在辛辛那提儿童报上进行的一项深远的研究表明, 以引起传染性为名的 eb 病毒是最出名的, 同时也增加了一些人患其他七种主要疾病的风险。
这些疾病有: 系统性红斑狼疮 (SLE), 多发性硬化症 (MS), 类风湿关节炎 (RA), 幼年特发性关节炎 (嘉), 炎症性肠病 (IBD), 腹腔疾病, 和1型糖尿病。结合起来, 这七种疾病影响到美国近800万人。
研究结果发表在今天的《 自然遗传学》杂志上。该项目由三名科学家领导: 约翰. 哈雷, MD, 博士, 在辛辛那提儿童的自身免疫基因组学和病因学 (笼) 中心主任, 辛辛那提 VA
医疗中心的教员;Kottyan, 博士, immunobiology 专家与笼子;和马修 Weirauch 博士, 一个计算生物学家的中心。关键的贡献是由冯潇霆, 博士, 马里奥 Pujato, 博士, 也在笼子里。
研究表明, 被称为 EBNA2 的爱泼斯坦-巴尔病毒所产生的蛋白质与这七种疾病相关的人类基因组的多个位置结合在一起。
总的来说, 这项研究揭示了环境因素, 如病毒或细菌感染, 不良饮食, 污染或其他危险暴露, 可以与人类基因蓝图互动, 并产生疾病影响的后果。
"现在, 使用基因组方法在10年前不可用, 似乎病毒的成分与人类的 DNA 在疾病的遗传风险增加的地方进行互动," 哈雷说。"不仅是狼疮, 还有其他疾病."
这项研究的全部影响可能需要数年时间才能探索。下面是一些最初的含义:
对 "接吻病" 的新关注
eb 病毒是一种令人吃惊的常见病。在美国和其他发达国家, 超过90% 的人口被20岁感染。在欠发达的国家, 90% 的人被2岁感染。一旦感染, 病毒就会留在人们的生命中。
传染性导致了几周的极度疲劳, 是 eb 病毒引起的最常见的疾病。在几年前, 单声道被称为 "接吻病", 因为病毒主要通过接触唾液传播。
多年来, 科学家们将 eb 病毒与其他一些罕见的病症联系在一起, 包括淋巴系统的某些癌症。哈雷致力于研究狼疮, 他在几年前发现了狼疮和 eb 病毒之间可能的联系。这项工作包括建议免疫系统用于反应导致狼疮的病毒的机制, 并表明狼疮患儿几乎总是感染 eb 病。
今天的研究增加了这些狼疮发现的重量, 并增加了六种已知疾病的名单。
"这一发现可能是根本性的, 它将刺激世界各地的许多其他科学家重新考虑这种病毒在这些疾病," 哈雷说。"因此, 假设其他人可以复制我们的发现, 这可能导致治疗, 预防的方法, 和预测疾病的方法, 现在不存在。
到目前为止, 还没有疫苗可以预防 eb 病毒感染。
Kottyan 说: "我认为我们已经提出了一个非常有力的理由来鼓励人们更多地努力。"一些 eb 病毒疫苗正在开发中。我认为这项研究很可能鼓励他们更快地推进, 并重新致力于努力。
eb 病毒如何劫持我们的免疫系统
当病毒和细菌感染攻击时, 我们的身体会通过在我们的免疫系统中指挥 B 细胞来产生对抗侵略者的抗体。然而, 当 eb 病毒感染发生时, 会发生异常。
eb 病毒侵入 B 细胞本身, 重新编程, 并接管他们的功能控制。辛辛那提儿童研究小组发现了一条新的线索, 说明病毒是如何做到这一点的, 这个过程涉及一种叫做转录因子的微小蛋白质。
我们的身体有大约1600个已知转录因子在我们的基因组中工作。每个单元格都使用其中的一个子集来成为它们, 并响应它们的环境。这些蛋白质不断地沿着我们的 DNA 链移动, 把特定的基因打开和关闭, 以确保细胞功能的预期。
然而, 当转录因子改变了它们的作用时, 细胞的正常功能也会发生变化, 从而导致疾病。辛辛那提儿童小组怀疑, eb 病毒的 EBNA2 转录因子有助于改变感染的 B 细胞的操作方式, 以及身体对这些受感染细胞的反应。
这份新的研究报告显示, 七看似不相干的疾病状态实际上共有一组常见的异常转录因子, 每一个都受 EBNA2 蛋白的影响。当这些 EBNA2-related 的转录因子聚集在遗传密码的某个部分时, 狼疮的风险就会上升。当这些转录因子在代码的另一部分着陆时, 多发性硬化症的风险就会上升。等。
Kottyan 说: "通常, 我们认为转录因子是调节人类基因表达的人。"但在这种情况下, 当这种病毒感染细胞时, 病毒会产生自己的转录因子, 而那些在狼疮风险变异体 (以及其他疾病的变种) 上的人类基因组则是我们所怀疑的, 这种疾病的风险正在增加."
新的线索出现改善治疗
目前尚不清楚该研究中列出的七种疾病中有多少例可以追溯到以前的 eb 病毒感染。更多的基因组分析将需要更多的病人患有这些疾病, 以作出可靠的估计。
"病毒的影响可能会因疾病而异," 哈雷说。"例如, 在狼疮和 MS 中, 这种病毒在这些病例中可能占很大比例。我们不了解病毒在其他 EBNA2-associated 疾病中的重要比例。
然而, 与 eb 病毒感染相关的特定转录因子的突破性鉴定开辟了新的研究路线, 可以加速寻找治疗的努力。
Weirauch 说: "同样的角色扮演是多种免疫相关疾病中的恶棍。"他们通过不同的方式扮演这个角色, 并在你的基因组的不同地方做, 但它是相同的险恶字符。因此, 如果我们能够开发治疗方法来阻止他们这样做, 那么它将帮助多种疾病。
Weirauch 说, 一些化合物, 一些实验, 一些被批准作为其他条件的药物, 已经被称为能够阻止一些高风险的转录因子, 在该文件中列出。辛辛那提儿童小组已经开始对其中一些化合物进行更深入的研究。
发现远不止于 eb 病毒
尽管与 eb 病毒有关的发现涉及60多种人类蛋白质, 与七种疾病有关, 但辛辛那提儿童研究小组已经迈出了巨大的下一步。他们应用同样的分析技术来梳理所有1600种已知转录因子与200多种疾病相关的已知基因变体之间的联系。
这一大规模交叉分析的结果也出现在今天的研究中。有趣的协会记录了涉及94条件。
"我们的研究发现了许多其他疾病, 包括乳腺癌的潜在线索," 哈雷说。"我们不可能跟进所有这些, 但我们希望其他科学家会。
在投入数十年的研究, 以追捕狼疮的原因, 哈雷说, 这项研究代表了他的职业生涯中最重要的发现。"我在近500篇论文中一直是合著者。这一条比其他所有的都更重要。这是医学研究领域的一个顶峰, "他说。
被公开的发现背后的软件
检测和跟踪这些转录因子的活动需要多年的工作, 涉及了许多实验室和计算专家。
该项目需要收集大量的基因数据, 然后分析每一个影响病毒活动的基因变化。这样做需要创建两个新的算法, 称为可靠和马里奥, 这是在辛辛那提儿童的 Weirauch 和同事开发。
软件工具和相关网站将公开提供。
"我们将竭尽全力, 不仅使计算机代码可用, 而且所有的数据和所有的结果," Weirauch 说。"我们认为这是一个有趣的方法, 可能会影响到许多疾病, 所以我们联系专家的各种疾病和分享的结果, 看看他们是否愿意合作跟进他们。
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