“接吻病毒”引发7种疑难杂症:狼疮、关节炎……
EB病毒血液检测样本
美国辛辛那提儿童医学中心近期进行了一项深入研究,科学家在研究报告中指出,以引起单核细胞增多症而闻名的EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)还能增加其他7种主要疾病的发生风险。这些疾病包括:系统性红斑狼疮、多发性硬化症、类风湿性关节炎、青少年特发性关节炎、炎症性肠道病、腹腔疾病和I型糖尿病。仅美国就有近800万人口的健康受到这些疾病的影响。
研究结果发表在4月12日的《自然•遗传学》杂志上。该项目由3位科学家领衔:辛辛那提儿童医学中心自身免疫基因组学和病原学(CAGE)中心主任、辛辛那提VA医学中心教员约翰•哈利(John Harley)医学博士,CAGE免疫生物学专家利亚•科特扬(Leah Kottyan)博士,CAGE计算生物学家马修•韦尔欧什(Matthew Weirauch)博士。
研究表明,EB病毒(称为EBNA2)所产生的一种蛋白质,能够与以上列举的7种疾病相关基因组的多处位点结合。
总的来说,这项研究的亮点在于揭示了环境因素(如病毒或细菌感染、不良饮食、污染或其他危险因素)是如何与人类基因组相互作用,并最终导致疾病发生。
这项研究的价值可能需要数年时间才能发掘出来,以下是一些初步推断:
EBV是一种极其常见的病毒,感染往往会导致机体数周极度疲劳。多年前,单核病毒被戏称为“接吻病”,因为该病毒主要通过唾液传播。
在美国和一些发达国家,超过90%的人口在20岁之前都感染过该病毒;在欠发达国家,90%的人在2岁时就被感染。一旦感染,这种病毒就会跟随人的一生。
哈利在职业生涯中大都致力于研究红斑狼疮,他在几年前推测狼疮与EBV之间可能存在关联。因为研究人员发现患有狼疮的儿童几乎总是会被EBV感染。
除了发现红斑狼疮外,现在的研究还增加了6种已知的疾病
“这项发现很可能会从根本上促使全球的科学家重新审视这种病毒的危险性。”哈利说,“因此,假设有其他人能够对我们的发现再做深入的研究,相信可能会找到对症的治疗方法、预防措施以及预测目前还不存在的疾病的方法。”
到目前为止,还没有疫苗能够预防EBV感染,不过研究人员表示针对性疫苗正在研制中。
当受到病毒和细菌感染时,我们的身体会通过免疫系统指挥B细胞产生抗体以对抗入侵者。但当受到EBV感染时,却会发生一些不同寻常的事情。
当EBV病毒侵入B细胞本身时,会对B细胞重新编码,接管并控制它们的功能。关于病毒是如何做到这一点的,研究小组发现了一条新线索,这个过程涉及一种名为转录因子的微小蛋白质。
在我们的身体里,大约有1600个已知的转录因子,他们就存在于我们的基因组中。转录因子会沿着我们的DNA链不断地移动,控制特定基因的开启或闭合,并确保细胞按照预期正常运作。但当转录因子改变了它们原来的功能时,细胞的正常功能也会随之发生变化,从而导致疾病的发生。
该研究报告显示,7个看似无关的疾病,实际上都有一组共同的异常转录因子,每种病症都要受到EB病毒分裂后的EBNA2蛋白的影响。当这些与EBNA2相关的转录因子群粘附于某些基因组时,狼疮的风险就会上升。当这些相同的转录因子落在另一编码基因组时,多发性硬化症的风险就会上升,等等。
科特扬说:“在这种情况下,病毒就会产生自己的转录因子,这些转录因子再结合到那些基因有变异风险的位点,人类就会出现在狼疮,以及其他6种疾病。这就是我们怀疑这种病毒会增加机体罹患疾病风险的原因。”
研究中列出的7种疾病有多少病例可以追溯至先前的EBV感染,目前尚不清楚。更多的基因组分析需要更多的患者参与,这样才能对这些疾病做出更可靠的判断。
“病毒对不同疾病的影响程度可能会有所不同。”哈利认为,在狼疮和多发性硬化症中,病毒可能是致病的主要成因之一,但对其他核EBNA2导致的相关疾病的影响程度尚不知晓。
然而,突破性地揭示与EBV感染相关的特异性转录因子为相关疾病研究开辟了新思路,从而加速找到治疗方法。
“EB病毒在多种相关免疫系统疾病中扮演的角色都是‘恶棍’,”韦尔欧什说,“这些病毒会通过不同的方式来扮演自己的角色,并在基因组中的不同位置起作用,但角色都是邪恶的。”因此,如果我们能开发出可以阻止它们这样做的治疗方法,那么将有助于预防多种疾病的发生。
韦尔欧什说,有些化合物——有些是实验性的,有些已经被批准用作其他条件的药物——已经被证实有阻断一些高风险转录因子的功效。研究小组已经开始着手对一些化合物做更深入的研究。
研究人员梳理了与200多种疾病相关的所有已知的1600个转录因子和基因变异情况。这种大规模交叉分析也出现在当今的研究中,记录了涉及94个条件的关联性内容。
哈利说:“我们的研究揭示了包括乳腺癌在内的许多其他疾病的潜在诱因。尽管我们不可能追踪这些情况的所有信息,但希望为其他的科学家提供线索。”
在花费了几十年的时间探寻狼疮的原因之后,哈利说:“这项研究是他职业生涯中最重要的发现。我已经与他人合著过多达500篇论文。而这一研究比其他所有论文放在一起还重要。它是我医学研究职业生涯的一个顶点。”
检测和跟踪这些转录因子的活动需要多年的艰苦工作,涉及几十个实验室和计算专家。
这个项目需要收集大量的遗传数据,并分析影响病毒活动的每一个基因变化。这样做需要创建2种新算法,叫做“RELI”和“MARIO”,这两种算法是韦尔欧什及同事开发出来的。该研究的计算工具和相关网站都将适时对外公开。
“我们不仅要不遗余力地让计算机编码得到应用,而且还要让所有数据和结果都能得到认可。”韦尔欧什说:“我们认为这是一种有趣的方法,可能会对许多疾病产生影响,所以我们正在联系各种疾病专家并分享结果,看看他们是否愿意合作和跟进。”
注:
1. 什么是Epstein-Barr病毒?
Epstein-Barr病毒(EBV)是一种通过唾液传播的极其常见的病毒。EBV会引发单核细胞增多症,并与越来越多的其他疾病都有关联。辛辛那提儿童医学中心的一项研究成果发表在《自然•遗传学》杂志上,它将7种疾病列入了关联名单。
2. 单核细胞增多症是什么?
根据美国疾病预防和控制中心的表述,该病症被称为“mono”,并被戏称为“接吻病”,症状包括极度疲劳、发烧、喉咙痛、头部和身体疼痛、颈部和腋窝淋巴结肿大、肝脏或脾脏肿大以及皮疹。大多数病人会在2~4周的时间里恢复。但有些人可能会在数周内仍然有疲劳感。
3. 什么是B细胞?
B细胞是在免疫系统中发现的一种白细胞。这些细胞在细菌、病毒入侵时会产生抗体。EB病毒感染这些细胞的一小部分。
4. 什么是转录因子?
转录因子是“开关”基因的蛋白。这些蛋白质帮助细胞生长、分裂和死亡,并控制细胞的迁移和组织。大约有1600个已知的人类转录因子在人类基因组中发挥着作用。
5. 什么是DNA变体?
每个人的DNA基因组都包含超过30亿个DNA碱基。大多数的碱基对每个人都是一样的。然而,大约1%的碱基是不同的,这就造成了人与人之间的差异。这些变体可以改变蛋白质的制造方式或改变导致蛋白质产生的调节过程。
6. 什么是遗传风险变体?
当已知DNA变体会增加疾病风险时,它被称为遗传风险变体。有些变体会增加多种疾病发生的风险,有些变体只对单一疾病的发生产生影响。
资料来源:
'Mono' virus linked to seven serious diseases(ScienceDaily)
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