Science重要成果：人類癌癥反轉錄轉座子圖譜

　　在人類基因組中，稱為反轉錄轉座子(retrotransposon)的小DNA元件通過自我復制和重新插入到基因組的多個位點從而具有造成突變性破壞的潛力。正常的成人細胞通過抑制機制阻止這些元件四處跳躍，然而根據發表在6月28日《科學》(Science)雜志上的一篇研究報道，這些機制在某些癌癥中可能發生了故障，在某些情況下跳躍基因有可能甚至會導致癌癥或促進其進程。

　　俄亥俄州立大學分子遺傳學家Keith Slotkin (未參與該研究)說“這篇論文非常的重要。長期以來癌癥與轉座因子之間存在著薄弱的聯系，新論文現在明確地證實了轉座因子激活是癌細胞中新突變的來源。”

　　反轉錄轉座子常見于真核生物基因組中，由于在進化過程中反復多輪的自我復制和插入，它們廣泛構成了物種DNA的一個重要組成部分。事實上，它們組成了高達45%的人類基因組。

　　密歇根大學醫學院人類遺傳學家John Moran(未參與該研究)說：“大部分都是分子化石――DNA的‘死亡’片段，它們在進化過程中累積了如此多的突變以致它們現在只不過是無活性的殘留成分。但是，有一些仍然在積極地活動。“

　　Slotkin解釋說正常成人細胞利用表觀遺傳抑制表達和mRNA降解捕獲轉錄物等許多機制使這些移動的元件處于控制之下。

　　然而有少數研究腫瘤細胞中反轉錄轉座子插入的報告表明在一些癌癥中這些抑制機制可能會出錯。哈佛大學醫學院的Peter Park想了解這樣的癌癥相關反轉錄轉座子激活有多么的普遍。“全基因組測序技術現在使得我們能夠以非常全面的方式進行觀察，”他說。

　　文章的共同作者、哈佛大學醫學院Peter Kharchenko說然而過去存在一個難題就是傳統的測序軟件程序在設計上特異忽略了如轉座子等重復DNA元件。因此Kharchenko 和 Park設計了一個稱作轉座因子分析器(transposable element analyzer.，TEA)的新程序。

　　研究小組利用TEA比較了來自43名癌癥患者的腫瘤和正常組織的全基因組序列數據。TEA從基因組序列片段中搜索出了包含重復元件和獨特序列數據的片段確定了基因組轉座因子的確切位置，并在腫瘤基因組中發現了近200個新插入。其中64%發生在基因中，這些基因許多通常在癌癥中發生了突變。插入往往會影響這些基因的表達，表明了其在癌癥中的致病或促進作用。

　　有趣的是，插入在上皮來源的癌癥例如結直腸癌和卵巢癌中較常見，在血液或腦腫瘤中卻沒有檢測到。“了解為何有可能存在為反轉錄轉座子提供更寬松環境的細胞特異性差異將會是非常有趣的跟進，“Moran說。

　　Kharchenko 說：“反轉錄轉座子顯然不是推動突變和癌癥的唯一機制，但它是一個從前沒有被考慮到的選擇。“

　　研究小組現在計劃擴展他們的分析，并將TEA軟件盡可能多的癌癥基因組中。Kharchenko 說“如果它足夠普遍，且如果它看起來有助于癌癥生物學。那么你就可以開始考慮靶向它的途徑。”大量這樣的元件行為上像逆轉錄病毒，他補充說因此對抑制逆轉錄病毒的研究有可能同樣適用于設計將轉錄轉座子維持在原位的治療。