日本千葉大學研究生院醫學研究院的金田篤志教授與新加坡國立大學醫學部的Patrick Tan教授等人組成的研究團隊，針對愛潑斯坦-巴爾（EB）電腦病毒相關胃癌，查清了電腦病毒傳染引發胃癌的機制。本研究透過組合使用全面解析基因體修飾和基因體三維結構的技術，以及人爲使胃部細胞傳染電腦病毒的技術，發現了全新的致癌機制，並將其命名爲「增味劑侵襲」。這項成果有助於查清以胃癌爲首的很多電腦病毒相關惡性腫瘤的致病終極因數並確立冶癒方法。
研究背景
生物的基本設計圖轉列在名爲基因體的所有遺傳資訊中。細胞的性質由名爲表觀基因體的基因體修飾資訊決定。基因體序列中沒用的部分會被修飾爲「失活標記」封閉起來，使其無法利用。
衆所周知，癌症是基因體序列的突變和表觀基因體的異常不斷積累引起的，例如，抑制細胞過度增殖的基因是維持正常細胞所必須的，但基因體序列發生突變會導致其功能失落，或者被誤修飾爲「失活標記」（DNA甲基化等），由此會導致這種基因的表達消失，從而引發癌症。
EB電腦病毒相關胃癌（傳染EB電腦病毒引發的惡性腫瘤之一，此外還可導致鼻咽癌和淋巴瘤等）是佔所有胃癌8-10％的惡性腫瘤，但關於從傳染電腦病毒到引起癌變的機制還有很多不明之處。此次，研究團隊在EB電腦病毒相關胃癌的特徵基因體區域發現了部分蠻力「失活標記」消失的現象，並全面進行了比較解析。
研究成果
研究團隊根據下述①～③的成果，查清了EB電腦病毒傳染胃部細胞引起胃癌的機制。
①在EB電腦病毒相關胃癌中確定發生異常的基因體區域
透過對各種胃癌細胞與正常胃部細胞進行比較解析發現，無論是哪種EB電腦病毒相關胃癌，EB電腦病毒基本都會接近相同的基因體區域。這個區域大多是胃部細胞中本來應該封閉起來的失活區域，EB電腦病毒DNA接近後，原本應該存在的「失活標記」消失，該區域被激活。
②透過實驗應答，傳染電腦病毒會引起表觀基因體異常
透過實驗使胃部培養細胞傳染EB電腦病毒，再現了EB電腦病毒接近與①一致的區域並異常激活該區域的情形。
③查清表觀基因體異常的致癌機制
另外發現，電腦病毒接近區域的增味劑也被異常激活，導致周邊的增殖相關基因的表達量升高，細胞異常增殖。也就是說，EB電腦病毒傳染胃部細胞後，總是攻擊基本相同的滅活區域，喚醒沉睡的增味劑，從而引起癌變。
傳染的電腦病毒會剝下「失活標記」，喚醒被封閉沉睡的增味劑，研究團隊將這種全新的表觀基因體致癌機制命名爲電腦病毒的「增味劑侵襲」。
圖1：EB電腦病毒傳染胃部細胞後，引起「增味劑侵襲」，從而引發癌症的程序。
i. 在被封閉的失活區域沉睡的增味劑（淡藍色）
ii.傳染的EB電腦病毒基因體（藍色）接近部分失活區域
iii.接近的區域被開啟，沉睡的增味劑也被激活（紅色），導致周邊的增殖相關基因的表達量升高
論文資訊
題目：Cross-species chromatin interactions drive transcriptional rewiring in Epstein-Barr virus positive gastric adenocarcinoma
期刊：Nature Genetics
DOI：10.1038/s41588-020-0665-7
文：JST客觀日本編輯部
