加拿大哥伦比亚大学(University of British Columbia)研究人员梁子宇等发现,ESET蛋白是抑制小鼠胚胎干细胞中内源性逆转录病毒活动的关键蛋白。这种逆转录病毒的远亲在人类睾丸、乳腺和皮肤癌细胞中活性更强。这项研究可以让只杀肿瘤细胞而不伤害周围健康组织的癌症新疗法的出现成为可能。
(1)激活ESET要远比DNA甲基化更能让小鼠胚胎干细胞中的逆转录病毒沉默
梁子宇等通过表观基因学研究首次发现,如果抑制原本在管理干细胞内“内源性逆转录病毒(Endogenous retroviruses)”活动的ESET蛋白,逆转录病毒就会变得更加活跃,甚至杀灭其宿主干细胞。这项研究与癌症治疗有直接关系,因为癌症细胞与干细胞很相似,而调控ESET蛋白亦只会影响到癌细胞,不会影响正常细胞。这意味着抑制ESET蛋白可能杀灭承载它们的癌症细胞,或者为免疫系统树立起一个有针对性的靶点。
此前的研究中,通常采用某个基因沉默的方法是DNA甲基化的方法,即让一个化学组成结合到DNA结构上。但研究人员发现,激活ESET要远比DNA甲基化更能让小鼠胚胎干细胞中的逆转录病毒沉默,说明这是另外一种独立的让逆转录病毒沉默的方法。此外,这一方法中,正常情况下,所分化出来的、具有保持逆转录病毒抑制作用的DNA甲基化细胞将不会受到影响。
2)内源性逆转录病毒与疾病
上述研究中涉及的内源性逆转录病毒是远古年代已存在于人类基因组中的逆转录病毒残余物,虽然长期进化过程令其失去病毒蛋白的编码能力,但不少研究显示,它们出现异常时,与癌症等很多疾病相关,而此类逆转录病毒在乳癌、皮肤癌和睾丸癌的细胞内特别活跃。
(3)人类基因组的8%是来自于病毒
2010年年初,日本和美国科学家已经公布其研究成果:8%的基因组由内源性逆转录病毒组成。Cédric Feschotte等发表于《自然》(Nature)杂志上的研究成果表明,人类和其他哺乳动物的一部分DNA最早来自于一种RNA病毒——博尔纳病毒(Bornaviruses)。但是,博尔纳病毒并不是潜伏在我们基因组中的唯一病毒,人类DNA中大约有10万个片段可能来自病毒。
(4)病毒如何改变人类进化
此外,意大利科学家也找到了病毒如何改变人类进化历程的证据。他们在139个基因中发现了400多种不同的变异,这些基因变异对人们是否容易感染病毒至关重要。他们发现,感染多种不同病毒的人种的基因变异更多。研究人员表示,这139个基因在人类的进化过程中被挑选出来,其中某些基因会使得人类更容易或更不容易感染病毒。研究人员也发现,非洲某些温暖湿润的地区可为病毒提供很好的生存环境。
这说明,病毒与人类进化的研究,有助于科学家研发出更好的药物和疫苗。
(江洪波 整理)