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病毒如何使免疫系统失活导致癌症

发表于 2018-03-06

病毒引发癌症并不是什么新消息。例如,人乳头瘤病毒(HPV)几乎导致全球每年超过50万例宫颈癌病例。这是有道理的:通过驱动感染细胞的增殖,病毒加速制造更多病毒,但过度的细胞增殖也是癌症的标志。现在,科罗拉多大学癌症中心的评论发表在期刊上.Viruses探索了另一种病毒用于确保自身存活的策略,也是促进癌症的不幸副产品,即操纵人体免疫系统的病毒能力。这种新的认识可能有助于提高针对癌症的基于免疫疗法的疗效。


“最终,病毒为了自身利益而抑制免疫系统,促进癌细胞的形成和增殖可能仅仅是其副作用,”在CU实验室工作的研究指导员Sharon Kuss-Duerkop博士说。癌症中心调查员Dohun Pyeon博士。


有趣的是,虽然病毒当然有编辑人类DNA的能力 - 最明显的是通过将自己的遗传密码插入DNA中,以便新的病毒与DNA复制一起构建 - 评论文章解释说,病毒不一定会关闭免疫系统通过编辑基因。相反,病毒通过表观遗传调节来抑制免疫系统 - 而不是改变基因的实际代码,病毒会改变基因表达的程度。


他们通过称为DNA甲基化的过程来完成这一过程,这基本上是一种筛选人类基因组部分以避免被读取的方法。在这种情况下,病毒引起被称为DNA启动子区域的基因组部分的甲基化。想象这些启动子区域就像隔壁基因的开关 - 当启动子区域被甲基化时,开关被关闭,并且它所控制的基因不会被读取和表达。


Kuss-Duerkop说:“你不能接触到可能导致转录的东西。换句话说,通过甲基化DNA启动子区域,病毒可以关闭基因。但是病毒本身并没有这样做 - 它并不像病毒沿着一段长长的DNA将甲基团分散到DNA启动子上蠕变。相反,在Machiavellian转折中,病毒招募人类蛋白质来甲基化DNA,从而关闭人类DNA的重要其他部分。


Kuss-Duerkop说:“病毒编码能以某种方式调节DNA甲基转移酶的特定蛋白质,这意味着病毒可以导致我们自己的蛋白质过度甲基化我们自己的DNA。


当然,病毒会选择关闭免疫系统抵抗病毒所需的基因是有道理的,“就像干扰素-b一样,它几乎是所有细胞类型都表达的高度抗病毒基因;或者是T细胞基因需要识别病毒感染的细胞,“Kuss-Duerkop说。


其结果是免疫系统对抗病毒的能力降低,并且如果病毒导致癌症,则免疫系统被抑制的肿瘤附近存在“微环境”。事实上,我们在很多癌症中看到了这一点 - 肿瘤可能会特意将自己从免疫系统中隐藏起来,并且它们也可能会在全球附近的更多地方抑制免疫系统。


坐在这些致癌病毒对面并且能够削弱免疫系统的能力是希望招募免疫系统来攻击癌症的医生和研究人员。再次说明:病毒会阻止免疫系统对抗他们造成的癌症,医生们希望提高针对这些癌症的免疫系统。


事实上,这些医生和研究人员在这一战略中取得了令人难以置信的成功。例如,PD-1抑制剂除去癌症用于隐藏免疫系统的这种“斗篷”,并且CAR-T细胞疗法使用特别设计的T细胞寻找癌症特异性蛋白质并破坏它们所附着的癌细胞。


但是针对癌症的基于免疫疗法的挑战依然存在。其中最重要的事实是,尽管有些患者对这些治疗有反应,但其他患者却没有。提高免疫治疗效果或者至少选择哪些患者最可能从免疫疗法中受益的答案可能在于了解病毒(和癌症本身)已经进化以逃避免疫系统的方式。


也许如果病毒相关的癌症具有免疫相关基因的甲基化DNA启动子区域,那么增加针对癌症的基于免疫的疗法的有效性的答案是使这些基因去甲基化。


“你不想仅仅拒绝全球范围内的甲基化,这会导致细胞中所有基因的过度激活,但是选择性地去甲基化这些基因启动子区域中的一些可以恢复由致癌病毒抑制的免疫系统,”Kuss - Duerkop说。


Kuss-Duerkop说:“最终,病毒会导致这些肿瘤形成,并进一步操纵免疫系统,使肿瘤不断增长。” “但是,这些相同的机制可能是以免疫为基础的治疗或防止癌症发展的关键。”

免疫治疗

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