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科学家阐明病毒失活宿主免疫系统进而诱发癌症的分子机制

发布时间:2019-06-03 23:37 来源:未知 编辑:admin

  病毒能够引发癌症并不是什么新鲜事儿了,比如,人类乳头瘤病毒就能够引发全球每年超过50万的宫颈癌患者病例;也就是说,通过驱动病毒感染细胞的增殖,病毒就能够加速制造更多的病毒,但过量的细胞增殖常常是癌症发生的主要标志;近日,一项刊登在国际杂志Viruses上的研究报告中,来自科罗拉多大学癌症研究中心的研究人员通过研究探究了病毒如何利用特殊策略来确保自身存活,同时研究者还阐明了病毒如何控制人类机体的免疫系统,相关研究或能帮助研究人员增加基于免疫疗法抵御癌症的效果。

  研究者Sharon Kuss-Duerkop博士表示,最终病毒会为了自身利益而抑制机体免疫系统,同时促进癌细胞的形成和增殖;更有意思的是,病毒还能够修饰编辑人类细胞的DNA,而大部分都是通过将病毒的遗传代码插入到人类DNA中,以便新生的病毒能够依靠DNA的复制而产生,文章中,研究者解释了病毒并不一定会通过编辑基因来关闭宿主机体的免疫系统,相反,病毒会通过表观遗传调节的方式来抑制免疫系统的功能,同时还会改变宿主基因表达的程度。

  病毒是通过一种DNA甲基化修饰的过程来完成上述过程的,其会促进宿主基因组中名为DNA启动区域的位置发生甲基化,我们可以将这些启动子区域认为是隔壁基因的开关,当启动子区域被甲基化修饰后,基因开关就会关闭,其所控制的基因就无法进行表达了。研究者Kuss-Duerkop指出,这样一来我们就无法获得基因所表达的产物了,换句话说,通过对DNA启动子区域进行甲基化修饰,病毒就能关闭宿主基因的表达,但病毒自身却并不会这样做,这并不是说病毒会沿着DNA将甲基化基团添加到DNA启动子上,相反,病毒会以一种非常狡猾的方式,病毒会招募人类蛋白质来对DNA进行甲基化修饰,随后关闭人类细胞中重要的DNA片段的表达。

  病毒所编码的特殊蛋白质也会以某些方式来调节DNA的甲基转移酶,也就意味着,病毒会促进其宿主自身蛋白质被过度甲基化;除此之外,病毒还会选择性地关闭免疫系统用来抵御病毒感染所需要的基因,比如干扰素β,其是所有类型细胞中高度表达的一种抗病毒蛋白质,一旦病毒采用上述策略后,就会导致宿主免疫系统无法有效抵御病毒感染,如果病毒诱发了癌症的话,肿瘤附近的微环境也会抑制宿主免疫系统的功能,实际上研究者在很多癌症中都发现了这种现象,肿瘤会将自己很好地隐藏起来以躲避免疫系统的攻击。

  如今研究人员希望能够招募宿主机体的免疫系统来有效抵御癌症的攻击,然而病毒会关闭免疫系统抵御其所诱发的癌症的能力,因此临床医生们就希望能够重新开启免疫系统的功能来帮助清除癌细胞;实际上,研究人员在这一领域也取得了一些成功,比如PD-1抑制剂就能有效清除癌细胞的“伪装外衣”从而促进免疫系统有效杀灭癌细胞;而且CAR-T细胞疗法也能够利用特殊性工程化的T细胞来寻找癌症特异性的蛋白,并摧毁所吸附的癌细胞。

  然而,开发特殊免疫疗法来抵御癌症的挑战如今依然存在,有些患者对于这些免疫疗法并没有反应,那么答案就是如何增强癌症免疫疗法的作用效果,或者有针对性地选择一些能因免疫疗法而获益的癌症患者,这或许就需要研究人员深入理解病毒如何通过进化来躲避机体免疫系统的机制了。如果病毒诱发的相关癌症在免疫相关基因上携带有甲基化的DNA启动子区域,那么增加基于免疫疗法抵御癌症的治疗效果就是使得这些基因去甲基化。

  最后研究者Kuss-Duerkop表示,我们并不想大范围地关闭甲基化作用,因为其会导致细胞捏所有基因被过度激活,但对某些基因的启动子区域去甲基化就会选择性地恢复促癌病毒所抑制的免疫系统;病毒会促进肿瘤形成,并且操控机体免疫系统来促进肿瘤不断繁殖,而这些相同的机制或许是未来研究人员开发抵御癌症新型策略的关键。

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