人類的基因組包含大約22000個(gè)基因，但從某種意義上來(lái)說(shuō)，并非所有這些基因都屬于人類。

©Maciej Frolow

我們的 基因組中至少有5%到8%是遠(yuǎn)古病毒的殘留片段，另外有40%由重復(fù)的遺傳字母串組成，一些研究人員認(rèn)為這些字母串也源自病毒。

當(dāng)病毒拜訪我們時(shí)，它們有時(shí)就會(huì)留下自己的部分基因片段，這種水平基因轉(zhuǎn)移方式在自然界中普遍發(fā)生，如果運(yùn)氣好的話，這些基因片段就會(huì)被遺傳給下一代，如果運(yùn)氣爆表的話，它就可以代代相傳。

長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直認(rèn)為這些基因片段并不活躍，但近些年科學(xué)家已經(jīng)了解到，這些“偷渡的”基因片段可以重新激活，甚至造成各種破壞，一些人認(rèn)為我們的口腔潰瘍可能就和這些基因片段有關(guān)系。

最近，由科羅拉多大學(xué)生物信息學(xué)家 Atma Ivancevic 領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，人類的癌癥可能也和這些“偷渡客”有關(guān)系，相關(guān)研究于今年7月17日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。

人類內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒

我們前面提到人類基因組中大約有5%到8%的基因來(lái)自病毒，這些原始病毒的基因片段被稱為內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒 (ERV)。很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒都被認(rèn)為是“垃圾DNA”或“化石記錄”（它們真的像是古老病毒在人體內(nèi)留下的化石或者痕跡一樣）。

但有足夠的證據(jù)表明，正是這些基因締造了哺乳動(dòng)物，因?yàn)檫@些病毒殘留基因片段推動(dòng)了胎盤的進(jìn)化。

各類內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒的樹狀圖©Jern P等人

這些基因往往通過(guò)激活附近基因來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的影響，但是關(guān)于它們更多的是負(fù)面影響，它們參與病毒感染、免疫反應(yīng)和衰老等病理過(guò)程。

癌細(xì)胞之所以和普通細(xì)胞有很大的區(qū)別，很大一部分原因是它們表達(dá)了許多本不應(yīng)該開啟的基因——科學(xué)家很早就了解到這一點(diǎn)，但長(zhǎng)期以來(lái)都不清楚是什么開啟了這些基因。

而最近的這項(xiàng)研究指出，癌細(xì)胞開啟這些基因的關(guān)鍵因素很多就是來(lái)自那些古老病毒的基因片段，或者稱為內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒。

©BlackJack3D

3000萬(wàn)年前病毒的影響

這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)分析了已發(fā)表的 21 種不同類型癌癥（包括肺癌和結(jié)腸癌）的表觀基因組數(shù)據(jù)集，驚訝地發(fā)現(xiàn)，一個(gè)名為長(zhǎng)末端重復(fù)序列10 (LTR10) 的特定內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒家族在許多癌癥類型中表現(xiàn)出高水平活躍。

該內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒的原始病毒在大約3000萬(wàn)年前感染了我們的靈長(zhǎng)類祖先，并留下了現(xiàn)在被稱為L(zhǎng)TR10的基因片段。

然后，研究人員對(duì)結(jié)直腸癌組織細(xì)胞系進(jìn)行功能研究，結(jié)果表明，LTR10確實(shí)調(diào)節(jié)了在癌癥發(fā)生中起既定作用的基因的表達(dá)。

之后，在小鼠的研究也證明，LTR10確實(shí)影響癌細(xì)胞生長(zhǎng)，研究人員將小鼠體內(nèi)的LTR10 基因被剪除后，導(dǎo)致癌癥生長(zhǎng)的基因也會(huì)失活。

因此，研究小組得出結(jié)論，這個(gè)由3000萬(wàn)年前的病毒感染留下基因片段（LTR10），充當(dāng)了一些基因的表觀遺傳開關(guān)，而這些基因的表達(dá)影響著癌細(xì)胞的發(fā)展。

目前已發(fā)現(xiàn)的部分，僅僅LTR10一個(gè)內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒就調(diào)節(jié)多達(dá) 70 個(gè)與癌癥相關(guān)的基因。

雖然該研究小組能夠分辨出LTR10在癌細(xì)胞中調(diào)節(jié)了哪些基因，但他們目前無(wú)法直接驗(yàn)證這些基因是否與特定癌癥的生長(zhǎng)和擴(kuò)散有關(guān)，他們建議對(duì)患者來(lái)源的類器官進(jìn)行進(jìn)一步研究，以建立這些聯(lián)系。

癌細(xì)胞示意圖©wildpixel

最后

包括這項(xiàng)研究在內(nèi)的許多研究人員都懷疑，這些內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒的激活和我們的免疫能力有關(guān)系，當(dāng)我們免疫力變差時(shí)，它們就會(huì)出現(xiàn)并影響我們的健康。

年齡增長(zhǎng)出現(xiàn)的許多健康風(fēng)險(xiǎn)可能也都和內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒有關(guān)系，因?yàn)殡S著年齡的增長(zhǎng)，我們的免疫能力會(huì)逐漸下降，更多的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒將在我們體內(nèi)被激活。

我看到一些媒體將這些內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒描述為“僵尸病毒”，感覺(jué)特形象，它們確實(shí)就像是沒(méi)有靈魂的病毒一樣，在我們體內(nèi)伺機(jī)而動(dòng)，等待蘇醒。

報(bào)道原文：https://www.sciencealert.com/ancient-genes-of-zombie-viruses-revealed-as-hidden-drivers-of-cancer