对艾滋病病毒的免疫反应与癌症突变有关
微生物学教授琳达·切里科说:“我们的发现可能会改变我们治疗癌症的方式。”她的研究由国家安全研究委员会资助,最近发表在核酸的研究相关项目发表于自然通讯。
Chelico和博士生Madison Adolph发现APOBEC3家族中的三种酶可能会“失常”,触发免疫系统。APOBEC3家族总共有七种酶保护免疫系统突变可能会导致癌症随着时间的推移。
研究结果可能为开发出抑制这些酶功能紊乱的抑制剂或开发出监测它们在体内水平的特殊测试开辟了可能性。
科学家以前就知道这些酶与癌症基因突变也可能出现在没有被病毒感染的癌症患者身上。但直到现在,他们还不知道酶是如何使人类基因组发生突变的。
切里科说:“我们研究的酶对于建立对抗病毒的防御系统非常重要,但一些专门被激活来对抗艾滋病毒感染的酶可能最终在错误的时间在错误的地点表达,导致意想不到的突变。”
这些酶与艾滋病毒的DNA结合,并试图使其发生变异,以阻止病毒在体内的复制。但是HIV有自己的防御机制。
由于无法对抗艾滋病毒,这种酶会持续扫描人类DNA,并可能在错误的细胞类型中错误地启动,导致健康细胞发生突变。这种情况甚至发生在本应保护人类DNA不受损害的人体修复机制存在的情况下。
Adolph说:“这是酶的脱靶行为,因为它们通常只攻击单链病毒DNA。”“我们首次确定了允许这些酶与人类DNA单链小区域结合的生化特征。”
阿道夫花了四年时间试图从细胞中分离酶APOBEC3B是导致这些突变的主要因素,但在很长一段时间内都没有成功。但她没有放弃,因为她知道这个过程是理解这些酶背后机制的关键。
“我们是第一个在细胞外研究这些酶的研究团队,细胞是它们的自然环境。我们能够分析它们是如何导致突变的,而不是像以前的研究人员那样观察已经突变的癌症基因组,”阿道夫说。
尽管有了这些有希望的结果,研究人员警告说,是什么引发了酶的故障仍然不清楚。美国的研究小组尚未确定这种酶是引发癌症还是通过引起细胞DNA的进一步突变而使病情恶化。
“我们已经开始了一个新的研究阶段,我们混合健康细胞和这些酶一起在实验室里观察会发生什么,但我们仍然处于非常早期的阶段,”Chelico说。
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