基因组考古学家发现了激活免疫反应对抗癌症的途径

来自世代过去的DNA中的古代嵌入元素可以激活强大的免疫反应，以杀死癌细胞等感染。

这项工作是建立在玛格丽特公主高级科学家德·卡瓦略博士之前的突破性发现的基础上的，被称为病毒模仿——引起疾病的能力癌症细胞表现出被感染的样子，从而激活免疫系统像感染一样对抗癌症。

Daniel de Carvalho博士及其团队现在已经确定了在我们的基因组中掩埋的沉默古代DNA元素，当“重新激活”可以启动这种免疫反应时。重要的是，它们还发现了癌细胞使用的关键酶，以防止这种情况发生以便存活。

这种酶被称为ADAR1，它的作用是防止癌细胞向免疫系统发出信号。多伦多大学医学生物物理学副教授De Carvalho博士发现，通过抑制这种酶，癌细胞对新细胞更加敏感药物诱导病毒模仿的疗法。

该研究于2020年10月21日在线发布自然在标题下，“表观遗传疗法诱导倒置穗和ADAR1依赖性的转录。”该研究首先作者是Parinaz Mehdipour博士，Sajid Marhon博士和硕士议员Ilias Ettayebi，De Carvalho博士的实验室。

De Carvalho博士解释说:“在数百万年的进化过程中，人类在DNA中获得了一系列‘沉默的’重复元素，但它们的原因和用途尚不清楚。”“作为‘基因组考古学家’，我们开始确认这些‘DNA遗迹’的功能，并发现在适当的条件下，它们可以被重新激活，并刺激我们的免疫系统。”

De Carvalho博士的Adar1发现解释了一些癌症细胞如何对抗这种防御并保护自己免受免疫系统。

“这些发现开辟了癌症治疗的新领域，”De Carvalho博士说。“这让我们有机会利用这些古老的重复DNA元素来对抗癌症。”

研究对肿瘤细胞免疫反应的调节潜力是临床肿瘤学中变化最快和最令人兴奋的领域之一。

虽然有很多知识已经获得了免疫系统如何与癌症相互作用，导致新型免疫疗法的发展，仍有很大比例的癌症患者，患者单独反应免疫疗法。

在De Carvalho的初步发现中，显示表观遗传药物重新激活这些重复的DNA元素并导致双链RNA的产生，其在病毒感染后也观察到的分子模式。

这种“病毒模仿”导致了针对癌细胞的抗病毒反应。在这项最新的研究中，De Carvalho博士的实验室确定了特定的古老重复DNA元素为sine (Short Interspersed Nuclear elements)。这些sin通常安静地存在于我们的基因组中，对宿主几乎没有影响。

然而，如果通过新的表观遗传药物激活，这些穗产生双链RNA-A用于感染的标记物，并且最终可以通过细胞使用以引发先天免疫应答。

德·卡瓦略博士将这种反应比作“可以用来治疗癌症的古老匕首”。

但癌细胞很狡猾，即使在古老DNA序列被激活的情况下，它们也进化得能够逃避免疫系统的检测。

德·卡瓦略博士发现，癌细胞通过制造更多的ADAR1酶进行反击，这种酶的作用是破坏古代DNA产生的双链RNA。通过这种方式，ADAR1阻止癌细胞激活免疫系统。

卡瓦略博士和他的团队继续证明了将ADAR1从癌症细胞这使得它们非常容易受到引起抗病毒反应的表观遗传药物的影响。

De Carvalho博士解释说:“由于ADAR1的活性是酶的，我们的工作为药物开发工作提供了一个令人兴奋的新目标，可以开发出一类全新的药物，利用我们基因组中的这些‘古老武器’。”

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