基因組不穩(wěn)定性是癌癥的特征之一，包括那些是由人乳頭瘤病毒（HPV）引起的。美國俄亥俄州立大學(xué)的研究人員近日在《Genome Research》上發(fā)表文章，報道了HPV整合和相鄰的宿主基因組結(jié)構(gòu)變異之間的驚人關(guān)聯(lián)。
研究小組利用基因組測序來鑒定十幾個細(xì)胞系和原發(fā)性腫瘤中的突變模式，它們不僅代表HPV陽性的子宮頸癌，也有HPV陰性和陽性的頭部和頸部癌癥。分析結(jié)果表明，基因組中HPV插入位點的周圍存在大量的結(jié)構(gòu)變化、重排和/或突變。作者懷疑，這可能是因為病毒和宿主DNA之間的“循環(huán)”相互作用。
文章的通訊作者，俄亥俄州立大學(xué)綜合癌癥中心的研究人員David Symer談道：“HPV就像一陣襲擊基因組的龍卷風(fēng)，破壞和重排周圍宿主細(xì)胞的基因。這導(dǎo)致致癌基因的過表達(dá)，或抑癌基因的破壞。這兩種破壞都可能促進(jìn)癌癥發(fā)展。”
大約5%的人類癌癥可追溯到HPV感染。盡管病毒感染在子宮頸癌中特別常見，但近幾年發(fā)現(xiàn)越來越多的頭部、頸部及其他腫瘤也是HPV陽性的，凸顯出剖析HPV在人類基因組中相互作用的重要性。
過去的研究表明，HPV蛋白E6和E7通過干擾腫瘤抑制基因（如TP53）的功能而促進(jìn)癌癥發(fā)展。然而，與HPV感染相關(guān)的基因組改變，包括那些導(dǎo)致癌癥的，仍不是很清楚。
為了更透徹地了解HPV和宿主DNA之間的相互作用，Symer及其同事利用Illumina的HiSeq 2000對10個細(xì)胞系的基因組DNA進(jìn)行測序：2個HPV16陽性的子宮頸癌細(xì)胞系，5個HPV16陽性的頭頸部鱗狀細(xì)胞癌（HNSCC）細(xì)胞，以及3個無HPV的HNSCC細(xì)胞。
同時，研究小組還添加了兩個原發(fā)性HNSCC腫瘤的基因組序列信息，它們分別感染HPV16或HPV18，以及RNA測序圖譜，光譜核型分析結(jié)果，和熒光原位雜交信息。
在這些數(shù)據(jù)中，研究人員主要關(guān)注由病毒整合引起的遺傳改變。除了尋找插入斷裂點，他們還分析這種插入對病毒和宿主序列及其表達(dá)的影響。
在帶有多個HPV基因組拷貝的樣品中，研究人員檢測到宿主基因組附近存在各種變異，從易位和倒位到擴(kuò)增和缺失。
盡管還需要更多研究，才能理清這一過程，但研究人員推測，與HPV整合相關(guān)的結(jié)構(gòu)變化可能源于病毒和宿主DNA之間的相互作用。這種所謂的循環(huán)（looping）模式“提出了一個框架，有助于了解人類癌癥中HPV整合體如何被CNV所包圍。”
研究人員還在其他HPV相關(guān)的原發(fā)性腫瘤中繼續(xù)研究這種循環(huán)模式，并評估這些基因組改變對子宮頸癌發(fā)展、靶向治療及患者治療效果的意義。
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