人类基因组中有8%实际上来自远古病毒,这部分病毒残留被称为人类内源性逆转录病毒(HERVs),通常处于沉默状态,被视为无用的“基因暗物质”。但最新研究表明,它们可能成为未来医学的关键之一。
近日,美国拉霍亚免疫学研究所(LJI)的研究人员首次解析了一种关键HERV病毒蛋白的三维结构,该成果发表于《科学进展》(Science Advances)。他们成功揭示了最活跃的一种HERV——HERV-K 的表面包膜糖蛋白(Env)结构,这是迄今首次解析出的人源HERV蛋白结构,也是继HIV和SIV之后第三个被解析的逆转录病毒包膜结构。
该发现为疾病诊断与治疗开辟了新途径。HERV-K Env蛋白出现在多种癌细胞表面以及自身免疫性疾病和神经退行性疾病患者体内,使其成为重要的生物标志物和治疗靶点。研究人员通过蛋白工程手段稳定了该蛋白易变的结构,并利用冷冻电镜技术捕捉其在不同功能状态下的三维构象,发现其具有独特的高瘦形态和折叠方式,与其他已知逆转录病毒明显不同。
研究进一步表明,针对HERV-K Env的抗体能特异性识别癌细胞,为开发靶向癌症免疫疗法提供新策略。在自身免疫性疾病如类风湿关节炎和狼疮患者中,该蛋白异常表达于免疫细胞表面,可引发炎症反应。研究团队开发出一组抗体,能够有效识别该蛋白并显示其在患者细胞中的异常分布,为相关疾病的诊断和治疗提供了潜在工具。
这一突破不仅深化了对人类基因组中病毒遗迹的理解,也为多种疾病的精准干预奠定了科学基础。