這種病毒的致癌性。他觀察到,這些雞隻出現腫瘤症狀,這類腫瘤主要由結締組織組成,學術界因此認識到RSV是首個可以用於研究癌症分子發展的逆轉錄病毒。
羅斯因此在1966年獲得了生理學或醫學的諾貝爾獎,表彰他在癌症研究中的貢獻。
隨着研究的深入,科學家們發現RSV的基因組結構相對複雜。RSV屬於VI類包膜病毒,具有帶有DNA中間體的正義RNA基因組。根據不同的病毒株,RSV基因組可包括多達四個基因,分別為:gag(編碼衣殼蛋白)、pol(編碼反轉錄酶)、env(編碼包膜蛋白)及src(編碼酪氨酸激酶)。這些基因不僅參與病毒的複製,還在轉化健康宿主細胞時發揮重要角色。
src基因的存在,使得RSV能夠刺激宿主細胞的失控增殖,這是癌症發展的關鍵因素之一。
src基因也被認為是第一個被發現的逆轉錄病毒致癌基因。這個基因的存在,不僅能引發宿主細胞的異常增殖,還能促進其對病毒的易感性。研究顯示,src基因在動物界中普遍存在,並且不同物種之間的保守程度極高,顯示其在進化過程中的重要性。
另一个与RSV密切相关的特征是其RNA基因组的3'非翻譯區(3'UTR),其長度可達5到7kb,通常這會導致宿主細胞內的無義介導降解現象。然而,RSV擁有一個被稱為羅斯肉瘤病毒穩定元件(RSE)的保守次級結構,這個結構能有效防止病毒RNA的降解,一方面保證了病毒的穩定性,另一方面促進了其在宿主中的存活。
RSE元素的存在,顯示了逆轉錄病毒在進化過程中為了生存所發展的巧妙適應性。
RSV的包膜結構則由一種名為env的糖蛋白組成,其中包括gp85和gp37這兩種糖蛋白。這些糖蛋白在與宿主細胞的受體結合後,可以無需pH的變化直接促進病毒的融合進入宿主細胞,故之所動一整套的感染過程變得相對高效。
在病毒進入宿主細胞後,首先需要一個引物來啟動轉錄過程,RSV使用4S RNA作為引物,70S RNA則作為DNA合成的模板。反轉錄酶,作為一種RNA依賴性DNA聚合酶,負責將病毒RNA轉錄成完整的DNA互補鏈。這一系列的過程顯示了RSV在感染過程中的高效性與適應能力。
RSV的研究不僅幫助科學家更深入地了解癌症的發展,也推動了對其他腫瘤病毒的探索和研究。隨著科技的進步,這些研究有希望進一步揭示腫瘤發展的底層機制,並為新型療法的研究打下基礎。究竟,RSV及其他腫瘤病毒還隱藏著多少我們未曾發現的秘密呢?