上海巴斯德所揭示卡波氏肉瘤组织中KSHV基因组的表观遗传全景图

　　1月24日，国际重要学术期刊PLOS Pathogens发表了中科院上海巴斯德所蓝柯研究组题为“Epigenetic landscape of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus genome in classic Kaposi's sarcoma tissues”的研究论文。

　　卡波氏肉瘤相关疱疹病毒（Kaposi's sarcoma associated herpesvirus, KSHV）属于Gamma疱疹病毒家族，与人类卡波氏肉瘤（Kaposi's sarcoma, KS）、原发性渗出性淋巴瘤（Primary effusion lymphoma, PEL）及多中心卡斯特曼病（Multicentric Castleman Disease, MCD）等恶性肿瘤的发生密切相关。KSHV是双链DNA病毒，其基因组较大（约170kb），编码超过90个病毒基因，其生命周期中表现出潜伏感染和裂解复制两种截然不同的状态。在潜伏感染过程中，绝大部分病毒基因沉默，仅少部分病毒基因表达。KSHV如何建立和维持潜伏感染状态的机制尚未完全阐明。表观遗传修饰被认为与病毒基因的表达调控紧密相关。在既往的研究中，通过测定体外培养的KSHV阳性的PEL细胞系中病毒基因组的表观遗传状态，研究人员建立了KSHV基因组的表观遗传图谱，但临床病理生理条件下病毒的表观遗传状态仍然未知。已有研究报道KS中KSHV潜伏态的基因表达模式与PEL并不完全相同，而KS缺乏可以代表其特征的稳定保持病毒基因组的细胞系，所以直接测定KS组织中病毒基因组的表观遗传状态显得十分重要。 

　　在蓝柯研究员的指导下，助理研究员孙锐建立了可以直接使用临床KS标本进行染色质免疫沉淀-高通量测序（ChIP-seq）的方法。通过测定KS标本中KSHV病毒基因组组蛋白乙酰化（AcH3）及甲基化（H3K27me3)修饰及潜伏相关核抗原（LANA）基因组上的结合位点，建立了经典型KS标本中KSHV基因组的表观遗传图谱。实验结果表明经典型KS中转录抑制性H3K27me3修饰类似于细胞系的结果广泛分布于KSHV基因组上；而转录激活性的AcH3修饰表现出不同的模式，仅局限于基因组的潜伏基因座位。病毒干扰素调节因子3(vIRF3)编码区富集的H3K27me3修饰证实了vIRF3在KS中沉默的状态，显著区别于PEL中的情形。LANA在病毒基因组末端重复序列（TR）的富集在KS组织样中也得到证实，但其在宿主基因组上的结合位点与细胞系中的结果显著不同。转录复制激活子（RTA）是控制KSHV生活周期的关键分子，RTA启动子区域富集有大量H3K27me3修饰，与之前在细胞系中的结果一致，但有趣的是，之前在细胞系中报道的TR区域AcH3的大量富集在KS组织样中并未观察到。在KS组织中建立的KSHV基因组表观遗传全景图为深入理解KSHV在宿主体内的潜伏感染机制提供了新的线索，并为将来基于靶向表观遗传新型治疗手段的研发奠定了重要的基础。  

　　该研究得到了国家自然科学基金国际（地区）合作与交流（NSFC-NIH）项目、国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目及美国国立卫生研究院（NIH）R01等项目的支持。美国宾夕法尼亚大学Erle Robertson教授为该研究的主要合作者。杭州师范大学医学院杨磊、谭晓华教授等为该研究提供了临床标本支持。 

    文章链接 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28118409

KSHV基因组的表观遗传修饰全景图。图中包含两例标本信息：1#为第一例；2#为第二例。红色为AcH3（上）和H3K27me3（下）；蓝色为Input。*：vIRF区域；**：潜伏区。

vIRF及潜伏区表观遗传修饰放大图。红色为AcH3（上）和H3K27me3（下）；蓝色为Input。