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本文为转化医学网原创，转载请注明出处 作者：Sophia 导读： 乙型肝炎病毒 （HBV） 相关肝细胞癌 （HCC） 主要以 HBV 整合为特征，在世界范围内普遍存在。以前的HBV研究主要集中在几个热点整合上。然而，其他HBV整合的致癌作用仍不清楚。 近日，华中科技大学同济医学院杨春光、胡志全共同在期刊《Journal for Immuno Therapy of Cancer》上发表题为“Targeting oxidative phosphorylation to increase the efficacy of immune-combination therapy in renal cell carcinoma”的研究论文， 研究表明OXPHOS 是 RCC 免疫治疗反应的可靠预测因子，在转移性病变中更为明显。RCC细胞产生缺氧肿瘤微环境，通过氧化代谢抑制T细胞功能，从而导致免疫治疗耐药性。 https://gut.bmj.com/content/early/2024/02/23/gutjnl-2023-330414 研究背景 01 HBV、人瘤病毒（HPV）、2 型腺相关病毒（AAV2）和默克尔细胞多瘤病毒（MCV）等病毒 DNA 片段可以在特定位置整合到宿主基因组中，从而增加致癌风险。就肝细胞癌（HCC）而言，HBV 整合很普遍，在全世界超过 50% 的诊断患者中被发现，因此已被公认为最常见的致癌物之一。除了病毒蛋白的表达外，病毒 DNA 整合还会导致癌基因（如 TERT 和/或肿瘤抑制基因）的异常表达，这两者都有助于 HBV 相关的肿瘤发生。此外， HBV整合通常与HCC中的染色体异常相关，这表明基因组不稳定性有助于HBV整合相关的癌变。然而，对这一过程的分子见解仍有待改进。 值得注意的是，复发性HBV整合似乎仅限于一小部分基因（TERT、MLL4和CCNE1）。相比之下，大多数整合对宿主基因的功能影响最小。 宿主基因组中经典 HBV 整合的破坏通常小于 200 bp。相比之下，几十年前报道的非经典HBV整合可能导致基因组和兆碱基大小的片段拷贝数变异（CNV）发生更大规模的改变。然而， 由于下一代测序 （NGS） 偏向于较短的读长，因此关于整合的完整基因组重组的信息相当有限。 为了揭示HBV整合促进HCC肿瘤发生的机制， 我们通过结合全基因组测序（WGS）、转录组和第三代测序数据集，全面重建了HBV整合的基因组景观。 因此，我们确定了一系列与基因表达失调相关的基因组改变。此外，我们使用 CRISPR-Cas9 介导的 DNA 编辑概括了相应的整合谱，并确认了这些基因组变化的致癌作用。 HCC 中常见的基因组畸变和 HBV 整合 02 通过WGS，我们分析了来自HCC患者的肿瘤DNA样本（n=100），其中鉴定了小突变和结构变异（SVs）。在 62% 的病例中，我们确认了 TP53 中的突变和 SV，这些突变和 SV 是最常见的突变基因。同时，热点突变（C228T和C250T）也在TERT启动子处积累（n=21）。AXIN1 （n=31）、CTNNB1 （n=13）、ARID1A （n=11）、RB1 （n=9） 和 SETD2 （n=8） 发生了额外的遗传改变。我们发现染色体臂 1q、5p、6p、8q、17q 和 20q 的反复增加，与癌症基因组图谱 （TCGA） HCC 数据集一致，而杂合性缺失主要与染色体臂 1p、4q、8p、9p、13q、16q 和 17p 相关。 使用不同基因型（A、B、C、D、E、F、G 和 H）的参考 HBV 基因组确定 HBV 基因型。在所有样本中，87 个样本 HBV DNA 呈阳性，基因型C（n=84）和B型（n=13）是优势类型（图 1A）。我们进一步研究了 HBV 的整合，在 84 个临床样本中共鉴定出 482 个 HBV 整合，每个样本的中位数为5，其中 88.8% 在去除重复后得到至少 8 个读数的支持，表明有稳健的调用。在研究影响外显子（1.9%）、内含子（26.8%）和编码基因上游基因组区域（<10 kb）（5.8%）的HBV整合时，发现TERT（n=28）、MLL4（n=7）、CCNE1（n=2）和TSHZ2（n=2）作为复发基因位点，与之前的研究一致。 100 例 HCC 的 HBV 感染和整合概述 研究结论 03 我们对HBV整合的基因组景观进行了全面分析，揭示了一系列以复杂基因组重排为特征的整合模式，并强调了双链断裂修复机制在HBV整合形成中的作用。通过CRISPR筛选和体外/体内实验，我们阐明了非经典HBV整合在肿瘤发生中的功能贡献，从而发现了具有chr8q24扩增功能的TMEM65和TONSL，作为癌症的新型调节因子。总之， 我们在慢性HBV感染、chr8q扩增和肝癌发生之间建立了新的功能联系，这可能有助于肝癌的预防和治疗。 参考资料： https://gut.bmj.com/content/early/2024/02/23/gutjnl-2023-330414 注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 上海｜3月01日-02日 ▶第三届长三角单细胞组学技术应用论坛暨空间组学前沿论坛将在上海召开，诚邀您的参与！ 点击对应文字 查看详情

引言乙型肝炎病毒(HBV)相关的肝细胞癌(HCC)在世界范围内普遍存在，主要以HBV整合为特征。以往的HBV研究主要集中在少数热点整合上。然而，其他HBV整合的致瘤作用尚不清楚。2024年2月23日，中国医学科学院/北京协和医学院赵宏、焦宇辰、蔡建强及天津医科大学LiBao共同通讯在Gut (IF 25)在线发表题为“HBV integrations reshaping genomic structures promote hepatocellular carcinoma”的研究论文，该研究表明HBV整合能够重塑基因组结构促进肝细胞癌。这些HBV介导的重排在桥-融合桥模式和染色体间易位中显着富集，并且经常导致广泛的畸变，包括chr 4q, 5p (TERT)， 6q, 8p, 16q, 9p (CDKN2A/B)， 17p (TP53)和13q (RB1)的驱动拷贝数变异，特别是chr8q的超早期扩增。整合型HBV通常包含与易位距离相关的复杂结构。每个整合事件中的配对断点通常表现出不同的微同源性，可能是由不同的DNA修复机制介导的。HBV介导的重排与年轻、较高的HBV DNA水平和TP53突变显著相关，但在先前接受抗病毒治疗的患者中不太普遍。最后，利用CRISPR/Cas9编辑重现了由HBV整合引起的chr8q中的TONSL和TMEM65扩增，并证明了它们的致瘤潜力。因此，HBV整合广泛重塑基因组结构并促进肝癌的发生，这可能发生在患者生命的早期。HBV、人乳头瘤病毒(HPV)、腺相关病毒2型(AAV2)和默克尔细胞多瘤病毒(MCV)等病毒DNA片段可以在特定位置整合到宿主基因组中，从而导致更高的致癌风险。在肝细胞癌(HCC)中，HBV整合很普遍，在全世界确诊的患者中有50%以上被发现，因此被认为是最常见的致癌物之一。在病毒蛋白的表达中，病毒DNA整合可导致癌基因如TERT和/或肿瘤抑制基因的异常表达，这两种基因都有助于HBV相关肿瘤的发生。此外，HBV整合通常与HCCs的染色体异常相关，这表明基因组不稳定性有助于HBV整合相关的癌变。然而，对这一过程的分子认识仍需进一步完善。值得注意的是，复发性HBV整合似乎仅限于一小部分基因(TERT, MLL4和CCNE1)。相比之下，大多数整合对宿主基因的功能影响最小。HBV整合相关CNVs（Credit: Gut）宿主基因组中典型HBV整合的破坏通常小于200bp相比之下，几十年前报道的非典型HBV整合可导致基因组更大规模的改变和巨酶大小片段拷贝数变异(CNVs)。然而，由于下一代测序(NGS)倾向于更短的读取，关于整合的完整基因组重组的信息相当有限。为了揭示HBV整合促进HCC肿瘤发生的机制，作者结合全基因组测序(WGS)、转录组和第三代测序数据集，全面重建了HBV整合的基因组图谱。因此，确定了一系列与基因表达失调相关的基因组改变。此外，利用CRISPR-Cas9介导的DNA编辑重现了相应的整合谱，并证实了这些基因组变化的致癌作用。因此，HBV整合引入的基因组不稳定性的机制可以为致病病毒感染与相关肿瘤发生之间的关系提供更多的见解。原文链接https://gut.bmj.com/content/early/2024/02/23/gutjnl-2023-330414责编|探索君排版|探索君文章来源|“iNature”End往期精选围观一文读透细胞死亡(Cell Death) | 24年Cell重磅综述（长文收藏版）热文Nature | 破除传统：为何我们需要重新思考肿瘤的命名方式热文Nature | 2024年值得关注的七项技术热文Nature | 自身免疫性疾病能被治愈吗？科学家们终于看到了希望热文Nature | 癌症与神经系统的致命舞蹈