來自美國國立衛生研究院的研究人員,在一項研究中揭示一組與人體自然防御相關的蛋白質,導致了人類DNA的大量突變。研究結果表明,這些自然生成的突變與致癌劑一樣可以強有力地導致腫瘤形成。研究論文發表在7月14日的《自然遺傳學》(Nature Genetics)雜志上。
這些蛋白質是一組稱之為載脂蛋白B mRNA編輯酶催化多肽樣(APOBEC)胞嘧啶脫氨酶的蛋白質的組成成員。研究者們發現,在某些癌癥中APOBEC突變模式超越了所有其他的突變,其導致了超過三分之二的膀胱癌、宮頸癌、乳腺癌、頭頸部癌和肺癌。
論文的通訊作者是美國國立衛生研究院下屬,國家環境衛生科學研究所(NIEHS)資深研究員Dmitry Gordenin博士。Gordenin說,科學家們知道APOBEC胞嘧啶脫氨酶的主要功能是滅活攻擊機體的病毒,阻止存在于人類基因組中的遠古病毒四處移動,而引起破壞性突變。由于它們對于正常生理極其重要,當Gordenin和他的合作者們發現它們可導致人類染色體DNA突變的黑暗一面時,感到非常驚訝。
2012年,Gordenin和研究小組曾在《分子細胞》(Molecular Cell)雜志上發表論文,證實在某些癌癥中APOBECs可以引起成群突變(clusters of mutations)。新研究是在此基礎上開展的一項后續研究。
“腫瘤細胞基因組中存在APOBEC簇,表明APOBEC還可能引起了整個基因組中許多的突變,”Gordenin說。
Gordenin研究小組,與共同通訊作者Gad Getz博士,以及來自哈佛-麻省理工Broad研究所的同事,在癌癥基因組圖譜(Cancer Genome Atlas)列出的癌癥中,尋找了全基因組的APOBEC誘變跡象。
利用APOBEC的特征性DNA突變標記,他們檢測了2,680個癌癥樣品中大約100萬個突變,發現在某些癌癥中,特定樣本70%的突變都是由APOBEC誘變所導致。這種突變模式有可能影響了許多的癌癥相關基因。
論文的第一作者、博士后研究員Steven Roberts解釋說,由于APOBECs受到免疫系統調控,而免疫系統可迅速響應許多的環境因子,有可能存在一個重要的環境元件與APOBEC突變相關聯。
“我們希望能夠確定環境與這些突變之間的關聯,由此促使開發出可行的癌癥預防策略,”Roberts說。
在接下來的研究工作中,他和Gordenin還計劃解析APOBEC誘變會出現在某些癌癥類型,而不出現在其他癌癥類型中的原因。
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