通过跨学科的合作与交流,我们能够突破传统思维的边界,开拓新的研究领域。

——院长致词

首页 > 科学研究 > 动物植物

研究表明,古代病毒助长了现代癌症

本站发布时间:2024-07-18 23:09:56

窥探人类基因组,在构成生命的约20000个基因中,你还会发现数千万年前感染灵长类祖先的病毒留下的DNA斑点

这些古老的搭便车者,被称为内源性逆转录病毒,长期以来被认为是惰性或“垃圾”DNA,没有任何破坏能力。科罗拉多大学博尔德分校7月17日发表在《科学进展》杂志上的一项研究表明,当它们被唤醒时,可以在帮助癌症生存和发展方面发挥关键作用

该研究还表明,沉默某些内源性逆转录病毒可以使癌症治疗效果更好

“我们的研究表明,今天的疾病可能会受到这些古老病毒感染的显著影响,直到最近,很少有研究人员关注这些感染,”科罗拉多大学生物前沿研究所分子、细胞和发育生物学助理教授Edward Chuong说

部分人类,部分病毒研究表明,大约8%的人类基因组由内源性逆转录病毒组成,这些逆转录病毒潜入我们进化祖先的细胞,诱使宿主复制和携带其遗传物质。随着时间的推移,它们渗透到精子、卵子和胚胎中,像化石记录一样将它们的DNA烘烤成后代,并在此过程中塑造进化

尽管它们不能再产生功能性病毒,但Chuong自己的研究表明,内源性逆转录病毒可以作为打开附近基因的“开关”。其中一些对胎盘的发育做出了贡献,胎盘是人类进化的一个关键里程碑,也是我们对新冠肺炎等现代病毒的免疫反应

他说:“有很多研究表明,这些内源性逆转录病毒可以被驯化以造福我们,但没有多少研究表明它们可能会对我们造成伤害。”

<p>为了探索它们在癌症中的作用,Chuong和第一作者Atma Ivancevic,他的实验室的研究助理,从公开的数据集中分析了21种人类癌症类型的基因组数据

他们发现,一种被称为LTR10的内源性逆转录病毒的特定谱系在大约3000万年前感染了一些灵长类动物,在包括癌症在内的几种类型的癌症中表现出令人惊讶的高活性。对数十名癌症大肠癌患者肿瘤的进一步分析显示,LTR10在其中约三分之一的患者中具有活性

当该团队使用CRISPR基因编辑工具剪切或沉默存在的序列时,他们发现已知促进癌症发展和生长的关键基因也变暗了。

伊万切维奇说:“我们看到,当你沉默癌症细胞中的这种逆转录病毒时,它会关闭附近的基因表达。”

小鼠实验产生了类似的结果:当LTR10“开关”从肿瘤细胞中移除时,关键的促癌基因,包括一种称为XRCC4的基因,也关闭了,缩小肿瘤的治疗效果更好

Chuong说:“我们知道癌症细胞表达许多不应该开启的基因,但没有人真正知道是什么开启了它们。”。“事实证明,许多开启它们的开关都来自这些古老的病毒。”

了解现有疗法的工作原理

值得注意的是,他们研究的内源性逆转录病毒似乎开启了MAP激酶途径中的基因,这是一种著名的细胞途径,在许多癌症中都会发生不利的重新连接。研究表明,现有的药物,即MAP激酶抑制剂,可能部分通过禁用内源性逆转录病毒开关起作用

作者注意到,仅这一个逆转录病毒家族就在这一途径中调节多达70个癌症相关基因。不同的谱系可能影响促进不同癌症的不同途径

Chuong怀疑,随着人们年龄的增长,他们的基因组防御系统会崩溃,使古老的病毒能够重新唤醒,并导致其他健康问题

“疾病如何在细胞中表现出来的起源一直是个谜,”Chuong说。“内源性逆转录病毒不是全部,但它们可能是其中的重要组成部分。”

More information: Atma Ivancevic et al, Endogenous retroviruses mediate transcriptional rewiring in response to oncogenic signaling in colorectal cancer, Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.ado1218. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado1218

Journal information: Science Advances

Provided by University of Colorado at Boulder

排行榜

备案号:京ICP备2023036195号-1

地址:北京市丰台区南三环西路16号2号楼

地址:山东省济南市历城区唐冶绿地汇中心36号楼

电话: 400-635-0567

备案号:京ICP备2023036195号-1

地址:北京市丰台区南三环西路16号2号楼

地址:山东省济南市历城区唐冶绿地汇中心36号楼

电话: 400-635-0567

备案号:京ICP备2023036195号-1

地址:北京市丰台区南三环西路16号2号楼

地址:山东省济南市历城区唐冶绿地汇中心36号楼

电话: 400-635-0567