愛潑斯坦-巴爾病毒(Epstein-Barr virus, EBV)很容易透過體液(主要是唾液)傳播,如接吻、共用飲料或使用同一食具。因此,EBV也是最普遍的病毒之一,世界上90%以上的人口都被感染過,而且通常是在兒童時期就已經感染。
EBV導致傳染性單核細胞增多症和類似疾病,不過通常沒有症狀。大多數感染是溫和的,並會消失,但是這種病毒在體內持續存在,變得潛伏或不活躍,有時會重新啟用。長期的潛伏感染與一些慢性炎症和多種癌症有關。
在一項新的研究中,來自美國加州大學聖地亞哥分校的研究人員首次描述了病毒EBV如何利用基因組的弱點來導致癌症,同時降低身體抑制它的能力。相關研究結果線上發表在Nature期刊上,論文標題為“Chromosomal fragile site breakage by EBV-encoded EBNA1 at clustered repeats”。
論文通訊作者、加州大學聖地亞哥分校醫學院醫學、神經科學和細胞與分子醫學特聘教授Don Cleveland博士說,這些發現顯示了“病毒EBV如何能夠誘導人類11號染色體斷裂啟動一連串的基因組不穩定,從而有可能啟用一個導致白血病的致癌基因並使一個主要的腫瘤抑制因子失活。這是首次證實‘脆弱DNA’位點的斷裂可以被選擇性地誘導。”
在每個人的基因組或全套基因中都有脆弱的位點,即在複製時更容易產生突變、斷裂或缺失的特定染色體區域。有些是罕見的,有些是常見的;所有這些都與失調和疾病有關,有時一些疾病是可遺傳的,有時不是,如許多癌症。
在這項新的研究中,Cleveland及其同事們重點關注EBNA1,這是一種持續存在於感染EBV的細胞中的病毒蛋白。以前已知EBNA1在EBV基因組複製起點與特定的基因組序列結合。這些作者發現EBNA1還與人類11號染色體上一個脆弱位點的EBV樣序列簇結合,在這個位點上點,蛋白EBNA1的丰度增加會觸發染色體斷裂。
其他先前的研究已表明,EBNA1抑制p53,即一個在控制細胞分裂和細胞死亡中起關鍵作用的基因。在正常情形下,p53還能抑制腫瘤的形成。另一方面,p53的突變則與癌細胞生長有關。
EBNA1定位富集於內源性人類基因組中的單個基因組位點。圖片來自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-05923-x。
在這項新的研究中,當這些作者研究了泛癌症全基因組分析(Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes)專案中屬於38種腫瘤型別的2439種癌症的全基因組測序資料時,他們發現攜帶可檢測到的EB病毒的癌症腫瘤顯示出更高水平的11號染色體異常,包括100%的頭頸癌病例。
論文第一作者、Cleveland實驗室博士後Julia Li博士說,“對於一種對大多數人類人口無害的無處不在的病毒來說,確定容易發展為潛伏感染相關疾病的高危個體仍然是一項持續的工作。這一發現表明,對EBNA1誘導的11號染色體斷裂的易感性取決於對潛伏感染中產生的EBNA1水平的控制,以及每個人在11號染色體上存在的EB病毒樣序列數量的遺傳變異性。
展望未來,這一知識為篩選EBV相關疾病發展的風險因素鋪平了道路。此外,阻斷EBNA1與11號染色體上的這個序列簇的結合可以用來預防EBV相關疾病的產生。”
參考資料:
Julia Su Zhou Li et al. Chromosomal fragile site breakage by EBV-encoded EBNA1 at clustered repeats. Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-05923-x.
來自: 生物谷