Epstein-Barr(爱泼斯坦-巴尔)病毒已经感染了世界上 90% 以上的人口,病毒蛋白与人类 11 号染色体上的一个脆弱位点结合，导致染色体断裂和基因组不稳定，从而可能导致癌症。
艺术效果图描绘了Epstein-Barr(爱泼斯坦-巴尔)病毒，该病毒已经感染了世界上 90% 以上的人口。研究人员发现了 Epstein-Barr 病毒 (EBV) 如何利用基因组弱点导致癌症，同时降低身体抑制癌症的能力。该研究表明，EBNA1 病毒蛋白与人类 11 号染色体上的一个脆弱位点结合，引发染色体断裂并引发一系列基因组不稳定性，从而激活引起白血病的致癌基因并使主要的肿瘤抑制基因失活。通过检查全基因组测序数据，科学家们发现可检测到 EBV 的癌症肿瘤显示出更高水平的 11 号染色体异常。图片来源：Mobitec
无处不在的 Epstein-Barr病毒以“脆弱的DNA ”为目标，引发与多种癌症相关的功能障碍。研究人员发现了 Epstein-Barr 病毒 (EBV) 如何利用人类基因组的弱点导致癌症并抑制人体的防御能力。该研究表明，EBNA1 病毒蛋白与人类 11 号染色体上的一个脆弱位点结合，导致染色体断裂和基因组不稳定，从而可能导致癌症。这一发现可能有助于确定风险因素并制定 EBV 相关疾病的预防策略。
EB 病毒 (EBV) 很容易通过体液传播，主要是唾液，例如接吻、共用饮料或使用相同的餐具。毫不奇怪，EBV 也是最普遍存在的病毒之一：世界上超过 90% 的人口都被感染过，通常是在儿童时期。
EBV 会引起传染性单核细胞增多症和类似疾病，但通常没有任何症状。大多数感染是轻微的并且会过去，但病毒会在体内持续存在，变得潜伏或不活跃，有时会重新激活。长期潜伏感染与多种慢性炎症和多种癌症有关。
在 2023 年 4 月 12 日发表在《自然》杂志上的一篇新论文中，加州大学圣地亚哥分校、加州大学圣地亚哥分校摩尔斯癌症中心和加州大学圣地亚哥分校路德维希癌症研究中心的研究人员首次描述了该病毒如何利用基因组导致癌症的弱点，同时降低身体抑制癌症的能力。
这些发现表明“病毒如何诱导人类 11 号染色体的切割，引发一系列基因组不稳定性，可能激活引起白血病的致癌基因并使主要的肿瘤抑制因子失活，”加州大学圣地亚哥分校医学院的医学、神经科学和细胞与分子医学高级研究作者 Don Cleveland 博士说，他是该研究的杰出教授。
“这是第一次证明如何选择性地诱导‘脆弱 DNA’位点的切割。”
每个人的基因组或整套基因都是脆弱的位点，特定的染色体区域在复制时更有可能产生突变、断裂或缺口。有些很少见，有些很常见；所有这些都与紊乱和疾病有关，有时是遗传性疾病，有时不是，例如许多癌症。
在这项新研究中，Cleveland 及其同事专注于 EBNA1，这是一种在感染 EBV 的细胞中持续存在的病毒蛋白。之前已知 EBNA1 在复制起点处结合 EBV 基因组中的特定基因组序列。研究人员发现，EBNA1 还在人类 11 号染色体上的一个脆弱位点结合了一组 EBV 样序列，该位点的蛋白质丰度增加会引发染色体断裂。
其他先前的研究表明 EBNA1 抑制 p53，p53 是一种在控制细胞分裂和细胞死亡中起关键作用的基因。它还可以在正常时抑制肿瘤形成。另一方面，p53 突变与癌细胞生长有关。
当科学家们检查全基因组泛癌症分析项目中 38 种肿瘤类型的 2,439 种癌症的全基因组测序数据时，他们发现具有可检测 EBV 的癌症肿瘤显示出更高水平的 11 号染色体异常，包括 100% 的头部和颈癌病例。
“对于一种对大多数人无害的无处不在的病毒，识别易患潜伏性感染相关疾病的高危个体仍然是一项持续的努力，”该研究的第一作者、博士后 Julia Li 博士说。克利夫兰实验室的研究员。
“这一发现表明，对 EBNA1 诱导的 11 号染色体片段化的易感性取决于潜伏感染中产生的 EBNA1 水平的控制，以及每个个体 11 号染色体上存在的 EBV 样序列数量的遗传变异性。展望未来，这些知识为筛选 EBV 相关疾病发展的风险因素铺平了道路。此外，阻止 EBNA1 与 11 号染色体上的这组序列结合可用于预防 EBV 相关疾病的发展。”
Reference: “Chromosomal fragile site breakage by EBV-encoded EBNA1 at clustered repeats” by Julia Su Zhou Li, Ammal Abbasi, Dong Hyun Kim, Scott M. Lippman, Ludmil B. Alexandrov and Don W. Cleveland, 12 April 2023, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-023-05923-x
Co-authors include: Julia Su Zhou Li, Ludwig Cancer Research and UC San Diego; Ammal Abbasi, Scott M. Lippman and Ludmil B. Alexandrov, UC San Diego; and Dong Hyun Kim, Ludwig Cancer Research, UC San Diego.