病毒和癌症：DNA測序揭示了惡性腫瘤樣品中的病毒成分

德國癌症研究中心的科學家系統地研究了來自38種癌症患者的2,600多個腫瘤樣本的DNA，以發現病毒痕跡，他們在所研究樣本的13％中發現了病毒。研究人員還確定了病原體用於觸發DNA致癌突變的機制。這項工作是國際癌症基因組聯盟（ICGC）發起的全基因組全癌基因分析（PCAWG）的一部分。

世界衛生組織（WHO）估計，所有癌症中有15％以上直接或間接歸因於傳染性病原體。裡昂國際癌症研究機構（IARC）已將11種不同的病原體（病毒，細菌和蠕蟲）歸為致癌物質，並估計十分之一的癌症與病毒有關。全世界每年僅由人乳頭瘤病毒（HPV）引起的癌症就有640,000種。

由德國癌症研究中心（DKFZ）的彼得·利希特（Peter Lichter）領導的國際基因組研究人員團隊現已發表了一篇新論文，以提供有關哪些病毒在哪些癌症中起作用的精確概述。研究人員還尋找了以前與致癌作用甚至完全未知的病毒。

本研究的主要作者，DKFZ的馬克·紮帕特卡（Marc Zapatka）解釋說：「與癌症有關的病毒問題與醫學密切相幹。」 「由於與病毒有關的癌症，真正的預防是可能的：如果發現了致癌病毒，就有機會避免被疫苗感染，從而預防癌症的發展。」

目前的工作是泛癌全基因組分析（PCAWG）的一部分，該聯盟由1300多名研究人員組成，旨在確定哪些基因突變或DNA突變模式在幾種類型的腫瘤中起作用。為了進行這項薈萃分析，他們對來自38種不同類型癌症的2600多個腫瘤基因組的測序數據進行了全面的生物資訊學分析。

DFKZ小組在356名癌症患者中發現了總共23種不同病毒類型的痕跡。不出所料，最常見的已知腫瘤引發和生長的病毒驅動因素是：愛潑斯坦-巴爾病毒（EBV）的基因組，已知會引起多種不同類型的癌症，尤其是淋巴瘤，胃和鼻咽癌；被調查的癌症基因組中有5.5％被發現。在330例肝癌中有62例發現了乙肝病毒（HBV）DNA。

研究人員主要在宮頸癌（研究的20例癌症病例中的19例）和頭頸部腫瘤（57例中的18例）中發現了人類乳頭瘤病毒，最常見的是HPV16。

他們能夠排除與癌症的聯繫，因為對於某些檢測到的病毒類型而言，這種聯繫的可能性很小。因此，例如，腺病毒和桿狀病毒通常在分子生物學領域頂用作研究工具，因此發現的序列可能是由於污染造成的。

在少數情況下，研究小組發現了其他已知會引起癌症的病毒，例如腎癌中的逆轉錄病毒。有時在正常感染的組織類型的腫瘤中發現其他病原體，例如胃癌中的巨細胞病毒。盡管進行了全面的生物資訊學分析，但是研究人員並未發現任何完全未知的病毒。

在一些與HPV和EBV相幹的腫瘤中，研究人員觀察到，這些癌症類型的細胞正常生長所依賴的特征性驅動子突變缺失了：病毒的存在可能通過其他因素支持了惡性細胞的變性。

發現病毒整合入宿主基因組是導致由病毒特別是HVB和乳頭瘤病毒引起的突變的最重要機制。「我們經常觀察到HPV DNA整合到端粒酶啟動子中：這種遺傳開關控制’永生酶’端粒酶的產生，並在許多類型的癌症中發生突變。我們現在表明，病毒整合也可以導致這種遺傳開關的激活。並因此可以使細胞永生。」 Marc Zapatka解釋說。

DKFZ研究人員認為，針對病毒的細胞防禦是導致被感染細胞DNA突變的另一個關鍵機制：該細胞使用其APOBEC蛋白攻擊危險病毒的DNA，但這通常也會導致細胞自身基因組的突變。結果，例如在HPV感染後可能會出現子宮頸癌和頭頸部腫瘤。

「在分析整個癌症基因組時，我們發現的痕跡中的病毒痕跡比僅基於研究RNA的早期研究要多得多。盡管如此，我們仍無法證實其他人仍與未知病毒有關的普遍推測。與癌症 「，說首席研究員彼得·利希特爾，總結研究的結果。「但是，在許多情況下，我們現在對病原體如何引起細胞惡性突變有了更清晰的認識。」

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