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有时候,“纯良”的免疫系统也会造就癌症
【字体: 大 中 小 】 时间:2017年08月25日 来源:生物通
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科罗拉多大学(CU)癌症中心发现免疫系统内有一种蛋白能造就癌症突变,这种蛋白的表达与病毒感染有关。
生物通报道:人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)是导致宫颈癌和其中一类脑颈癌的主要原因。科罗拉多大学(CU)癌症中心的一篇文章揭示了一条联系癌症和病毒感染的独特机制。
将癌症和病毒感染联系起来的是一类蛋白酶,名叫APOBEC3。它们攻击突变病毒DNA让病毒失活,是免疫系统反应病毒侵染中不可或缺的一部分。
不幸的是,APOBEC3也会外溢出来波及健康宿主基因组,有时会导致癌症。
CU医学院微生物和免疫系教授Dohun Pyeon 博士说:“大家都知道大部分癌症因基因突变引起,我们也知道一些突变机制,诸如紫外线辐射会引发皮肤癌突变、吸烟会导致肺癌突变等等。但还有更多癌症突变来源仍是未知。这里APOBEC3家族的发现就可以解释部分癌症突变。APOBEC3的激活方式不止是HPV感染,实际上是它的激活驱动了多种癌症的相当一部分突变。”
具体而言,“癌症基因组图谱(Cancer Genome Atlas)”数据显示大约40%的HPV阳性头颈癌案例的PIK3CA基因突变是由APOBEC3介导,相对HPV阴性头颈癌来说,APOBEC3介导的PIK3CA突变仅占10%。
HPV阳性癌症患者APOBEC3A表达水平特别高也是另一个事实。
“大概4年前,癌症基因组研究学者们在癌细胞DNA突变指纹中发现了由APOBEC3A介导的独特基因突变。我们的研究做实了HPV阳性癌症患者的显著突变是由其中一种APOBEC3A酶而引起。”
值得注意的是,APOBEC3A一边是宿主DNA的严重隐患,一边却不能完全消除HPV病毒,让其形成慢性感染。
“2015年我们曾发表过另一篇文章,HPV已经改写了它能被APOBEC3A识别的靶标序列,”Pyeon说。“这样一来APOBEC3A就失去了打断病毒DNA的能力。在这场较量中,我们看到了复杂而矛盾的种族进化演变历史:宿主(我们人类)开发了针对病毒的APOBEC3A系统,病毒却进化了DNA来逃避APOBEC3A蛋白,作为回应,人类就试图用APOBEC3A系统尽快制造突变帮助机体进化。”
APOBEC3A能把胞嘧啶(cytidine)转变成尿嘧啶(uracil)让DNA降解或造就突变;所有APOBEC3A家族成员都位于人类22号染色体;都含有胞苷脱氨酶(cytidine deaminase,CD)结构域,绿色的是活化区,红色的是非活化区。
既然APOBEC3A是一种酶,那它就有可能受到药物抑制。但是Pyeon指出,这种酶并非一次性的,它会伴随HPV长期感染而升高,在长达几年或十几年里提高突变率。况且,根据上文提到的机理,一旦癌症形成,再抑制APOBEC3A就是 “于事无补”。
“这可能是一个预防癌症的策略,”Pyeon说。“对HPV感染者或APOBEC3A表达水平特别高的人来说,可以通过服药预防重大突变。”
另一方面,APOBEC3A可以改变细胞,我们就可以训练以肿瘤抗原为基础的免疫疗法去识别这些细胞,Pyeon补充道。
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原文标题:Roles of APOBEC3A and APOBEC3B in Human Papillomavirus Infection and Disease Progression
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