完整的ERV通常由两端的长末端重复序列(long terminal repeats,LTRs)和病毒编码基因(gag,pro,pol,env)组成。在正常细胞中,ERV受到宿主严格的表观遗传调控,比如TRIM28、DNMT、LSD1等蛋白通过介导DNA甲基化或组蛋白修饰来沉默ERV。另外,ERV来源的RNA也能通过PIWI蛋白、NEXT复合物和METTL3-METTL14复合物等来降解。
然而,ERV在胚胎发育、细胞分化、衰老、神经退行性疾病发生、肿瘤发生、病毒感染和表观遗传药物治疗过程中往往被重新激活并生成ssRNA、dsRNA和dsDNA等,能够被RIG-I、MDA-5、TLRs和cGAS等核酸受体识别,并通过模拟外源性病毒的感染过程来触发天然免疫反应,进而抑制病毒感染,增加肿瘤细胞的免疫原性,重塑肿瘤微环境。因此,使用DNA甲基转移酶抑制剂、CDK4/6抑制剂、LSD1抑制剂等可激活ERV来抗肿瘤,并能与其他类型的药物联合使用达到更好的治疗效果。
虽然绝大多数ERV已经丧失编码能力,但仍有部分ERV可翻译成蛋白质或多肽。由于肿瘤细胞中表观遗传学修饰失调,重激活的ERV可编码肿瘤特异性抗原,或与宿主基因的外显子融合生成新抗原,并呈递到肿瘤细胞表面,触发适应性免疫。重激活的ERV还能促进天然免疫反应,诱导I型干扰素的表达,增加与MHC-I相关基因的表达,以促进抗原在肿瘤细胞表面的呈递。这些结果表明,ERV的重激活可以同时诱导天然免疫反应和适应性免疫反应,且具有协同效应,并在与PD-L1、CTLA4抑制剂联用时达到了更好的治疗效果。
在DNA层面,ERV广泛参与顺式调控元件的形成,包括启动子、增强子、沉默子和绝缘子等,参与调控宿主基因的表达,并表现出明显的细胞类型特异性。一些ERV来源的沉默子在其他类型的细胞中被鉴定为增强子,这表明ERV可以作为双功能调控元件用于肿瘤特异性表达载体的开发。
通讯作者
崔杰 教授
研究员
博士生导师
复旦大学感染与健康研究院研究员
上海感染与免疫科技创新中心PI
2011年博士毕业于华东师范大学。曾在宾夕法尼亚州立大学、悉尼大学、新加坡国立大学从事博士后研究。2016-2023年任中国科学院研究员及研究组长。
主要从事病原演化、病毒组研究领域,为中国科学院百人计划入选者,为爱思唯尔中国高被引学者,入选全球前2%顶尖科学家榜单。
张文宏 教授
主任医师
博士生导师
国家传染病医学中心(上海)主任
复旦大学感染与健康研究院院长
复旦大学附属华山医院感染科主任
复旦大学临床医学院内科学系主任
中华医学会感染病学分会副主委
中国医师协会内科医师分会副会长
《中华传染病杂志》总编辑
Emerging Microbes and Infections副主编
长期从事传染病与感染性疾病的临床诊治与防控工作,为教育部长江学者特聘教授,国家卫健委突出贡献中青年专家,享受国务院特殊津贴专家。
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