Cell子刊：首張致癌EB病毒注釋圖譜
日期：2012-08-27 08:04:49
來自美國威斯達研究所和紀念斯隆-凱特林癌癥中心(MSKCC)的研究人員聯(lián)手發(fā)布了第一個艾伯斯坦-巴爾病毒（EBV）的注釋圖譜，生成了對潛伏感染過程中病毒基因組與人類宿主互作最廣泛的研究。EB病毒被認為導(dǎo)致了1%的人類癌癥，在近100%的感染成人中都會建立一種潛伏感染。
圖譜的目的是引導(dǎo)研究人員朝著新的手段構(gòu)建對抗EBV潛伏感染和與如B細胞淋巴瘤、胃癌和鼻咽癌等潛伏EBV感染相關(guān)癌癥的治療。該項目提供了最好的觀測EBV如何與它的宿主細胞基因和蛋白互作。注釋EBV“表觀基因組”圖譜列出了添加到EBV DNA隨著傳遞給新的EBV病毒拷貝的蛋白質(zhì)和化學修飾。
作為EBV基因組的補充，該圖譜描述了表觀基因組學（所有添加到EBV DNA上一同傳遞到新的EBV病毒拷貝的蛋白質(zhì)和化學修飾）以及轉(zhuǎn)錄組（由EBV DNA生成的所有RNA轉(zhuǎn)錄物的目錄，或是編碼為蛋白質(zhì)或是作用直接調(diào)控DNA）。研究人員發(fā)現(xiàn)了許多病毒DNA與宿主間新的互作點，突顯了病毒廣泛的共進化，指出了未來癌癥和抗病毒藥物潛在的靶點。
“EB是一種與許多癌和淋巴瘤相關(guān)的人類腫瘤病毒，它的調(diào)控機制是我們需要詳細了解的。EBV圖譜為如何分析一個完全的、完整的基因組提供了一個有益的指導(dǎo)，”威斯達研究所化學生物學和轉(zhuǎn)化醫(yī)學中心主任、分子醫(yī)學和翻譯研究教授Paul Lieberman博士說。
該報告在線發(fā)布在《細胞宿主與微生物》（Cell Host & Microbe）雜志上，所有原始和加工數(shù)據(jù)輸入生成的圖譜可通過Lieberman實驗室在線免費獲取。
Lieberman 說：“EBV是一種寄生生物，但它也是一種獨立的有機體如果它要繁殖和生存就需要遵守一般的調(diào)控規(guī)則和動態(tài)。一切都整合在這樣一個小的基因組中，只包含90個左右的基因，但決定其生存的元件也適用于我們的基因組和許多其他的生物體。
EB病毒感染發(fā)生在咽喉、鼻竇和腸道的上皮細胞中，但是長期駐留卻是在免疫系統(tǒng)中負責記憶病原體并生成抗體的長期記憶B細胞中。一旦進入細胞，病毒DNA實際上就變成了一條微型染色體，與人類染色體一起茁壯成長，并依賴于人類染色體利用的相同的基因閱讀和調(diào)控機制。由于病毒在宿主細胞中建立工廠（如果細胞中其他條件許可），它有可能引起細胞癌變。實際上，圖譜計劃證實了最具有“活性”的EBV基因組通常存在于大多數(shù)癌細胞系中。
該EB病毒圖譜描述了超過60種人類轉(zhuǎn)錄因子（結(jié)合在EBV基因組上的人類蛋白，控制了如何調(diào)控病毒基因），許多都是從前未知與EBV存在相互作用的。根據(jù)Lieberman所說一個新發(fā)現(xiàn)的因子Pax5尤其有趣，因為這一基因?qū)?/SPAN>B細胞如何重排染色體形成新的獨特的抗體負主要責任。
EBV圖譜計劃是由紀念斯隆-凱特林癌癥中心的Aaron Arvey博士發(fā)起，Arvey是研究的共同作者、紀念斯隆-凱特林研究所計算生物學計劃成員Christina Leslie博士實驗室的博士生。在為“DNA元件的百科全書”（Encyclopedia of DNA Elements, ENCODE）協(xié)會分析數(shù)據(jù)時，國家人類基因組研究所的多機構(gòu)項目建立了人類細胞相互作用及調(diào)控它們基因所有方式的一個綜合列表，Arvey也收集了與EBV相關(guān)的數(shù)據(jù)，他在細胞中研究了維持穩(wěn)定感染的EBV。
在他的推動下，Leslie實驗室開始與威斯達研究所的Lieberman展開合作，威斯達研究所開展病毒以及與癌癥關(guān)系研究已超過20年。該計劃涉及研究700組來自超過50個感染EBV的單獨B細胞系的遺傳數(shù)據(jù)。Leslie實驗室從事開展數(shù)據(jù)收集工作，而Lieberman實驗室完成實驗驗證支持他們的結(jié)果。
Leslie 說：“論文中絕大部分的數(shù)據(jù)來自諸如ENCODE和HapMap計劃完成的大規(guī)模新一代測序試驗。我們的研究極其依賴于不帶偏倚特性的測序數(shù)據(jù)（因為我們能夠與EBV基因組一起檢測到轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點和組蛋白修飾，和來自人類測序試驗的病毒轉(zhuǎn)錄物）以及大型公共數(shù)據(jù)集。”
盡管不直接附屬于ENCODE，EBV圖譜計劃從ENCODE生成的數(shù)據(jù)中獲益不少。根據(jù)Leslie所說，事實是他們能夠獲得EBV表觀基因組和轉(zhuǎn)錄組這樣詳細的特征描述主要來自于凸顯這些大型數(shù)據(jù)資源價值的公共數(shù)據(jù)。
