基因組不穩定性是癌癥的特征之一，包括那些是由人乳頭瘤病毒（HPV）引起的。美國俄亥俄州立大學的研究人員近日在《Genome Research》上發表文章，報道了HPV整合和相鄰的宿主基因組結構變異之間的驚人關聯。
研究小組利用基因組測序來鑒定十幾個細胞系和原發性腫瘤中的突變模式，它們不僅代表HPV陽性的子宮頸癌，也有HPV陰性和陽性的頭部和頸部癌癥。分析結果表明，基因組中HPV插入位點的周圍存在大量的結構變化、重排和/或突變。作者懷疑，這可能是因為病毒和宿主DNA之間的“循環”相互作用。
文章的通訊作者，俄亥俄州立大學綜合癌癥中心的研究人員David Symer談道：“HPV就像一陣襲擊基因組的龍卷風，破壞和重排周圍宿主細胞的基因。這導致致癌基因的過表達，或抑癌基因的破壞。這兩種破壞都可能促進癌癥發展。”
大約5%的人類癌癥可追溯到HPV感染。盡管病毒感染在子宮頸癌中特別常見，但近幾年發現越來越多的頭部、頸部及其他腫瘤也是HPV陽性的，凸顯出剖析HPV在人類基因組中相互作用的重要性。
過去的研究表明，HPV蛋白E6和E7通過干擾腫瘤抑制基因（如TP53）的功能而促進癌癥發展。然而，與HPV感染相關的基因組改變，包括那些導致癌癥的，仍不是很清楚。
為了更透徹地了解HPV和宿主DNA之間的相互作用，Symer及其同事利用Illumina的HiSeq 2000對10個細胞系的基因組DNA進行測序：2個HPV16陽性的子宮頸癌細胞系，5個HPV16陽性的頭頸部鱗狀細胞癌（HNSCC）細胞，以及3個無HPV的HNSCC細胞。
同時，研究小組還添加了兩個原發性HNSCC腫瘤的基因組序列信息，它們分別感染HPV16或HPV18，以及RNA測序圖譜，光譜核型分析結果，和熒光原位雜交信息。
在這些數據中，研究人員主要關注由病毒整合引起的遺傳改變。除了尋找插入斷裂點，他們還分析這種插入對病毒和宿主序列及其表達的影響。
在帶有多個HPV基因組拷貝的樣品中，研究人員檢測到宿主基因組附近存在各種變異，從易位和倒位到擴增和缺失。
盡管還需要更多研究，才能理清這一過程，但研究人員推測，與HPV整合相關的結構變化可能源于病毒和宿主DNA之間的相互作用。這種所謂的循環（looping）模式“提出了一個框架，有助于了解人類癌癥中HPV整合體如何被CNV所包圍。”
研究人員還在其他HPV相關的原發性腫瘤中繼續研究這種循環模式，并評估這些基因組改變對子宮頸癌發展、靶向治療及患者治療效果的意義。
