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HBV整合序列作为增强子触发表观遗传调控肝癌发展的机制研究及治疗新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月23日 来源:Journal of Experimental & Clinical Cancer Research 11.4
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本研究针对HBV整合序列如何决定基因型致病性这一关键科学问题,通过建立体外HBV感染模型和动物实验,首次鉴定出9个优先整合至宿主增强子区域的HBV-SITEs片段。研究发现HBV-SITE-1通过其携带的HBV-miR-2异常激活TERT等致癌基因,且单核苷酸变异(T>G)导致H基因型致病性显著低于B基因型。创新性证实病毒核苷酸序列本身可作为致癌增强子,并证明靶向HBV-miR-2抑制剂能通过抑制增强子活性阻断肝癌进展,为DNA病毒相关癌症治疗提供了表观遗传干预新策略。
乙肝病毒(HBV)感染是全球肝癌(HCC)的主要诱因,尽管已知病毒整合会导致基因组不稳定,但整合序列本身是否具有致癌功能?不同HBV基因型致病差异的分子基础是什么?这些关键问题长期悬而未决。更棘手的是,现有抗病毒药物难以清除已整合的HBV序列,亟需发现新的治疗靶点。
复旦大学等机构的研究人员Lu Chen、Wenxuan Li等通过创新性研究,在《Journal of Experimental》发表论文揭示了HBV整合序列的表观遗传调控机制。研究团队运用5C培养系统建立长期HBV感染的原代人肝细胞(PHH)模型,结合RNA-seq和ChIP-seq多组学分析,通过稳定转染细胞系构建、增强子活性双荧光素酶报告系统、CRISPR基因编辑等技术,并在裸鼠移植瘤和尾静脉高压注射(HDI)动物模型中验证治疗策略。
HBV-SITEs优先整合至宿主增强子促进肿瘤表型
通过circos分析353个整合事件,发现HBV基因组251-500nt区域(命名为HBV-SITE-1)以20.4%最高频率整合至宿主增强子区域。稳定转染HBV-SITE-1的HepG2细胞中,1504个上调基因富集于细胞周期等致癌通路,EdU实验显示增殖率提升2.3倍,Transwell迁移细胞数增加3.1倍。
HBV-SITE-1通过增强子交互激活致癌基因
ChIP-seq揭示HBV-SITE-1在HepG2中诱导390个H3K27ac新峰,其基序包含HBV-miR-2种子序列(CAGGTCC)。双荧光素酶实验证实CDK8上游30kb区域增强子活性提升2.5倍,CRISPR敲除该区域后CDK8表达回落至基线水平。
基因型特异性致病机制
基因组比对发现H基因型HBV-SITE-1在HBV-miR-2种子区第5位存在T>G变异。RNA-seq显示H型无法激活B型诱导的KRAS、EGFR等113个致癌基因,CCK8检测证实其增殖促进效应消失。
28天感染模型模拟HCC进展轨迹
PHH感染HBV后,第7天胆固醇代谢通路激活(对应肝硬化阶段),第28天PI3K-AKT通路异常(模拟HCC阶段)。HBV-miR-2表达量随病程进展递增,在HCC患者血浆中较慢性肝炎高3.2倍。
靶向干预策略验证
HBV-miR-2抑制剂使HepG2-NTCP细胞中5271个增强子区域H3K27ac修饰降低,COL1A1等纤维化基因表达下降2.1倍。裸鼠模型中瘤内注射antagomir使肿瘤体积缩小57%,HDI模型显示全身给药可减少肝胶原沉积42%。
该研究首次系统阐明HBV整合序列作为"病毒增强子"的表观遗传调控机制,突破性发现单核苷酸变异决定基因型致病差异,为肝癌精准防治提供两重价值:HBV-miR-2可作为病程监测标志物,其抑制剂开发为清除整合病毒致癌性提供新途径。这种"病毒序列-增强子重编程-致癌激活"的分子框架,为HPV、EBV等其他DNA病毒致癌研究提供了范式转移。
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