Virale und chemische Carcinogenese Viral and Chemical Carcinogenesis
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Virale und chemische Carcinogenese = Viral and Chemical Carcinogenesis
（Handbuch der allgemeinen Pathologie, Bd. 6,
Springer-Verlag, 1975
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Description and Table of Contents
Description
Tabelle 2. Physiko-chemische Eigenschaften von onkogenen DNS-Viren a Papovaviren Adenoviren Herpesviren Papilloma- Polyoma- Virus (Sub- SV40 (Sub- gruppe A) gruppe B) Molekulargewicht des 40 17-25 175 6 Virions x 10 Dalton Durchmesser (nm) 53 43 70-90 ohne Envelope 100 mit Envelope 150 - 200 Virion ohne ohne ohne mit Envelope Envelope Envelope Envelope DNS-Anteil am Partikel 12 12 12 7 (%) Anzahl der Kapsomere 72 72 252 162 Molekulargewicht 5 2. 5-3 20-25 100 6 der DNS x 10 DNS-Struktur doppelstriingig doppelstriingig ringfiirmig linear GC-Gehalt der DNS 49 41-49 48-57 45-74 (%) a Teilweise zitiert nach GREEN 1970 gruppe hervorgerufen werden, oder solche Viren bevorzugt in Verbindung mit solchen Tumorformen vorkommen. Die Darstellung des gegenwartigen Erkennt- nisstandes iiber einige wichtige Vertreter dieser Gruppe, die von Bedeutung fUr den Menschen sind oder die als experimentelle Modellsysteme Interesse finden, bildet den AbschluB dieses Artikels iiber onkogene DNS-Viren. 1m strukturellen Aufbau des Virions besteht eine groBe Ahnlichkeit zwischen den einzelnen Virusarten. Das Virion besitzt die Symmetrie eines Ikosaeders.
Durch seine GroBe bedingt wird es aus einer unterschiedlichen Anzahl von Untereinheiten aufgebaut. Mit Ausnahme der Herpesviren, die eine zusatzliche Glykolipidproteinhiille (Envelope) besitzen, fehlt den iibrigen Viren eine solche zusatzliche HUlle. Den innersten Teil des Virions bildet das Core, indem sich mit Proteinen assoziiert die DNS befindet. Das Molekulargewicht des Genoms 6 liegt zwischen 3 -100 x 10 Dalton, so daB sich die Viren der einzelnen Gruppen durch einen recht unterschiedlichen Informationsgehalt auszeichnen.
Table of Contents
- - Contents.- DNS-haltige onkogene Viren und Tumorgenese.- I. Allgemeine Beschreibung von Polyoma und SV40 Virus.- 1. Das Virion.- 2. Die Viruszellwechselbeziehungen.- a) Die lytische (produktive) Vermehrung von SV40 und Py.- ?) Die Synthese virusspezifischer Proteine und Antigene.- ss) Die Transkription des viralen Genoms.- ?) Die Replikation des viralen Genoms.- ?) Der strukturelle Zustand der infizierenden viralen DNS in lytisch infizierten Zellen.- b) Die abortive Infektion mit SV40 und Py Virus.- ?) Die initialen Prozesse, die eine Transformation einleiten.- ss) Virusspezifische Antigene in der transformierten Zelle.- ?) Die Transkription des viralen Genoms in der transformierten Zelle.- ?) Der strukturelle Zustand des viralen Genoms in der transformierten Zelle.- 3. Mutanten von SV40 und Py Virus.- 4. Viren des Menschen aus der Papovagruppe.- II. Allgemeine Beschreibung der Papilloma Viren.- 1. Das Virion.- 2. Viruszellwechselbeziehungen.- III. Adeno SV40 Hybridviren.- IV. Allgemeine Beschreibung der Adenoviren.- 1. Das Virion.- 2. Die Viruszellwechselbeziehungen.- a) Die lytische (produktive) Vermehrung von Adenoviren.- ?) Die Synthese virusspezifischer Proteine und Antigene.- ss) Die Transkription des viralen Genoms.- ?) Die Replikation des viralen Genoms.- b) Die abortive Infektion durch Adenoviren.- ?) Virusspezifische Antigene in der transformierten Zelle.- 3. Mutanten von Adenoviren.- V. Allgemeine Beschreibung der Herpesviren.- 1. Das Virion.- 2. Die Viruszellwechselbeziehungen.- a) Die lytische (produktive) Vermehrung von Herpesviren.- b) Die Transformation von Zellen in Kultur.- 3. Spezielle Beschreibung von Herpesviren.- a) Herpes Simplex Virus.- b) Epstein-Barr Virus.- c) Herpesvirus saimiri und Herpesvirus ateles.- d) Herpesvirus sylvilagus.- e) Mareks Herpesvirus.- f) Lucke Herpesvirus.- Ausblick.- Literatur.- RNA Tumor Virus Oncogenesis.- I. Introduction.- II. General Properties of RNA Tumor Viruses.- 1. Classification of RNA Tumor Viruses.- 2. Biochemistry of the Virion.- III. Replication of RNA Tumor Viruses in Host Cells.- 1. Comparison of the Replication Cycle of RNA Tumor Viruses and Cytocidal RNA Viruses.- a) Life Cycle of RNA Tumor Viruses.- 2. Evidence for the Existence of the Pro virus.- a) Requirement for RNA-Synthesis.- b) Requirement for DNA-Synthesis.- c) RNA Directed DNA Polymerase.- ?) The DNA Product of the Viral Polymerase is Smaller than a Copy of the Viral RNA.- ss) The Small DNA Pieces are Faithful Transcriptions of the Viral RNA.- ?) The Viral RNA Directed DNA Polymerase has a Characteristic Template Affinity for 60-70S RNA.- ?) Ubiquity of the RNA Directed DNA Polymerase in all RNA Tumor Viruses.- ?) Lethal RSV Mutants Exist which Lack Enzyme Activity.- ?) The RNA Directed DNA Polymerase Carries a RNase H Activity.- d) Viral Genome Equivalents in Normal Uninfected Cell Genomes.- IV. Factors Influencing the Neoplastic Transformation of Cells by RNA Tumor Viruses.- 1. Viral Oncogenic Factors.- a) Genetic Complementation.- b) Biochemical Analysis of the RNA of Transforming and Transformation- Defective RNA Tumor Viruses.- 2. Cellular Genetic Factors.- 3. Cellular Viral Factors - Endogenous Virus.- 4. Oncogene and Protovirus Hypothesis.- V. Involvement of RNA Tumor Viruses in Human Cancer?.- References.- Murine Virus-Leukamien.- I. Einleitung.- II. Pathobiologie der virusinduzierten murinen Leukamien.- 1. Lymphatische Leukamien.- a) Gross-Leukamie "Passage A".- b) Moloney-Leukamie.- c) Varianten der Moloney-Leukamie.- d) Schwartz-Schoolman-Leukamie.- e) Siegler-Rich-Leukamie.- f) Strahleninduzierte lymphatische Leukamien.- g) Durch chemische Karzinogene induzierte lymphatische Leukamien.- h) Pathogenese der lymphatischen Leukamien und das Targetorgan.- i) Abschliessende Bemerkungen.- 2. Myeloische Leukamien.- a) Graffi-Leukamie.- b) Andere induzierte myeloische Leukamien.- c) Pathogenese der myeloischen Leukamien.- d) Das "Aufsplitterungs-Phanomen" der Graffi-Leukamie und der Zytotropismus des Graffi-Virus.- e) Abschliessende Bemerkungen.- 3. Erythroblasten-Leukamien.- a) Friend-Leukamie.- ?) Pathogenese.- ss) Friend-Virus.- ?) Targetzell-Untersuchungen.- ?) Friend-Leukamie ahnliche Krankheitsbilder.- ?) Abschliessende Betrachtung.- b) Rauscher-Leukamie.- ?) Pathogenese.- ss) Rauscher-Virus.- ?) Targetzell-Untersuchungen.- ?) Ubrige Erythroblastosen.- ?) Abschliessende Betrachtung.- III. Infektiositat und Ubertragungsweisen muriner Leukamieviren.- 1. Vertikale Ubertragungen.- 2. Horizontale Ubertragungen.- IV. Feinstruktur und Bildungsweise der Mauseleukamie-Viren und ihre Verteilung im leukamischen und praleukamischen Tier.- 1. Einleitung.- 2. Feinstruktur.- 3. Bildungsweise.- 4. Verteilung im leukamischen Tier.- 5. Verteilung im praleukamischen Tier.- V. Murine Leukamieviren in vitro.- 1. In-vitro-Vermehrung muriner Leukamieviren.- 2. In-vitro-Transformation Leukamievirus-infizierter Zellkulturen.- VI. Die Immunologie virusinduzierter Leukamien der Maus.- 1. Einleitung.- 2. Antigene der murinen Leukamieviren.- 3. Antigene der Leukamiezellen.- 4. Losliche Antigene.- 5. Systematik der murinen Leukamieviren.- a) Antigene Verwandtschaft der Leukamieviren der Maus.- b) Antigene Beziehungen der Leukamieviren der Maus zu den Leukamieviren anderer Spezies.- 6. Antigene Maus-Sarkom-Virus-induzierter Tumoren.- 7. Virusinduzierte Antigene in nichtleukamischen infizierten Geweben.- 8. Virusinduzierte Antigene in chemisch und physikalisch induzierten Tumoren.- 9. Antigene Konversion infizierter Tumoren differenter Atiologie.- 10. Beziehungen der virusassoziierten Antigene zur Malignitat.- 11. Immunologische Aspekte der Tumor-Wirt-Beziehungen am Leukamiemodell.- 12. Zusammenfassung.- VII. Biochemie der murinen Leukamieviren.- 1. Einfuhrung.- 2. Eigenschaften gereinigter Virionen.- 3. Komponenten der murinen Leukamieviren.- a) Komponenten der Virushulle.- ?) Enzyme.- ss) Lipide und Lipoproteine.- ?) Glykoproteine.- b) Komponenten des Virus-Core.- ?) Eigenschaften des Virus-Core.- ss) Hochmolekulare RNA.- ?) Core-Proteine.- ?) Enzyme.- ??) RNA-abhangige DNA-Polymerase (Revertase).- ssss) Ribonuclease H.- ??) DNA Ligase.- c) Weitere Komponenten der Virionen.- ?) RNA.- ss) DNA.- ?) Enzyme.- Literatur.- Potential Viral Etiology of Human Tumors.- I: General Aspects.- 1. Introduction.- 2. History of Research.- a) Detection of Virus or Virus-Like Particles in Human Tumors by Electron Microscopy.- b) Attempts to Transmit Oncogenic Agents from Human Tumors to Animals.- c) Attempts to Isolate Oncogenic Viruses from Human Tumors and Lymphomas in Tissue Culture Studies.- d) Detection of Known Animal Oncogenic Virus in Human Tumors.- 3. Viruses Closely Related to Human Tumors.- a) Oncogenic DNA Viruses.- ?) Papova Viruses.- ss) Adenoviruses.- ?) Herpes Viruses.- ?) Poxviruses.- b) Oncogenic RNA Viruses.- c) Human Tumors Closely Related to RNA Viruses.- 4. Technical Problems in the Search for Oncogenic Viruses in Human Tumors.- a) Epidemiology.- b) Electron Microscopy.- c) Cell Culture.- d) Immunologic Methods.- e) Biochemistry and Molecular Biology.- f) Induction or Activation of Viruses.- g) Identification of Viruses.- h) Oncogenic Property of Virus.- i) Vaccination or Prevention.- 5. Herpes-Virus Oncogenesis in Man.- a) EBV Found in Various Sources.- b) Comparative Studies of Lymphoblastoid Lines Derived from Different Sources.- c) EBV-Associated Antigens and Antibodies.- d) Anti-EBV Titers in Various Diseases.- e) Natural History of EBV Infection.- f) EBV Genome in Tumors.- g) Oncogenic Properties of EBV.- h) Possible Role of Malaria in the Development of Burkitt's Lymphoma.- i) Immunosuppression and Activation of EBV.- j) Racial Factor in NPC.- k) Herpes Virus Types 1 and 2, Latent Infection and Oncogenic Activity.- 6. RNA Virus Oncogenesis in Man.- a) Oncogene Theory and Protovirus Theory.- b) RNA Tumor Virus Genome in Human Tumors.- c) Group-Specific Antigens of RNA Tumor Viruses.- 7. Slow Virus Infection.- 8. Prospect.- II: Possible Virus-Induced Human Neoplasms.- 1. Burkitt's Lymphoma.- a) History of the Studies on Burkitt's Lymphoma.- b) Clinical Features.- c) Pathologic Features (Anatomic Tumor Distribution).- d) Histology and Cytology.- e) Definition of Burkitt's Lymphoma.- f) Epidemiology of Burkitt's Lymphoma: Geographical Distribution in Africa.- g) Entomology.- h) Burkitt's Lymphoma Outside Africa.- i) Biology of Burkitt's Lymphoma Cells.- j) Detection of Viruses.- k) Virology of Epstein-Barr Virus (EBV) in Burkitt's Lymphoma.- l) Virus Production of Cultured Burkitt's Lymphoma Cells.- 2. Nasopharyngeal Carcinoma.- a) Pathology of Nasopharyngeal Carcinoma.- b) Clinical Features.- c) Epidemiology.- d) Virology.- e) Serological Study.- f) EBV Genome in Epithelial Cell of Nasopharyngeal Carcinoma.- 3. Infectious Mononucleosis (IM).- a) Clinical and Pathologic Features of Infectious Mononucleosis.- b) The Cause of Infectious Mononucleosis.- 4. Hodgkin's Disease.- 5. Cervical Cancer.- 6. Leukemia.- a) Epidemiologic Evidence.- b) Leukemia and Herpes Viruses.- c) Leukemia and RNA Viruses.- 7. Sarcoma.- 8. Breast Cancer.- III.- Summary.- 1. Burkitt's Tumor (BT) and Nasopharyngeal Carcinoma (NPC).- 2. Comments and Conclusion.- References.- Molecular Mechanisms of Chemical Carcinogenesis.- 1. Introduction.- 2. Nitrosamines.- a) Toxicity of N-Nitroso Compounds.- b) Carcinogenicity of N-Nitroso Compounds.- c) Metabolism of Nitroso Compounds.- d) Interactions of Decomposition Products of Nitroso Compounds with Cellular Components.- 3. Cycasin
- Aliphatic Hydrazo, Azo and Azoxy Compounds
- Triazenes.- a) Cycasin.- b) Dialkylhydrazines, Azo- and Azoxyalkanes.- c) Aryldialkyltriazenes.- 4. Alkylating Agents and Ethionine. Possible Significance of Nucleic Acid Alkylation.- a) Alkylating Agents.- b) Ethionine.- c) Possible Significance of Nucleic Acid Alkylation.- 5. Aromatic Amines and Azo-Dyes.- 6. 4-Nitroquinoline 1-Oxide.- 7. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons.- a) The Relationship between the Chemical Structure and the Carcinogenic Activity of Polycyclic Hydrocarbons.- b) The Formation of Chemically Reactive Products from Polycyclic Hydrocarbons and their Possible Role in Hydrocarbon Carcinogenesis.- c) The Role of Epoxides as Metabolites and as Active Carcinogenic Intermediates of Polycyclic Hydrocarbons.- d) Biological Activity and Chemical Reactivity of Arene Oxides of Polycyclic Hydrocarbons towards Cell Components.- e) The Covalent Binding of Polycyclic Hydrocarbons to Protein and to Nucleic Acids.- 8. Aflatoxins.- 9. Pyrrolizidine Alkaloids and Safrole.- 10. Conclusions.- Acknowledgements.- References.- Chemische Carcinogene in der menschlichen Umwelt.- 1. Vorbemerkung.- 2. Einleitung.- 3. Umweltcarcinogene.- 3.1 Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe.- A. Carcinogene Wirkung von Benzo(a)pyren (BP).- B. Experimentelle Untersuchungen.- 1. Hautapplikation.- 2. Orale Gabe.- 3. Inhalation und intratracheale Applikation.- 4. Subcutane bzw. intramuskulare Injektion.- 5. Intraperitoneale Gabe.- 6. Intravenose Injektion.- 7. Transplazentare Versuchsanordnung.- Beobachtungen am Menschen.- Zusammenfassung.- C. Vorkommen von PAH in der Umwelt.- 1. Luft.- 2. Boden.- 3. Wasser.- 4. Lebensmittel.- a) Exogene Verunreinigung durch PAH aus der Umwelt.- b) Bildung und Kontamination von PAH bei der Lebensmittelherstellung.- 3.2 N-NitrosoVerbindungen.- 1. Carcinogene Wirkung.- 2. Bildung von Nitrosaminen und Nitrosamiden aus nitrosierbaren Amino-Verbindungen und Nitrosierungsmitteln.- A. Vorkommen von Vorstufen der Nitrosaminbildung.- 1. Nitrosierungsmittel.- 2. Nitrosierbare Amino-Verbindungen.- 3. Vorkommen von Nitrosaminen in der Umwelt.- 3.3 Naturlich vorkommende Carcinogene.- A. Bakterielle Carcinogene.- B. Mykotoxine.- Aflatoxine.- 1. Chemische Struktur.- 2. Carcinogene Wirkung.- a) Aflatoxin B1 und Aflatoxin-Gemische.- b) Aflatoxin B2, G1, M1.- 3. Bildung, Vorkommen und Kontrolle.- 4. Epidemiologische Untersuchungen am Menschen.- Carcinogene Wirkung.- Bildung und Vorkommen.- Beobachtungen am Menschen.- C. Carcinogene Inhaltsstoffe hoherer Pflanzen.- Weitere carcinogene Pflanzeninhaltsstoffe.- 3.4 Anorganische Carcinogene.- 3.5 Pestizide.- 1. Einleitung.- 2. Carcinogene Pestizide.- Halogenkohlenwasserstoffe.- 3. Andere Pestizide.- 4. Nitrosierbarkeit von Pestiziden.- 5. Vorkommen von persistierenden Chlorkohlenwasserstoff-Pestiziden in der menschlichen Umwelt.- Vorkommen in der unbelebten Natur.- Vorkommen in der belebten Natur.- 3.6 Lebensmittelzusatze.- 1. Farbstoffe.- 2. Suss- und Geschmacksstoffe.- 3. Konservierungsmittel.- 3.7 Sonstige Umweltcarcinogene.- 3.8 Arzneimittel.- 1. Am Menschen nachgewiesene Carcinogenese durch Pharmaka.- 2. Carcinogene Pharmaka, deren Wirkung im Tierversuch nachgewiesen wurde.- 4. Schlussbemerkung.- Literatur.- Pharmacodynamic Mechanism in Carcinogenesis.- I. Introduction.- II. Cell Cancerization as an Unusual Pharmacodynamic Phenomenon.- 1. Pharmacodynamic Mode of Action of Chemical Carcinogens.- 2. Experimental Conditions Affecting Carcinogenicity Assay.- 3. Production of Cancer by a Single Application of a Carcinogen.- 4. Joint Action of More than one Carcinogen.- 5. Molecular Biological Basis of Summation Theory.- III. Summation Action in Carcinogenesis.- 1. "Latente tumorbildende Zelleigenschaften" (latent tumorforming properties of cells).- 2. Summation Action in Azo-Dye Carcinogenesis.- 3. 4-Aminostilbene and Derivatives.- 4. Diethylnitrosamine and other Nitroso Compounds.- 5. Polycyclic Hydrocarbons.- 6. Exceptional Time-Dose Relationship in 4-Nitroquinoline 1-oxide.- 7. Ultraviolet Light.- IV. Experimental Syncarcinogenesis.- 1. Skin Carcinogenesis Due to Summation Action of Chemically Unrelated Carcinogens.- 2. Production of Liver Cancer by Summation Action of Chemically Different Hepatocarcinogens.- 3. Combination of Noncarcinogenic Hepatotoxic Substances and Hepatocarcinogens.- 4. Summation of Topically and Resorptively Acting Carcinogens.- 5. Syncarcinogenic Role of Cigarette Smoke in Pulmonary Carcinogenesis.- 6. Hormones as Endogenous Carcinogens.- a) Mammary Tumor in Mice.- b) Rat Mammary Tumor.- c) Aminofluorene and Thyrotropic Hormone.- 7. Radiation and Chemical Syncarcinogenesis.- a) ?-Rays in Production of Skin Cancer.- b) X-Rays and N-2-fluorenylacetamide in Production of Gastric Cancer.- c) Ultraviolet Light.- 8. Viral and Chemical Syncarcinogenesis.- a) Oncogenic Viruses and Chemical Carcinogens.- b) Nononcogenic Viruses.- V. Anticarcinogenesis.- 1. Carcinogen-Induced Enzyme Activity.- 2. Competition for Receptor Sites.- 3. Other Possible Mechanisms of Anticarcinogenesis.- References.- Cocarcinogens and Cocarcinogenesis.- 1. Exogenous Cocarcinogens.- a) Cocarcinogens of Industrial Sources.- b) Cocarcinogens of Plant Sources.- 2. Endogenous Cocarcinogens.- 3. Cocarcinogenesis as a Tool for the Investigation of the Biological and Biochemical (Molecular) Mechanisms of Carcinogenesis.- 4. Note on Synergistic Processes in Carcinogenesis.- a) Basic Considerations.- b) Carcinogenic Factors and Processes.- c) Solitary Carcinogenesis.- d) Syncarcinogenesis.- Conclusion.- References.- Chromosomal Alterations and Development of Experimental Tumors.- I. Introduction.- II. Historical Review of Cytogenetic Studies of Tumor Cells.- 1. Pioneer Studies of Tumor Cells.- 2. Chromosome Observations on Ascites Tumors.- 3. Improvement of the Technique for Observation of Tumor Chromosomes.- 4. Normally Dividing Cells in Tumors and Their Significance.- 5. Stemline Concept in Tumor Cells.- 6. Origin and Character of V-Shaped Chromosomes in Tumor Cells.- III. Karyotype in the Early Stages of Tumor Development and Primary Tumors.- 1. Studies on Rat Hepatomas.- 2. Transformations in in-vitro Cultivation.- 3. Tumors Induced by Chemicals and Radiation.- 4. Tumors Developing from Oncogenic Virus Infection.- IV. Alteration of Stemline Karyotype in the Course of Serial Transplantations.- 1. Spontaneous Change in Stemline Karyotype.- a) Studies on Rat Tumors.- b) Mouse Tumors.- 2. Chemical Treatment and Karyotype Alteration in Tumor Stemline Cells.- 3. Relation Between Karyotype Alteration and Development of Resistance to Chemicals.- V. Chromosome Condition and Invasiveness of Tumor Cells.- VI. Change of Stemline Karyotype During in-vitro Cultivation.- VII. Chromosome Change and Gene Action in Tumor Cells.- VIII. Mutation and Selection for Karyotype Alteration in Tumor Stemline Cells.- IX. Aging of Tumor Stemline Cells and Karyotype Alteration.- Acknowledgments.- References.- Namenverzeichnis - Author Index.- Sachverzeichnis - Subject Index.
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