科羅拉多大學(xué)博爾德分校（CU Boulder）的科學(xué)家在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)新研究，表明基因組中的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒（ERVs），即所謂的“垃圾DNA”，在結(jié)直腸癌細(xì)胞的生存中起到了關(guān)鍵作用。他們還發(fā)現(xiàn)，通過編輯ERVs可以提高癌癥治療的效果。

在題為《內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒通過癌基因信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)在結(jié)直腸癌中介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄重編程》的論文中，研究人員分析了結(jié)直腸癌和其他上皮腫瘤的癌癥表觀基因組數(shù)據(jù)集，發(fā)現(xiàn)一種靈長類特異性ERV——長末端重復(fù)序列10（LTR10）在許多上皮腫瘤中表現(xiàn)出增強(qiáng)子活性，并且這種活性受到涉及絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）和活化蛋白1（AP1）信號(hào)通路的調(diào)控。

CU Boulder分子、細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)助理教授兼該研究的資深作者Edward Chuong博士解釋說：“我們的研究表明，今天的疾病可以受到這些古老病毒感染的顯著影響，而直到最近，很少有研究人員關(guān)注這些問題?！?/p>

內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒約占人類基因組的8%。此次研究的LTR10大約在3000萬年前感染了靈長類動(dòng)物。它們和其他ERVs不再產(chǎn)生功能性病毒，但之前的研究，包括Chuong實(shí)驗(yàn)室的研究，表明它們可以作為開關(guān)來啟動(dòng)附近的基因。他說：“已經(jīng)有很多研究表明這些內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒可以被馴化為我們所用，但很少有研究表明它們?nèi)绾螌?duì)我們?cè)斐蓚??！?/p>

這包括ERVs如何幫助癌細(xì)胞生存。為了研究它們?cè)诎┌Y中的作用，Chuong和他的同事分析了21種人類癌癥類型的公開基因組數(shù)據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)LTR10家族的ERVs在包括肺癌和結(jié)腸癌在內(nèi)的幾種癌癥類型中具有高活性。進(jìn)一步分析數(shù)十名結(jié)直腸癌患者的腫瘤，發(fā)現(xiàn)大約三分之一的病例中LTR10活躍——這一現(xiàn)象在癌癥病例中特有，因?yàn)檫@些元素在成人體細(xì)胞組織中通常被抑制。

接下來，研究團(tuán)隊(duì)使用CRISPR技術(shù)編輯去除ERV序列，發(fā)現(xiàn)一些已知促進(jìn)癌癥發(fā)展和生長的關(guān)鍵基因的表達(dá)也被關(guān)閉。值得注意的是，他們研究的ERV似乎會(huì)開啟MAP-激酶通路中的基因，這條通路在許多癌癥的研究中已經(jīng)被廣泛關(guān)注。事實(shí)上，這些ERVs可能調(diào)控多達(dá)70個(gè)與癌癥相關(guān)的基因。研究結(jié)果還表明，MAP-激酶抑制劑至少部分通過禁用ERV開關(guān)起作用。

Chuong懷疑，隨著人們年齡的增長和基因組防御的減弱，基因組中的ERVs可能在健康和疾病發(fā)展中起到作用。其他研究已經(jīng)將ERVs與如肌萎縮側(cè)索硬化癥等神經(jīng)退行性疾病的病因聯(lián)系起來。他說：“疾病如何在細(xì)胞中表現(xiàn)出來的起源一直是個(gè)謎。內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒不是全部答案，但它們可能是其中的重要組成部分?！?/p>

參考文獻(xiàn)：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado1218

編輯：王洪

排版：李麗