宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一,而人乳头瘤病毒(HPV)感染被认为是其主要危险因素。据统计,90%以上的宫颈癌病例伴有HPV感染。HPV有多种亚型,其中大部分低危型HPV在感染初期会被人体免疫系统识别并清除,仅少数高危型HPV能逃避免疫监视,潜伏在人体内长达数十年,最终导致癌变。宫颈癌的发生涉及多种因素,而HPV DNA与宿主DNA的整合被认为是驱动癌变的关键事件。
近日,来自同济医学院、华中科技大学、南方医科大学及深圳华大基因研究院等机构的科研团队,采用全基因组测序技术结合自主研发的高通量病毒整合筛查方法(HIVID),系统分析了HPV的基因整合位点及其潜在机制。研究不仅重新评估了此前报道的热门整合位点的HPV整合频率,还发现了一系列全新的整合位点,并首次揭示了HPV基因整合的分子机制。该成果于1月13日在线发表于《自然遗传学》杂志,有望为宫颈癌的诊治和筛查提供新策略。
关于HPV基因整合的机制,此前科学界尚无定论。本研究发现,在人类基因组和HPV基因组的整合位点及其附近区域,富集有同源的微小DNA片段。基于此,研究人员提出了一个全新的病毒整合模型:在HPV感染等特殊条件下,局部基因组片段变得不稳定,易发生断裂或错配,从而激活由同源微小DNA片段介导的DNA修复机制。此时,HPV DNA会抢先于这些微小片段,将自身DNA插入断裂的宿主基因组中,完成整合过程。
华大基因项目负责人李伟阳表示:“HPV病毒虽小,但危害极大。鉴于HPV整合在致癌中的关键作用,我们开发了高效、灵敏的整合检测方法HIVID。本研究深入揭示了HPV在病毒整合层面造成的破坏与影响。除HPV外,多种整合型病毒与人类疾病密切相关。相信该文章的发表将吸引更多科研人员投身病毒整合研究,从而解决更多科学及临床问题。”