在人類基因組中，除了約兩萬個蛋白質編碼基因外，你還會發現數千萬年前感染靈長類祖先的病毒留下的痕跡。這些古老的搭便車者被稱為內源性逆轉錄病毒，長期以來被認為是惰性或者“垃圾”DNA，沒有任何破壞能力。

然而，科羅拉多大學博爾德分校的研究人員發現，當這些病毒被重新喚醒時，它們將會在協助癌癥存活和發展方面發揮關鍵作用。研究還表明，沉默某些內源性逆轉錄病毒可以使癌癥治療效果更好。

通訊作者、科羅拉多大學生物前沿研究所助理教授Edward Chuong表示：“我們的研究表明，這些古老的病毒感染可能會對現在的疾病產生重大影響，但一直以來，很少有研究人員注意到這一點�！� 

這篇題為“Endogenous retroviruses mediate transcriptional rewiring in response to oncogenic signaling in colorectal cancer”的論文于7月17日發表在《Science Advances》雜志上。

增強子的靈感來源

之前的研究表明，大約8%的人類基因組是由內源性逆轉錄病毒（ERV）組成的，它們嵌入我們祖先的細胞中，誘騙宿主復制并攜帶它們的遺傳物質。隨著時間的推移，它們逐漸滲透到精子、卵子和胚胎中，將它們的DNA像化石一樣烙印在后代身上，并塑造了進化過程。

Chuong等人發現，盡管它們不能再產生功能性病毒，但內源性逆轉錄病毒可以充當“開關”，打開附近的基因。有些病毒對胎盤的發育做出了貢獻，有些則激發了我們對COVID-19等現代病毒的免疫反應。

“很多研究表明，這些內源性逆轉錄病毒可以被馴化，為人類造福，但卻沒有很多研究表明它們可能會對我們造成傷害，”他說。

為了探索這些病毒在癌癥中的作用，Chuong聯合實驗室的助理研究員Atma Ivancevic分析了公開數據集中21種人類癌癥的基因組數據。

他們發現，一種被稱為LTR10的內源性逆轉錄病毒在肺癌和結直腸癌等癌癥中顯示出驚人的高水平活性，這種病毒在大約3000萬年前感染了一些靈長類動物。對數十名結直腸癌患者的腫瘤開展進一步分析后，他們發現LTR10在其中約三分之一的患者中激活。

當研究團隊利用CRISPR基因編輯工具敲除或沉默LTR10所在的序列時，他們發現一些可促進癌癥進展和生長的關鍵基因也下調了。

“我們看到，當你在癌細胞中沉默這種逆轉錄病毒時，它會關閉附近的基因表達，”Ivancevic說。

小鼠實驗也得到了類似的結果：當敲除腫瘤細胞的LTR10“開關”時，關鍵的促癌基因（包括XRCC4基因）也被關閉了，治療后腫瘤體積縮小。

“我們知道癌細胞表達了很多不應該被激活的基因，但沒有人真正知道是什么讓它們被激活，”Chuong說�！笆聦嵶C明，許多開關都來自這些古老的病毒�！�

對癌癥治療的啟示

值得注意的是，內源性逆轉錄病毒似乎打開了MAPK通路中的基因，這條通路在許多癌癥中高度活化。研究表明，現有的藥物（也就是MAPK抑制劑）可能是通過抑制內源性逆轉錄病毒開關而發揮作用的。

Chuong懷疑，隨著年齡的增長，人們的基因組防御系統會崩潰，讓古老的病毒重新蘇醒，并導致其他健康問題。

“疾病如何在細胞中表現出來，這一直是一個謎，”Chuong說�！皟仍葱阅孓D錄病毒不是故事的全部，但它們可能是其中一個重要的部分�！�