国外医学肿瘤学分册2000年6月第27卷第3期

湖北医科大学微生物学教研室（武汉 430071）刘东瀛（综述）刘先洲张绍金（审校）

摘要 近年研究表明，支原体感染能导致细胞恶性转化，与肿瘤形成有关；支原体蛋白能促进肿瘤转移，并与肿瘤抗原有一定关系。本文从以上方面概述支原体与肿瘤的关系。

关键词：支原体肿瘤

支原体是一类没有细胞壁的原核细胞微生物，因无细胞壁故有可塑形。在形态上呈多形性，且可通过除菌滤器，是目前所知能在无生命培养基中生长繁殖的最小的微生物，可在鸡胚绒毛尿囊膜或细胞培养中生长，是污染细胞培养的一个重要因素。支原体寄居于细胞表面或细胞内部，与多种疾病有关，如肺炎、盆腔感染、泌尿生殖道感染、关节炎、不育及自发流产等，并且是AIDS的协同致病因子^[1]。最近研究表明，支原体与肿瘤有一定关系，现将有关研究进展作一概述。

一、支原体与肿瘤形成

（一）肿瘤组织中的支原体

用Southern Blot和PCR方法检测手术切除的胃癌组织^[2]，发现48%的标本中有猪鼻支原体存在。采用超过15种支原体和无胆甾原体的一致序列引物，通过PCR-ELISA方法检测石蜡包埋的卵巢癌组织27例^[3]，发现59.3%的标本内有支原体存在；同法检测石蜡包埋的宫颈湿疣组织^[4],结果显示,21.4%的湿疣组织和33.3%的有宫颈上皮内瘤形成的湿疣组织中有支原体DNA存在,而无宫颈上皮内瘤形成的湿疣组织中未检测到支原体。

（二）支原体感染与细胞表型恶性转化

分别用发酵支原体和穿透支原体持续感染C3H鼠胚细胞^[5]，观察到细胞发生恶性转化。持续感染发酵支原体8周后，C3H细胞表型发现恶性改变，而且随着感染时间的延长而越来越明显。一直到感染11周时，如用抗生素除去支原体，全部恶性特征都可以逆转。当感染持续到18周时，恶性特征则不能逆转，细胞在软琼脂上形成集落的能力增强，将其接种于动物体内可形成肿瘤。与之相比，穿透支原体持续感染至7周和11周时，不显示任何恶性转化的特征，至18周时细胞被永久转化，将这些细胞接种于动物体内可形成肿瘤。

（三）支原体污染对细胞系核型结构的影响

C3H细胞感染发酵支原体或穿透支原体后^[5]，在可逆阶段，细胞的染色体变化并不明显；而一旦进入不可逆转阶段时，则伴有染色体丢失及易位等核型改变。永久转化细胞发生的染色体显著变化很可能是由于掌管DNA复制的精确性或DNA修复的基因突变所造成。染色体改变一旦形成，无论是否清除引起转化的支原体，都会在培养细胞或动物体内继续累积。

人子宫平滑肌肉瘤细胞系SK-UT-1B污染莱氏无胆甾原体后培养30～90天^[6]，观察其核型变化。细胞染色体随污染时间的延长逐渐改变：在30天以内，染色体数目变化不明显，畸变数未增加，有双着丝粒的染色体数目趋于增加；在60天以内，染色体数为46的细胞趋于减少，染色体数目变化幅度趋于增大，染色体畸形数目显著增加，畸变主要为双着丝粒。在90天以内，染色体数为46的细胞显著减少，染色体数目变化幅度显著增大，染色体畸变数目显著增加，畸变包括双着丝粒和染色单体断裂。

（四）支原体与癌基因

1.支原体感染与细胞癌基因的表达

在C3H细胞感染发酵支原体或穿透支原体后7周、11周和18周^[7]，分别提取细胞总RNA，用识别c-myc、N-myc、H-ras、N-ras、src和p53 mRNA的标记探针做Northern杂交。发酵支原体持续感染7周以上的C3H细胞显示形态学改变和不受控制的生长，在这些细胞中H-ras和c-myc mRNA高度表达。在感染11周时，若用抗生素除去细胞培养基中的发酵支原体，H-ras和c-myc,mRNA迅速降至检测不到的低水平，而曾完全转化的C3H细胞的全部恶性特征很快逆转。与之相比，穿透支原体持续感染7周和11周时，C3H细胞也高度表达H-ras mRNA，而没有c-myc mRNA高度表达，也不显示任何恶性转化的特征。由此可见，仅有H-ras基因的高度表达尚不足以使C3H细胞发生转化。当发酵支原体或穿透支原体感染持续到18周时，无论是否除去培养基中的支原体，细胞均高度表达H-ras和c-myc mRNA，并被永久转化，将这些细胞接种于动物体内可形成肿瘤。

从未感染支原体的C3H细胞和已除去的支原体的永久转化C3H细胞中分别提取总DNA，经限制性内切酶HindⅢ或EcoR Ⅰ消化后，分别与识别c-myc、N-myc、H-ras、N-ras、src和p53 dNA的标记探针做Southern杂交。与未感染支原体的C3H细胞相比，在永久转化的C3H细胞中未发现这些基因有扩增或重排等改变。这项研究表明，慢性持续支原体感染是通过诱导H-ras和c-myc癌基因高度表达而导致哺乳类细胞发生恶性转化。

2 猪肺炎支原体23 rRNA与前列腺肿瘤诱导基因-1的同源性

前列腺肿瘤诱导基因1（prostate tumor-inducing gene 1, PTI-1）在人类前列腺癌细胞系以及乳腺癌、结肠癌和小细胞肺癌细胞系中特异表达^[8]，在前列腺癌组织和有转移前列腺癌患者的血液中也有表达。PTI-1编码截断和变异的人类延伸因子-1-α（elongation factor 1 alpha,EF-1-α）^[9]，其5′端不翻译区（5′untranslated region,5′UTR）序列与猪肺炎支原体（mycoplasma hyopneumoniae）的23S rRNA有显著同源性。

（五）支原体基因与恶性转化细胞

用抗生素除去支原体后，检测已发生永久转化的C3H细胞中有无支原体存在^[10]。用完整的支原体基因组或克隆的支原体基因为探针，通过斑点杂交检测和表象差异分析（representational difference analysis, RDA）技术检测，均未发现永久转化的C3H细胞中有任何支原体基因存在。由此可见，支原体不是通过将自身基因插入哺乳类细胞基因组而导致恶性转化。推测慢性持续性支原体感染可能干扰了从细胞膜到细胞核的信号传递，从而导致恶性转化。

二、支原体蛋白与肿瘤转移

（一）支原体蛋白与体外培养细胞的侵袭性

污染培养细胞的猪鼻支原体产生的p37（43.5KD）蛋白成分能与FS9鼠肉瘤细胞结合。用Abercrombie碰撞移植测定法使感染了猪鼻支原体的不同细胞系与鸡心成纤维细胞接触，发现这些细胞系的侵袭性均提高。反之，除去猪鼻支原体，或用一种针对p37的单克隆抗体的Fab片段（DD9）阻断p37，则可降低细胞系的侵袭性。用时间间隔摄影分析单个细胞间的碰撞，发现在感染了猪鼻支原体的细胞中加入特异性的Fab片段，大大增强了接触抑制水平。这种单抗同样也能使不表达p37抗原的转化细胞的侵袭性减弱。显然，与p37结构相关的一种或多种细胞蛋白能影响细胞的侵袭性。

p37是支原体跨膜转运系统中的一个三元蛋白复合物，此复合物与革兰氏阴性细菌的胞质转运系统（透性酶）相似。哺乳类细胞中多药耐药（MDR）基因编码的P-糖蛋白与细菌的透性酶结构上又很相似。MDR基因表达的提高与肿瘤细胞的耐药有关，而P-糖蛋白是能量依赖的输出泵，其正常作用尚不清楚。p37可能通过结合于P-糖蛋白或相似的蛋白影响癌细胞的转运，而某些底物转运的微小改变可能会干扰异性细胞碰撞后产生正常信号。

（二）支原体蛋白与体内的肿瘤细胞转移

Ushio^[11]发现感染了支原体的细胞比未感染的细胞在体内有更强的转移能力。用感染了精氨酸支原体的人结肠癌细胞系RPMI4788制取了能识别47kD支原体蛋白的单克隆抗体MAb243-5，在祼鼠模型体内，此单抗能完全抑制精氨酸支原体感染的RPMI4788细胞的转移。

从精氨酸支原体感染的RPMI4788细胞中，用此单抗纯化出称为抗原243-5的分子，测定其N末端氨基酸序列以及基因的全部核苷酸序列。PCR分析揭示在猪鼻支原体中存在抗原243-5的同源基因。在祼鼠模型体内连续注射4次抗原243-5（30μg/次），可使未感染支原体的PRMI4788细胞的转移能力增强10倍以上。抗原243-5同样能促进结肠癌细胞系colon26的实验性转移。MAb243-5可中和这种促转移作用。

根据用祼鼠做的转移实验结果推测，在健康人体内，支原体感染影响肿瘤细胞转移的可能性不大，但是当T细胞系统有免疫缺陷时，支原体感染可能会影响肿瘤细胞的转移。研究者尚未检查在哪些感染人类的支原体中存在抗原243-5基因，但精氨酸支原体和猪鼻支原体的PCR结果提示，在很多支原体中可能存在与抗原243-5相近的蛋白。

三、支原体蛋白与肿瘤抗原

（一）支原体与肿瘤细胞的抗原模拟

用ULCLS-1细胞系（人鳞状细胞肺癌细胞系）制备出单抗PF/2A，通过ELISA、免疫沉淀和Western blot反应，证明PF/2A能与猪鼻支原体来源的46kD抗原（p46）及猪鼻支源体或某些人细胞系来源的24kD抗原（p24）结合，说明猪鼻支原体和人类细胞之间存在相似的PF/2A表位。PF/2A表位广泛表达于各型人类恶性细胞和组织。PF/2A表位广泛表达于各型人类恶性细胞和组织，而在正常组织上的分布有高度限制性。间接免疫过氧化物酶实验显示PF/2A与多种人类肿瘤组织发生阳性反应，包括大多数鳞癌、腺鳞癌、大细胞肺癌、乳腺癌、结肠癌、胃癌、头颈部鳞癌、宫颈癌、肾癌、黑色素瘤