مواضيع المحاضرة:
background image

Unit 4: Virology

 

 

 

211

 

Lecture 17 - Human cancer viruses 

 

Viruses are etiologic factors in the development of several 
types of human tumors, including two great significance 
worldwide – cervical and liver cancers. 
At least 15-20% of all human tumors worldwide have a 
viral cause. The viruses that have been strongly associated 
with human viruses include EBV,HCV,HBV,HHV8,and 
two retroviral viruses. 

 

  Types of tumor viruses 

Tumor viruses are of different type: either DNA or RNA 
viruses. 

  DNA tumor viruses encode viral oncoproteins that are 

important for viral replication but also affect cellular 
growth control pathways. 
Most RNA tumor viruses belong to the retrovirus family 
which carry an RNA –directed polymerase (reverse 
transcriptase) that constructs a DNA copy of the RNA 
genome of the virus. The DNA copy becomes integrated 
into the DNA of the infected host cell and it is from this 
integrated DNA copy that all proteins of the virus are 
translated. 

  RNA tumor viruses are of two general types with respect 

to tumor induction: 
  The highly oncogenic (direct transforming) viruses 

carry an oncogene of cellular origin.  

  The weakly oncogenic viruses don’t contain an 

oncogene and induce leukemias after long incubation 
periods by indirect mechanism. The two retroviruses 
and HCV act indirectly in cancer induction. 

 

  Interactions of tumor viruses with their host 

a)  Persistent infection. 

The known tumor viruses establish long term persistent 
infections in humans. The chronicity of infection presents 
the long term opportunity for a rare event to occur that 
allows survival of a cell with growth control mechanisms 
that are virus-modified. 

 

b)  Host immune responses. 

Viruses that establish persistent infections must avoid 
detection and recognition by immune system that would 
eliminate infection. EBV will restrict expression of viral 
genes that makes infected cells nearly invisible to the 
host. HPV infect site that are relatively inaccessible to 
immune response ( epidermis) HIV cause a mutation in its 
antigen that allows escape from antibody and T-cell 
recognition, and also causing infection and suppression of 

essential immune cells. CMV and adenoviruses cause 
modulation of MHC I molecules in infected cells. EBV 
causes inhibition of antigen processing. 

 

c)  Mechanism of action by human cancer viruses. 

There are two general pattern by which tumor viruses 
mediate changes in cell behavior. Direct action by 
introduction of a new transforming gene into the cell. 
Indirect action by altering the expression of a preexisting 
cellular gene or genes. 
In either case, the cell loses control of normal regulation 
of growth process. 

 

d)  Cell susceptibility to viral infections & transformation. 

Host cells are either permissive or non-permissive for 
replication of a given virus. 
In DNA viruses, permissive cells are often killed by virus 
replication and not transformed unless the viral replicative 
cycle that results in death of host cells is blocked in some 
way. However, there are situations in which DNA virus 
replication doesn’t lyse the host cell and such cells may 
be transformed. 
RNA viruses are not lethal for cells in which they replicate. 

 

e)  Retention of tumor virus nucleic acid in a host cell 

The stable genetic change from normal to neoplastic cell 
generally require the retention of viral genes in the cell. 
With DNA virus, a portion of the DNA of the viral 
genome may become integrated into the host cell 
chromosome. Sometimes, episomal copies of the viral 
genome are maintained in tumor cells. With retroviruses, 
the proviral DNA copy of the viral RNA is integrated in 
the host cell DNA. Genome RNA copies of hepatitis C 
that are not integrated are maintained in tumor cells. 
In some cases, viral transformed cells may release growth 
factors that affect the phenotype of neighboring 
uninfected cells, thereby contributing to tumor formation. 
 

1- Cellular oncogenes 

Oncogene is the general term given to genes that are 
involved in cancer causation. Normal version of these 
transforming genes are present in normal cells and have 
been designated proto-oncogen. 
Cellular oncogenes are partly responsible for molecular 
basis of human cancer. They represent individual 
components of complicated pathways responsible for 
regulating cell proliferation, division, and differentiation 
and for maintaining the integrity of the genome. Incorrect 
expression of any component might interrupt that 
regulation, resulting in uncontrolled growth of cells. 


background image

Unit 4: Virology

 

 

 

211

 

Two different mechanisms: overexpression and mutation 
in proto-oncogene able to convert into oncogene capable 
of transforming a cell.  
 

2- Tumor suppressor genes 

These are the negative regulators of cell growth. The 
inactivation or functional loss of both alleles of such a 
gene is required for tumor formation. The example of 
tumor suppressor genes are Rb gene by which Rb protein 
inhibits entry of cells into S phase by binding to key 
transcription factors that regulate expression of S phase 
genes.  
Another tumor suppressor genes is p35 gene. It also 
blocks cell cycle progression; P35 acts as a transcription 
factor and regulates the synthesis of a protein that inhibits 
the function of certain cell cycle kinases. It also causes 
cells with DNA damage to undergo apoptosis. 
 

Human retroviruses 

a)  Human T-Lymphotropic Viruses (HTLV) 

  HTLV-1 has been established as the causative agent of 

adult T-cell leukemia- lymphoma (ATL) and tropical 
spastic paraparesis. 

 

It doesn’t carry an oncogene 

  Transactivating regulatory genes are believed to be 

necessary for viral replication in vivo and may contribute 
to oncogenesis by also modulating cellular genes that 
regulate cell growth. 

b)  HIV  

The HIV are cytolytic and non-transforming. However, 
AIDS patients are at elevated risk of several types of 
cancer because of the immune suppression associated 
with HIV infection. 

 

Herpesviruses 

EBV is etiologically linked to Burkitt lymphoma, 
nasopharyngeal carcinoma, popsttransplant lymphomas, 
and Hodgkin disease.  
EBV encodes a viral oncogene protein (LMP1) that 
mimics the activated growth factor receptor. 
Several EBV-encoded nuclear antigens are necessary for 
immortalization of B cells. 
HHV8 is associated with Kaposi sarcoma. 
 

Adenoviruses 

They can transform rodent cells but there is no association 
with human neoplasia. 
 

 

HBV and HCV 

HBV is a risk factor for causing a liver cancer. It has been 
shown that persistent viral infection leads to necrosis, 
inflammation, and liver regeneration that over tome 
results in cirrhosis. The hepatitis B virus treansactivator 
protein , X protein, is a potential viral oncoprotein. 
Chronic infection with hepatitis C virus is also considered 
to be a causative factor in hepatocellular carcinoma. 
 

  How to prove that a virus causes human cancer 

1)  The geographical distribution of viral infection should 

coincide with that of the tumor. 

2)  The presence of viral markers should be higher in cases 

than in controls. 

3)  The viral infection should precede the tumor. 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 




رفعت المحاضرة من قبل: Mostafa Altae
المشاهدات: لقد قام 4 أعضاء و 107 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل