研究表明古代病毒助长了现代癌症

窥视人类基因组，在构成生命基石的20,000个左右的基因中，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，没有任何造成损害的能力。科罗拉多大学博尔德分校于7月17日在《科学进展》杂志上发表的一项研究表明，当它们被重新唤醒时，它们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，抑制某些内源性逆转录病毒可以使癌症治疗效果更好。

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、资深作者EdwardChuong表示：“我们的研究表明，当今的疾病可能受到这些古老病毒感染的显著影响，而直到最近，很少有研究人员关注这些病毒感染。”

部分为人类，部分为病毒

研究表明，人类基因组中约8%是由内源性逆转录病毒组成的，这些病毒潜入我们进化祖先的细胞中，诱使宿主复制和携带其遗传物质。随着时间的推移，它们渗入精子、卵子和胚胎，将它们的DNA像化石记录一样保存到后代中，并在此过程中塑造进化。

尽管内源性逆转录病毒不再能产生功能性病毒，但Chuong自己的研究表明，内源性逆转录病毒可以充当“开关”，打开附近的基因。有些基因促进了胎盘的发育，这是人类进化的关键里程碑，也促进了我们对COVID等现代病毒的免疫反应。

他说：“大量的研究表明，这些内源性逆转录病毒可以被驯化以造福我们，但是却没有多少研究表明它们可能会伤害我们。”

为了探索它们在癌症中的作用，Chuong和第一作者、他实验室的研究员AtmaIvancevic分析了来自公开数据集的21种人类癌症类型的基因组数据。

他们发现，一种名为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，在包括肺癌和结肠癌在内的几种癌症中表现出令人惊讶的高活性。对数十名结肠直肠癌患者的肿瘤进行进一步分析后发现，LTR10在其中约三分之一的肿瘤中活跃。

当研究小组使用CRISPR基因编辑工具剪掉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得沉默。

伊万切维奇说：“我们发现，当你在癌细胞中抑制这种逆转录病毒时，它会关闭附近的基因表达。”

小鼠实验也得到了类似的结果：当从肿瘤细胞中移除LTR10“开关”时，包括XRCC4在内的关键致癌基因也会关闭，缩小肿瘤的治疗效果会更好。

“我们知道癌细胞表达了许多不应该出现的基因，但没有人真正知道是什么开启了这些基因，”Chuong说。“事实证明，开启这些基因的开关很多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可以启动所谓的MAP激酶通路中的基因，这是一种著名的细胞通路，在许多癌症中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来发挥作用。

作者指出，仅这一逆转录病毒家族就调控了该通路中多达70种癌症相关基因。不同的谱系可能影响促进不同癌症的不同通路。

Chuong怀疑，随着人们年龄的增长，他们的基因防御能力会下降，从而使古老的病毒重新苏醒，并导致其他健康问题。

“疾病在细胞中表现出来的起源一直是个谜，”Chuong说。“内源性逆转录病毒并不是全部，但它们可能是其中很大一部分。”