研究发现与HPV癌有关的DNA环损伤

人们早就知道某些人类乳头瘤病毒(HPV)会致癌。现在，俄亥俄州立大学的研究人员已经确定了HPV可能引发癌症发展的一种新方法——当病毒在复制过程中插入宿主细胞DNA时，通过重复循环破坏人类DNA序列。

在世界范围内，HPV导致大约61万例癌症每年，约占所有癌症病例的5%，几乎所有的宫颈癌病例。然而，这一过程背后的机制还没有完全被理解。

这项研究最近发表在杂志上基因组研究利用俄亥俄超级计算机中心(OSC)系统的巨大计算能力。研究人员利用全基因组测序、基因组比对和其他分子分析方法检查了来自患者的10个癌细胞系和两个头颈部肿瘤样本——每个序列包含人类遗传指令集中的30亿个化学单位。

“我们的测序数据生动详细地显示，HPV可以在病毒插入的位置破坏宿主细胞基因和染色体，”共同资深作者、医学博士、医学博士、医学博士、医学博士说分子病毒学俄亥俄州立大学综合癌症中心Arthur G. James癌症医院和Richard J. Solove研究所(OSUCCC - James)的免疫学和医学遗传学。

他说:“HPV可以像龙卷风一样袭击基因组，破坏和重新排列附近的宿主细胞基因。”“在某些情况下，这会导致致癌基因的过度表达，或者在其他情况下，它会破坏保护性肿瘤抑制基因。”这两种损伤都可能促进癌症的发展。”

该研究的第一作者Keiko Akagi博士是OSUCCC - James的生物信息学专家和分子病毒学，免疫学和医学遗传学的研究助理教授，她利用了OSC的hp构建的英特尔至强集群的计算能力。Oakley集群的8300多个核心为俄亥俄州的研究人员提供了每秒154万亿次浮点运算的总峰值性能，OSC的大容量存储系统为他们提供了超过2 pb的存储空间。

“我们观察到宿主细胞基因组的片段在HPV插入基因组的位置被移除，重新排列或数量增加，”共同资深作者Maura Gillison医学博士，医学，流行病学和耳鼻喉学教授，OSUCCC - James癌症研究的Jeg Coughlin主席说。“宿主基因的这些显著变化伴随着宿主细胞中HPV拷贝数量的增加，从而也增加了促癌基因E6和E7病毒的表达。”

致癌类型的人乳头瘤病毒产生两种病毒蛋白，称为E6和E7，它们对癌症的发展至关重要，但不足以导致癌症。宿主细胞基因的额外改变对于癌症的发展是必要的，这就是不稳定环可能发挥重要作用的地方;基因组不稳定是人类癌症的一个标志，包括HPV病毒。

“我们的研究揭示了关于HPV在癌症‘最后阶段’发生了什么新的有趣的信息，”Symer说。“总的来说，我们的研究结果揭示了从最初的病毒感染到hpv相关癌症发展过程中潜在的关键、灾难性步骤。”