食管癌复活隐藏在我们的基因组中的古代逆转录病毒

科学家发现,许多食管癌对古老的病毒DNA打开了嵌入了我们的数亿年前的古代病毒性DNA。

“令人惊讶的是,哥伦比亚大学哥伦比亚大学Vagelos医学院医学教授Adam Bass,MD说,医学院和外科医院和赫伯特·欧洲综合癌症中心的赫尔伯特和普林斯综合癌症中心曾发布过10年5月10日自然遗传学

Ervs和Adar1在食管癌有机癌症中的图像
食管癌复活的古代逆转录病毒,称为内源性逆转录病毒元素(ERVS),嵌入我们的基因组中。绿色点标记ERV的表达。红点标记叫做Adar1的蛋白质,癌症用来降解ERV。来自亚当贝司的图像。

“我们没有专门寻找病毒元素,但发现开辟了一个巨大的新潜在癌症目标,我认为将非常令人兴奋的是增强免疫治疗的方法。”

化石病毒和癌症

在称为内源性逆转录病毒元素的人类基因组中的古代逆转录病毒的想法,或者在癌症中发挥作用并不是新的。虽然ERV序列随着时间的推移而降解并且不能产生病毒颗粒,但病毒化石有时会插入其他基因中,这破坏了它们的正常活动,或者作为转向导致癌症基因的开关。

然而,最近,研究表明,如果它们转录成RNA链,ERV也可能对抗癌症。

“当细胞激活大量的ERV时,制备大量双链RNA并进入细胞质细胞质,”Bass说。“这创造了一种像病毒感染一样的状态,并且会导致炎症反应。通过这种方式,ERV可能使癌症更容易受到免疫疗法,并且许多研究人员正在致力于将癌细胞诱导激活ERV的方法。“

食管癌打开ERV

在新的研究中,低音和他的同事从小鼠组织产生食管有机体,以遵循从正常细胞到恶性肿瘤的癌症的发展。

使用这些有机体,低音发现,叫做Sox2的食管癌中的特异性癌症促进基因导致诱导许多ERV的表达。

作为ERV的表达和可以由ERV表达引起的双链RNA的积累可能对细胞有毒,研究人员发现,存在叫做ADAR1的特定酶,其迅速降解这些双链RNA。

ADAR1已被其他研究人员牵连食管癌,尽管其作用尚不清楚。已知ADAR1的水平与差的存活率相关。“癌症依赖于Adar1以防止对细胞可能非常有毒的免疫反应,”Bass说。

目前有一些食管癌患者目前用免疫疗法治疗,这些疗法已被证明在几个月内增加生存率。“我们有很多的热情,阻断ADAR1既可以对食道癌和ADAR1抑制甚至有可能通过提高食管癌患者的癌症免疫疗法的疗效有很大影响直接的功效,”巴斯说。

有机体揭示SOX2癌症中的其他潜在靶标

除了ADAR1和ERV的结果之外,通过有机体基因组工程建模食管癌的发展的过程还揭示了食管癌中的许多其他方法,可能导致新的治疗方法。

正常和恶性食管有机体
正常和恶性食管有机体。来自亚当贝斯的图像。

“我们使用有机体的方式从正常细胞中构建癌症是一种强大的系统,用于揭开癌症的活动和测试治疗目标,”Bass说。“一次通过在这些模型中进行个体基因组改变,我们可以看到遗传改变的哪种组合导致癌症,然后确定肿瘤形成的特定机制。”

目前研究中的有机体以SOX2基因的过表达,促进鳞癌发育的常见因素。

在研究中,BASS团队建立了一个有机体面板,将频谱与正常食道建模以完全转化的癌症。

通过能够评估正常和癌细胞的差异特征,该团队可以对正常和癌组织的SOX2的活性分析。“了解差异很重要,因为潜在的治疗需要靶向癌症功能,但对正常组织产生较小的影响,”他说。“杀死癌细胞相对容易。问题是,你如何杀死癌细胞,但备用其他细胞?“

有机体显示出SOx2过度活跃 - 并且两种肿瘤抑制剂被灭活 - SOX2与其他因素一起接受各种各样的癌症导致基因,除了它们对ERV诱导作用。

“这些发现揭示了SOX2食管癌中的新漏洞,”Bass说:“现在允许我们开始开发能够精确靶向癌细胞并改善患者治疗的疗法。”

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参考

更多信息

亚当·巴斯也就是中心的精密化癌症医学在哥伦比亚大学,胃肠肿瘤学主任在血液学和肿瘤学医师和外科医生哥伦比亚大学学院瓦格洛斯司建国主任,医学教授。

本文标题为“SOX2重新编程食管鳞状癌外观蛋白酶并诱导内源性逆转录病毒元素和DSRNA,从而促进ADAR1依赖性。“

其他哥伦比亚作者:Hiroshi Nakagawa和Anil K. Rustgi。

该研究主要是在达纳 - 前癌症研究所和哈佛医学院进行,然后贝斯搬到哥伦比亚。有关作者的完整列表,请参阅纸张。

该研究得到了美国国家卫生癌症研究,美国国立核心研究院(GRANTS R01 CA196932,R01 CA187119,P01CA098101和R00CA215244)的支持,支持了这项研究。

亚当贝斯接收拜耳,默克和诺华的研究资金;是先生和赫里克纳南诺的顾问;和标志性疗法的联合创始人。有关其他机构附属的作者宣布宣布宣布纸张。