当我们深入研究人类基因组时，在生活所必需的众多基因中，我们发现了几百万年前感染我们祖先的病毒留下的DNA残余。
过去，这些古老的病毒片段，被称为内源性逆转录病毒，被视为无害，常常被视为没有任何危害能力的“垃圾”DNA。然而，来自科罗拉多大学博尔德分校的最新研究于7月17日在《科学进展》杂志上发布，揭示了当这些病毒被激活时，它们可以在促进癌症生长和存活方面发挥重要作用。此外，该研究还表明，抑制特定的内源性逆转录病毒可以增强癌症治疗的有效性。
该研究的高级作者、科罗拉多大学生物前沿研究所的分子、细胞和发育生物学助理教授爱德华·楚昂指出：“我们的研究表明，当今的疾病是如何受到曾经很少受到研究者关注的古老病毒感染的深刻影响。”
人类-病毒混合体
研究表明，人类基因组中约有8%由内源性逆转录病毒组成，这些病毒已整合到我们进化前辈的细胞中，迫使宿主复制和保留其遗传物质。逐渐地，这些病毒渗透到精子、卵子和胚胎中，就像历史记录一样将它们的DNA印刻在未来几代中，并影响了进化。
尽管它们不再能够产生功能性病毒，楚昂的研究表明，内源性逆转录病毒可以作为“开关”，激活附近的基因。一些病毒在关键元素的进化中起到了作用，比如胎盘和我们对现代病毒（如COVID-19）的免疫反应。
楚昂评论道：“虽然有大量证据表明这些内源性逆转录病毒对我们是有益的，但关于它们可能造成危害的信息还很有限。”
为了调查它们在癌症中的作用，楚昂和本研究的第一作者、其实验室的研究助理阿特玛·伊万采维克，检查了来自公共可用数据集的21种人类癌症的基因组数据。
他们的分析显示，某种名为LTR10的内源性逆转录病毒在约3000万年前感染了一些灵长类动物，并在各种癌症（包括肺癌和结肠癌）中表现出了显著活性。此外，对多名结直肠癌患者的肿瘤进一步检查表明，在大约三分之一的病例中LTR10是活跃的。
通过利用CRISPR基因编辑工具去除或沉默发现LTR10的序列，研究人员注意到促进癌症发展和进展的重要基因的表达减少。
伊万采维克解释道：“当我们在癌细胞中沉默这个逆转录病毒时，会导致邻近基因表达的抑制。”
在小鼠上进行的实验产生了类似的结果，表明从肿瘤细胞中消除LTR10的“开关”会导致关键促进癌症的基因（如XRCC4）的失活，从而增强肿瘤缩小治疗的效果。
楚昂说：“在癌细胞中异常活跃的许多基因都受到这些古老病毒的调控，这为一个之前未解答的问题提供了新的见解。”
增强我们对当前治疗的理解
研究人员研究的特定内源性逆转录病毒似乎激活了MAP-激酶通路中的基因，这是一个常常在各种癌症中被破坏的关键细胞通路。研究表明，现有的药物被称为MAP-激酶抑制剂，可能通过使内源性逆转录病毒开关失活而发挥作用。
研究人员指出，这个单一的逆转录病毒家族可能在此通路中调控多达70个与癌症相关的基因。不同的逆转录病毒谱系可能对贡献不同类型癌症的多条途径产生影响。
楚昂假设，随着个体年龄的增长，他们的基因组防御减弱，古老病毒可能会重新激活，并可能对其他健康问题产生影响。
楚昂表示：“细胞内疾病表现的基本机制一直是一个难题。虽然内源性逆转录病毒可能无法提供完整的解释，但它们可能代表了这个难题的重要组成部分。”
