这种病毒感染了全世界90%的人,涉嫌多种癌症,《自然》新研究揭示它如何致癌

▎药明康德内容团队编辑
还有人不知道这种病毒吗?爱泼斯坦·巴尔病毒(Epstein Barr virus),简称EB病毒我们身边最常见的疱疹病毒之一,十个人中有九个人感染
这种病毒很容易通过体液传播,尤其是唾液,因此共用餐具、喝同一杯饮料、亲吻都有可能让这种病毒进入你体内。大部分人可能在童年时期就被感染,好在大多数情况下不会直接感到有什么症状,甚至一辈子都不知道感染过这种病毒。
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▲EB病毒感染了全世界90%的人口(图片来源:参考资料[1];Credit:Mobitec)
然而EB病毒长久潜伏在人体的细胞里,有时也会重新活跃起来,某些情况下只是引起免疫系统里的单核细胞增多。但还有些情况下,EB病毒就不那么“友好”了,可能引起淋巴瘤、鼻咽癌、胃癌等多种癌症
但作为一种无处不在的致癌病毒,EB病毒究竟是如何影响癌症发展的,人们对其背后的过程却并不清楚,目前也还没有预防和治疗EBV感染的有效方法。
日前,在顶尖学术期刊《自然》发表的一项新研究中,科学家终于发现,原来这种病毒会利用基因组中的“薄弱之处”导致癌症通过诱导人类11号染色体发生断裂,激活引起癌症的癌基因,并让肿瘤抑制因子失活,降低机体抑制癌症的能力
其实每个人的基因组中都存在一些被称为“DNA脆性位点”的薄弱之处。这些特殊的区域在DNA复制时更容易发生突变或在染色体上形成间隙和断裂。有些脆性位点很罕见,有些则很常见,但都与疾病有关,比如遗传疾病或各种癌症。
先前的研究发现,在所有与EB病毒相关的癌症中,EB病毒都会表达一种蛋白EBNA1(EB核抗原1)。这种蛋白结合在病毒DNA中的特定序列上,使其能够维持和不断复制。
而在这项新研究中,科学家们发现,EBNA1在人类细胞的11号染色体上找到了一处富含重复序列的区域,其序列特征与EBNA1结合的病毒DNA序列类似,因此EBNA1会结合上去。而随着结合的EBNA1蛋白增多,这个区域就成为一个脆性位点,触发染色体断裂。实验结果显示,在感染了EBV的细胞中,将EBNA1丰度提高2倍就足以触发11号染色体在该位置发生断裂
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▲EBNA1通过其DNA结合域(红色)结合在人类染色体上富集的重复性识别序列(粉色)上(图片来源:参考资料[1])
研究论文的主要作者之一、加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的Don Cleveland教授指出,“这是首次证明了‘DNA脆性位点’如何能被选择性触发。”
研究人员还进一步分析了人类的基因组测序数据。在涵盖38种癌症、近2500份全基因组测序数据中,他们发现,与EB病毒密切相关的鼻咽癌病例中,11号染色体上均密集出现结构变异;其他携带EB病毒的肿瘤样本中,11号染色体重排现象也很常见
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▲潜伏的EB病毒通过EBNA1诱导染色体断裂的示意图(图片来源:参考资料[1])
根据研究者的分析,EBNA1能否诱导11号染色体发生断裂并进而促进癌症的发展,取决于感染后潜伏在细胞内的EB病毒产生了多少EBNA1,以及每个人11号染色体上可以被EBNA1结合的特定序列有多少
论文总结说,这项研究确定了EB病毒与基因组不稳定性之间有着先前未被重视的重要关联。而这些发现也为将来提供了一条线索,用来筛查EB病毒相关疾病发展的危险因素。此外,阻断EBNA1与染色体特定序列的结合,也可以有助于已感染该病毒的人预防EB病毒引起的癌症。
参考资料:
[2] How a virus causes chromosomal breakage, leading to cancer. Retrieved Apr. 17, 2023 from https://www.eurekalert.org/news-releases/986075