ไวรัสดีเอ็นเอ: เฮอร์ปีส์ไวรัส, พอกซ์ไวรัส และอื่น ๆ

ไวรัสดีเอ็นเอมีข้อมูลทางพันธุกรรมเป็นดีเอ็นเอ ซึ่งโดยทั่วไปเป็นแบบสายคู่ และหลายชนิดเพิ่มจำนวนในนิวเคลียสของเซลล์เจ้าบ้านโดยใช้เอนไซม์ของเซลล์และไวรัส กลุ่มนี้รวมถึงเฮอร์ปีส์ไวรัส ซึ่งก่อให้เกิดการติดเชื้อแฝงตลอดชีวิต; พอกซ์ไวรัส ซึ่งเป็นไวรัสที่ใหญ่ที่สุดและมีโครงสร้างซับซ้อนที่สุดในมนุษย์; และวงศ์ต่าง ๆ เช่น แปปิโลมาไวรัส, อะดีโนไวรัส, เฮปาดนาไวรัส และพาร์โวไวรัส ซึ่งหลายชนิดมีความเชื่อมโยงกับมะเร็งในมนุษย์

Definition

ไวรัสดีเอ็นเอคือไวรัสที่มีจีโนมประกอบด้วยดีเอ็นเอ; ในมนุษย์ สมาชิกที่มีความสำคัญทางการแพทย์ส่วนใหญ่เป็นไวรัสดีเอ็นเอสายคู่ รวมถึงวงศ์ Herpesviridae, Poxviridae, Papillomaviridae, Adenoviridae, Hepadnaviridae และ Parvoviridae

Scope

บทความนี้แนะนำวงศ์หลักของไวรัสดีเอ็นเอที่มีความสำคัญทางการแพทย์ คุณสมบัติการเพิ่มจำนวนที่เหมือนกัน และรูปแบบของโรคที่แตกต่างกัน รวมถึงการติดเชื้อแฝง การก่อเนื้องอก และการคงอยู่ของเชื้อ บทความนี้เป็นภาพรวมอ้างอิงทางชีววิทยาของไวรัสและความสัมพันธ์กับโรค และไม่ได้ให้คำแนะนำในการจัดการทางคลินิกหรือการรักษา

Core questions

• ไวรัสดีเอ็นเอเพิ่มจำนวนได้อย่างไร และทำไมส่วนใหญ่จึงเพิ่มจำนวนในนิวเคลียส?
• คุณสมบัติทางโมเลกุลใดที่ทำให้เฮอร์ปีส์ไวรัสสามารถสร้างการติดเชื้อแฝงตลอดชีวิตได้?
• ไวรัสดีเอ็นเอบางชนิด เช่น แปปิโลมาไวรัส มีส่วนทำให้เกิดมะเร็งในมนุษย์ได้อย่างไร?

Key concepts

• จีโนมดีเอ็นเอสายคู่
• การเพิ่มจำนวนในนิวเคลียส
• การติดเชื้อแฝงของไวรัสและการกระตุ้นซ้ำ
• การเปลี่ยนแปลงเป็นเซลล์มะเร็ง
• Herpesviridae (HSV, VZV, CMV, EBV)
• Poxviridae และการเพิ่มจำนวนในไซโตพลาสซึม
• Papillomaviridae และมะเร็งปากมดลูก
• Hepadnaviridae และการถอดรหัสย้อนกลับ

Key theories

การก่อเนื้องอกของไวรัสโดยไวรัสดีเอ็นเอที่ทำให้เกิดเนื้องอก

Harald zur Hausen แสดงให้เห็นว่าแปปิโลมาไวรัสในมนุษย์บางชนิดสามารถกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงเป็นเซลล์มะเร็งได้ ซึ่งเป็นการสร้างหลักการว่าไวรัสดีเอ็นเอบางชนิดก่อให้เกิดมะเร็งโดยการรบกวนการควบคุมวงจรเซลล์ของเซลล์เจ้าบ้าน

Mechanisms

ไวรัสดีเอ็นเอส่วนใหญ่ในมนุษย์เพิ่มจำนวนจีโนมในนิวเคลียส โดยใช้ประโยชน์หรือจัดหาดีเอ็นเอ-ดีเพนเดนต์ ดีเอ็นเอ พอลิเมอเรส; พอกซ์ไวรัสเป็นข้อยกเว้นที่น่าสังเกต โดยเพิ่มจำนวนในไซโตพลาสซึมด้วยกลไกเอนไซม์ของตนเอง เฮอร์ปีส์ไวรัสสร้างการติดเชื้อแฝงโดยการคงอยู่เป็นอีพิโซมในเซลล์บางชนิดและมีการกระตุ้นซ้ำเป็นระยะ ซึ่งเป็นกลยุทธ์ที่ทำให้เกิดโรคซ้ำซ้อน ไวรัสดีเอ็นเอบางชนิดส่งเสริมการก่อเนื้องอกโดยการเข้ารหัสโปรตีนที่ยับยั้งวิถีการทำงานของยีนยับยั้งเนื้องอก เช่นเดียวกับแปปิโลมาไวรัสความเสี่ยงสูงในการเกิดมะเร็งปากมดลูก เฮปาดนาไวรัสมีความผิดปกติในหมู่ไวรัสดีเอ็นเอในการเพิ่มจำนวนผ่านตัวกลางอาร์เอ็นเอโดยใช้การถอดรหัสย้อนกลับ (reverse transcription)

Clinical relevance

วงศ์ของไวรัสดีเอ็นเอเป็นสาเหตุของภาวะต่าง ๆ ในมนุษย์มากมาย รวมถึงเริมที่ปากและเริมที่อวัยวะเพศ, อีสุกอีใสและงูสวัด, โรคโมโนนิวคลีโอซิสติดเชื้อ, มะเร็งหลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับไวรัส และในอดีตคือฝีดาษ การทำความเข้าใจชีววิทยาของไวรัสเหล่านี้ช่วยให้ทราบว่าทำไมการติดเชื้อจึงกลับมาเป็นซ้ำ ทำไมบางชนิดจึงคงอยู่ตลอดชีวิต และทำไมบางชนิดจึงต้องมีการคัดกรองเพื่อป้องกันมะเร็ง บทความนี้เป็นเพียงการบรรยายและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Epidemiology

ไวรัสดีเอ็นเอหลายชนิดแพร่หลายทั่วโลก; เฮอร์ปีส์ไวรัส เช่น ไวรัสเอ็บสไตน์-บาร์ และไซโตเมกาโลไวรัส ติดเชื้อในผู้ใหญ่ส่วนใหญ่ตลอดชีวิต และการติดเชื้อแปปิโลมาไวรัสความเสี่ยงสูงอย่างต่อเนื่องเป็นสาเหตุที่ได้รับการยอมรับของมะเร็งปากมดลูกและมะเร็งอื่น ๆ

Evidence & guidelines

ตำราไวรัสวิทยาอ้างอิงและบทวิจารณ์ทางคลินิกที่เชื่อถือได้สรุปชีววิทยาและความสัมพันธ์ของโรคกับไวรัสดีเอ็นเอ; การแสดงให้เห็นว่าแปปิโลมาไวรัสเป็นสาเหตุของมะเร็งได้ปรับเปลี่ยนแนวทางการป้องกันมะเร็งและสะท้อนให้เห็นในโครงการคัดกรองและฉีดวัคซีนที่นำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย (อธิบายในที่นี้ในระดับของหลักฐาน ไม่ใช่คำแนะนำส่วนบุคคล)

History

ฝีดาษ ซึ่งเกิดจากพอกซ์ไวรัส เป็นโรคแรกที่ถูกควบคุมด้วยวัคซีนและเป็นโรคแรกที่ถูกกำจัดได้สำเร็จ ซึ่งเป็นหมุดหมายสำคัญในไวรัสวิทยา ตลอดศตวรรษที่ 20 เฮอร์ปีส์ไวรัสได้รับการระบุว่าเป็นตัวการของการติดเชื้อแฝงและกลับมาเป็นซ้ำ และงานวิจัยของ zur Hausen ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ได้สร้างความเชื่อมโยงเชิงสาเหตุระหว่างแปปิโลมาไวรัสกับมะเร็งปากมดลูก ซึ่งเปลี่ยนแปลงความเข้าใจเกี่ยวกับการก่อเนื้องอกของไวรัส

Key figures

• Harald zur Hausen
• David Baltimore
• Bernard Roizman

Seminal works

• zurhausen-2002
• cohen-2000-ebv
• knipe-fields-2013

Frequently asked questions

ทำไมการติดเชื้อเฮอร์ปีส์ไวรัสจึงกลับมาเป็นซ้ำตลอดชีวิต?

เฮอร์ปีส์ไวรัสสร้างการติดเชื้อแฝงในเซลล์เจ้าบ้านบางชนิดหลังจากการติดเชื้อครั้งแรก และสามารถกระตุ้นซ้ำเป็นระยะ ทำให้เกิดอาการซ้ำซ้อน; ไวรัสไม่ได้ถูกกำจัดออกจากร่างกาย

ไวรัสดีเอ็นเอสามารถก่อให้เกิดมะเร็งได้หรือไม่?

บางชนิดสามารถทำได้ แปปิโลมาไวรัสในมนุษย์ที่มีความเสี่ยงสูงและไวรัสดีเอ็นเออื่น ๆ บางชนิดเข้ารหัสโปรตีนที่รบกวนการควบคุมวงจรเซลล์ของเซลล์เจ้าบ้าน และมีความเชื่อมโยงเชิงสาเหตุกับมะเร็งบางชนิดในมนุษย์