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病毒DNA测序如何为下一代癌症疫苗打开大门

宫颈癌是可以通过疫苗预防的仅有的癌症之一。这是因为在所有子宫颈癌病例中,大约98%是由人乳头瘤病毒(HPV)引起的,该病毒将DNA植入人细胞的基因组中,从而导致癌变。

病毒DNA测序如何为下一代癌症疫苗打开大门

HPV疫苗可以预防两种最常见的病毒感染,从而阻止其引起癌症。在英国,常规疫苗是给年龄在13岁及以上的少女使用的,自2008年以来,该疫苗已将女性宫颈癌的发病率降低了71%。

但是研究还显示,据估计,包括宫颈癌,肝癌,鼻咽癌,胃癌和膀胱癌在内的人类癌症中,也有20%-40%也是由细菌和病毒引起的。了解更多有关哪些细菌和病毒会致癌的方法及其作用,可能会改变癌症患者的治疗方法,并有可能导致开发其他预防癌症的疫苗。

我们发现了什么

我们的团队有史以来第一次展示了在多种癌症细胞中发现了哪些病毒。我们的团队使用了来自2600个基因组和38种不同肿瘤类型的大型数据库中的组织样本。对来自癌症患者的这些组织的DNA进行了测序,显示了样品中存在的细胞以及任何细菌或病毒。

在分析了整个癌症基因组之后,我们在356名癌症患者中发现了23种不同病毒类型的痕迹。检测到的四种最常见的病毒是爱泼斯坦-巴尔病毒,乙型肝炎病毒,人疱疹病毒6B和HPV。总共13%的样本在取样时有病毒存在的迹象。我们在更多的肿瘤中发现了更多的病毒痕迹,这超出了我们的预期,这表明使用疫苗预防癌症可能比以前认为的更为广泛。

在肝癌肿瘤中发现了乙型肝炎病毒。图片来源:vitstudio / Shutterstock

我们不仅能够确认哪些病毒会导致肿瘤生长,还发现它们是常见的并且存在于我们没有想到的癌症类型中。在我们调查的癌症基因组的5.5%中,我们发现了爱泼斯坦-巴尔病毒(一种疱疹病毒)的基因组。已知该病毒会引起淋巴瘤,胃癌和鼻咽癌,但我们还在其他类型的癌症中也看到了它,例如肝癌,胰腺癌,结肠癌,前列腺癌和皮肤癌。

我们调查的330例肝癌中有62例发现了乙型肝炎病毒DNA。我们还在20例宫颈癌病例中的19例和57例头颈部肿瘤中的18例中发现了人类乳头瘤病毒- 最常见的HPV16。我们的研究发现,与以前的研究相比,在更多的肿瘤中存在病毒痕迹。我们研究的发现还意味着我们可以排除某些病毒与癌症之间的联系,包括先前被怀疑会引起肿瘤的腺病毒和杆状病毒。

我们还了解了有关病毒用于鼓励癌细胞生长的方法的更多信息。例如,在一些含有HPV和Epstein-Barr病毒的肿瘤中,我们发现通常在DNA中看到的变化(这会导致癌症的生长)实际上缺失了。这使我们相信,病毒的存在提供了驱动癌症本身所需的某些特征,例如阻止有缺陷的细胞杀死自己,并鼓励它们迅速繁殖形成肿瘤。

我们还发现,子宫颈癌,膀胱癌或头颈癌肿瘤中病毒的存在会引起基因组变化的模式,从而导致人细胞中DNA损伤修复机制的缺陷。如果DNA中的缺陷无法修复,则会导致肿瘤发展得更快。还发现病毒复制或删除人类细胞DNA的一部分,导致癌症。

另一个有趣的发现是,如果高水平的内源性逆转录病毒ERV1与肾癌的患者被发现,它很可能他们的癌症将进步不是没有谁对本病毒在他们的肾癌患者更快的电池:约45%存在高水平病毒的患者在10年内死亡,而没有病毒的患者十年生存率约为95%。这可以帮助指导医生选择适合患者的最佳治疗方案。例如,如果这种病毒 如果检测到这种情况,可以考虑采用更彻底的治疗方法,例如化学疗法,且副作用更大,而不是仅仅通过定期的诊断测试和临床检查来密切监测肿瘤(积极监测)。

这是首次对病毒引起的大多数癌症类型进行系统的研究。了解感染与癌症类型之间的联系可能会导致产生新的疫苗,例如HPV疫苗,从而可以减少癌症对全球的影响。

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