文|小沐影馆

编辑|小沐影馆

前言

本文总结了理解鸡的罗斯肉瘤病毒（RSV）基因组与非容许性啮齿动物宿主细胞基因组关联的基本步骤。这一认识是通过对RSV转化的大鼠XC细胞的深入研究而实现的，这些细胞被称为病毒原，因为它们在没有任何传染性病毒产生的情况下无限期地携带病毒的遗传信息。

逆转录病毒感染的非放任性

通过XC细胞与鸡成纤维细胞的联合，允许双方的细胞融合，病毒得到了拯救。这一点和其他研究导致了RSV基因组作为一种前病毒被整合到宿主细胞基因组中的解释。对其他啮齿类病毒细胞系的研究提供了证据，证明癌基因v-src的转录本可以传递给其他逆转录病毒，并自行产生细胞转化。

正如文中所讨论的，与逆转录病毒感染的非放任性有关的两个主要问题仍有待解决。第一个是逆转录病毒包膜基因的变化，允许病毒进入非放任性细胞。第二是非放任细胞为确保感染性病毒的产生而需要的放任细胞功能的性质。这两个调查方向都在进行中。

工作主题深深植根于早期通过肿瘤病毒和基因研究方法了解肿瘤发生的尝试，分别由科学家提出，他认识到细胞基因组成的正常分布在染色体中重新定位的不平衡导致恶性细胞形成。Boveri的想法后来被称为 "体细胞突变理论"。

几十年来，细胞突变理论一直主导着肿瘤学，直到人们发现致癌病毒，如逆转录病毒，会整合到宿主细胞基因组中，从而将其致癌潜能纳入受感染的细胞中。至关重要的是发现逆转录病毒的致癌基因，称为致癌基因，在结构上对应于正常细胞中的对应基因，称为原癌基因。从原癌基因到癌基因的转变需要某些原癌基因的激活步骤，以确保构成性表达，并通过与逆转录病毒的重组来促进。

因此，体细胞理论与癌症的病毒理论合并了。然而，这两种理论现在又在相互对峙着。一系列的致癌基因和其他基因（驱动基因）特别有助于早期的致癌步骤。然而，恶性肿瘤的进展，包括转移过程，正被定义在癌细胞进展的层面上，并与逐步增长的细胞克隆超越正常组织障碍的逐步选择有关。即使随着癌症研究的发展和成熟，逆转录病毒仍然是许多领域的焦点和灵感，如基因表达、RNA处理、病毒和细胞间相互作用的基因治疗。

关于罗斯肉瘤病毒的早期工作

我第一次接触到鲁斯肉瘤病毒（RSV）是在1953年，当时我作为志愿者在海伦娜-凯洛娃的组织培养实验室工作，由莫伊米尔-布拉达监督。这种病毒被用于该实验室，也被用于有机化学和生物化学研究所，作为细胞转化的工具，两个地方都研究了这种变化的代谢后果。对于一个喜欢细胞生物学的学生来说，鸡细胞RSV转化是一个非常令人印象深刻的过程，这表明病毒被赋予了在短时间内改变细胞形态和行为的强大能力。这一印象一直伴随着我的一生，成为我实验工作的动力。

我们进行的新陈代谢实验没有结果，我们准备终止这些实验。后来，这个部门被《免疫学耐受性》的共同作者米兰-哈谢克接管了。在经历了一些分歧之后，我们将项目集中在对RSV的免疫耐受上，这是一个由Morten Simonsen和Bob Harris在伦敦开辟的领域，他们发现通过胚胎内注射鸡血使火鸡对鸡的抗原产生耐受，变得容易受到RSV引起的肿瘤发生的影响。我们证实了这些数据，并将其扩展到鸭子身上，假设RSV肿瘤获得了一些鸡的抗原，包括病毒，因此对抗鸡抗原免疫的抑制有利于RSV肿瘤在外来禽类中的生长。

RSV诱导的啮齿动物肿瘤： XC细胞的故事

禽类实验促使我们尝试在哺乳动物中诱导对RSV的免疫耐受。我们没有获得这种耐受性，但发现了一种罕见的肉瘤诱导，正如George Svet-Moldavsky以前所描述的那样。很难解释这种发现，因为在这些肉瘤中没有检测到传染性的RSV，因此它们可能是由 "打了就跑 "的机制产生的。

然而，对我们的肿瘤样本进行仔细测试后，发现在其中一个被指定为XC的大鼠肿瘤中，可以检测到病毒，当把肉瘤组织剁碎接种到鸡体内时，会产生含有传染性RSV的快速生长的肉瘤。我认为这个孤儿的发现可能为研究转化细胞中的RSV基因组提供了一个好机会，但我没有成功地得到任何合作支持。在另外三篇论文中，我提出了一个重要的观点即XC细胞中的RSV基因组即使在大鼠的肿瘤组织中经过23次传代后仍保持固定，，这意味着与宿主细胞有高度稳定的联系。我处理了另一个关键的反对意见，即RSV没有引发肿瘤的形成，而是间接感染了其他病因的肿瘤细胞的可能性。

这一观点并不成立，因为将RSV注射到可移植的大鼠肿瘤中或与致癌物苯并芘一起应用，在这两种情况下都没有显示出RSV的活性，因此该病毒对由其他因素引发的肿瘤形成没有亲和力。在另一组实验中，我们通过免疫学和核学验证了XC细胞是来自大鼠的。此外，我还证明，为了获得病毒的产生，有必要用105-106个结构完整的XC细胞接种鸡。这个XC细胞的数量在23次XC肿瘤细胞传代中保持不变。相反，当细胞被三个冷冻-解冻循环打破后，它们就失去了在鸡体内的致瘤性。

在XC研究的后期阶段，我吸引了来自布拉迪斯拉发肿瘤研究所的Dušan Šimkovič进行合作。他专注于在组织培养中建立XC细胞系，这使得我们能够共同进行细胞克隆实验。结果发现，每个XC细胞克隆在作为细胞悬液注射时，都保留了在鸡体内产生RSV肿瘤的能力。

最后，我们与我的同事一起，试图在RSV肿瘤和细胞中广泛寻找传染性的RSV存在。毫不奇怪，无论是在XC培养液的高速颗粒中，还是在与病毒颗粒相应的细胞部分中，都没有发现这种病毒。此外，在患有退行性XC肿瘤的大鼠中，没有出现病毒中和抗体。

基于4年的XC细胞研究，我们提出RSV基因组在哺乳动物细胞中表现为稳定的、新获得的遗传信息，因此我们将XC细胞归类为携带病毒基因组的前病毒状态的致病细胞。此后，我与Howard Temin保持着书面联系，他在诺贝尔演讲中承认我们的结果是RSV前病毒状态的独立证明。

总之，长期XC和其他RSV转化的哺乳动物细胞系的结果为RSV基因组的稳定性提供了令人信服的证据。此外，在没有任何传染性病毒产生的情况下，病毒基因组在所有的细胞系和克隆中都得以保留。因此，我们称这种细胞为病毒源性细胞，因为它们藏有整合的RSV前病毒。

我应该说说20世纪50年代末和60年代初东欧和俄罗斯的逆转录病毒学的情况。在捷克斯洛伐克，除了我们的小组外，还有Thurzo的实验肿瘤学研究所和一个独立的Říman小组，主要研究白血病病毒的生物化学。我们与Lev A. Zilber和他的小组以及George Svet-Moldavsky实验室保持着友好关系。两人都经历了苏联的集中营，被俄国人称为 "森林学校"，但都保持着自由主义的观点。我仍然珍藏着乔治送给我的礼物，上面写着1957年的俄文字母 "堂吉诃德 "的字样。在东德，我们在著名的阿诺德-格拉菲研究所又有了合作伙伴。因此，在开始时，我并没有感到完全迷失在海上。

从病毒源细胞中拯救RSV

1963年在北卡罗来纳州达勒姆举行的国际禽类肿瘤病毒会议大大加强了我与西方逆转录病毒学的密切联系，知名的逆转录病毒学专家出席了这次会议。在这里，我第一次见到了哈里-鲁宾，他建立并应用了RSV细胞转化的定量测量，并与他的学生一起对逆转录病毒遗传学进行了深入的研究。出席会议的还有他的合作者： Howard Temin, Peter Vogt, Saburo Hanfusa, 以及其他许多人，如Fred Prince和来自其他国家的美国国立卫生研究院（NIH）病毒学组的与会者。

因此，我觉得自己就像在反转录病毒海洋上的一艘船，并高度评价投入到研究中的努力。我意识到，在那些需要定义明确的培养基、塑料、纯化学品和冷冻技术的领域，我们很难与之竞争，因此我得出结论，我们必须优先坚持我们的模型，提出我们相对不太先进的技术可以解决的问题。

我们的下一个兴趣点是XC细胞与鸡细胞结合的病毒救援机制。正如我所提出的，基本机制应该包括通过细胞间的桥梁传播病毒，或者更好的是通过与容许的鸡成纤维细胞融合。使用灭活的仙台病毒处理XC和鸡成纤维细胞的混合培养物，我们检测到RSV救援明显增加。在伦敦帝国癌症研究基金逗留期间，我进行了定量实验，显示RSV救援的效率增加了100倍，并获得了病毒救援程度和异核细胞数量之间的良好相关性。最后，对单个异核子的研究提供了它们产生传染性RSV的证据。

结语

这些长期研究的主要意义在于，在不产生感染性病毒的情况下，建立了鸡罗氏肉瘤病毒（RSV）基因组整合到啮齿类物种细胞基因组中。然而，感染性病毒可以通过RSV转化的啮齿动物细胞与容许的鸡成纤维细胞融合而得到拯救，鸡成纤维细胞提供了一些对病毒完全表达至关重要的功能。广泛应用于病毒学领域的相关研究,同时也是疫苗生产的一种重要的细胞资源。造福了人类。

参考文献：

[1] P Rous, A sarcoma of the fowl transmissible by an agent separable from the tumor cells. J Exp Med 13, 397–411 (1911).

[2] T Boveri Zur Frage der Entstehung Maligner Tumoren (G. Fischer, Jena, 1914).

[3] D Stehelin, HE Varmus, JM Bishop, PK Vogt, DNA related to the transforming gene(s) of avian sarcoma viruses is present in normal avian DNA. Nature 260, 170–173 (1976).

[4] J Svoboda, Immunological tolerance to Rous sarcoma virus in ducks. Experientia 17, 1–3 (1961).

[5] GJ Svet-Moldavsky, Sarcoma in albino rats treated during the embryonic stage with Rous virus. Nature 182, 1452–1453 (1958).