人乳头状瘤病毒可以直接损伤基因和染色体,测序研究显示

导致宫颈癌的病毒,头部和颈部,肛门和其他癌症会损害染色体和基因将其DNA插入人类DNA,根据一项新的研究由俄亥俄州立大学综合癌症中心的研究人员——阿瑟·g·詹姆斯的癌症医院和理查德•j•Solove研究所(OSUCCC -詹姆斯)。

这是众所周知,致癌类型的人乳头瘤病毒(HPV)产生两个病毒蛋白质,叫做E6、E7,癌症的发展至关重要。然而,他们并不足以导致癌症。额外的改变宿主细胞基因是癌症发展的必要条件。在这里,科学家们发现了一个新的机制,人乳头状瘤病毒直接损害宿主DNA,可能导致癌症的发展。

发表在《基因组研究》杂志上的这个实验室研究使用全基因组测序研究HPV和主机之间的关系在人类癌症基因组。

“我们的测序数据显示生动详细地,人乳头状瘤病毒可以破坏宿主细胞基因和染色体在病毒插入网站,”文章的第二作者大卫•赛姆说,医学博士,博士,助理教授分子病毒学、免疫学和医学遗传学OSUCCC -詹姆斯。

“人乳头状瘤病毒可以像龙卷风的基因组,中断和重新安排附近的宿主细胞基因,”赛姆解释道。“这可能会导致致癌基因的超表达在某些情况下,也可以破坏保护他人的肿瘤抑制基因。这两种类型的破坏可能促进癌症的发展。”

“我们观察到的宿主细胞基因组片段被删除,重新安排或增加数量在人乳头状瘤病毒插入到基因组的网站,”文章的第二作者Maura Gillison说,医学博士,博士,教授,医学、流行病学和耳鼻喉科和癌症研究的联合工作组Coughlin椅子OSUCCC -詹姆斯。“这些非凡的宿主基因的变化,伴随着增加宿主细胞HPV副本的数量,从而增加病毒E6、E7的表达促进基因。”

HPV导致全球每年大约有610000癌症,包括几乎所有的宫颈癌和许多肛门-生殖器和头部和颈部癌症。它如何导致癌症并不是完全理解。

这两种致癌蛋白,E6、E7沉默两个关键的肿瘤抑制基因在宿主细胞,导致癌症的发展。“E6、E7是病毒致癌至关重要。我们的研究结果揭示了人乳头状瘤病毒,也许其他病毒,可以破坏宿主染色体和基因的结构,从而导致癌症的发展,”吉里森解释道。

在这项研究中,赛姆,Gillison和他们的同事检查了10个癌细胞线和两个头颈部肿瘤患者样本。随着全基因组测序,科学家们使用几个分子化验,包括RNA序列,光谱核型分析(天空)和荧光原位杂交(鱼)。

关键技术的研究结果包括:
•全基因组分析,分辨率单核苷酸,发现了一个惊人的和复发性HPV要素之间的联系和相邻基因的扩增,删除和易位;
•HPV要素映射整个人类基因组广泛,没有任何证据表明复发融入特定的染色体热点;
•研究人员提出了一个“循环”模式的病毒复制异常导致的损伤发生在网站的病毒宿主染色体DNA插入。

“我们的研究揭示了新的、有趣的信息发生了什么人乳头状瘤病毒的“游戏结束”癌症,”赛姆说。“总的来说,我们的研究结果揭示潜在的关键,灾难性的步骤的发展从最初的病毒感染到发展HPV-associated癌症。”

俄亥俄州立大学综合癌症中心的资助——阿瑟·g·詹姆斯·理查德•j . Solove研究所癌症医院和俄亥俄州的超级计算机中心,俄亥俄州的癌症研究助理格兰特,校内研究项目的口腔癌症基金会和美国国立卫生研究院,国家癌症研究所癌症研究中心支持这项研究。