我们的基因组里居然藏着一群 “寄生虫”，它们不仅能在基因组里 “跳来跳去”，还会成为破坏癌症基因组稳定性的关键力量！3 月 27 日的国际顶刊《科学》（Science）杂志上，一项由西班牙巴塞罗那基因组调控中心领衔的多国联合研究，就揭开了这个惊人的秘密。
我们的基因组中，存在着一类被称为 LINE-1（L1）元件的 DNA 片段，它们就像遗传 “寄生虫” 一样，拥有在基因组中 “跳跃” 的能力。过去的研究认为它们只是基因组里的 “垃圾 DNA”，但这项新研究却颠覆了传统认知，发现它们竟是破坏癌症基因组稳定性的主要推手。
基因组不稳定是癌症演化的温床，它会给恶性细胞提供更多生长、适应甚至逃避治疗的机会，而 LINE-1 元件的活跃，正是这个过程中的关键因素。
为了揭开 LINE-1 元件的真面目，研究团队采用了PacBio Sequel II 长读长测序仪（一种先进的三代测序仪器），首次完整描绘了这类 “跳跃基因” 对癌症基因组结构的全面影响。
这种长读长测序技术和传统的短读长测序技术不同，它能够读取更长的 DNA 片段，从而捕捉到传统技术难以检测到的大规模基因组结构变化。在这次研究中，团队分析了 10 个 L1 高活性肿瘤样本，共观察到 6418 次 LINE-1 元件的跳跃事件，其中大约每 40 次跳跃就会引发一次大规模的基因组结构改造，比如缺失、易位等，而这些重排里，有 3/4 都是传统短读长测序技术无法检测到的！
研究还发现，约 65% 的 LINE-1 元件跳跃事件，都发生在肿瘤演化的早期阶段，甚至大多出现在 “全基因组倍增”（癌细胞复制整套染色体）这个关键事件之前。这意味着，LINE-1 元件的活跃并不是癌症发生后的结果，而是推动癌症形成初期基因组重塑的重要因素！
另外，研究人员还发现，肿瘤组织中 LINE-1 启动子区域的甲基化水平较低，这也和 “表观遗传变化唤醒了这些休眠的 LINE-1 元件” 的假说相符合 —— 就像按下了这些 “寄生虫” 的激活开关，让它们开始在基因组里 “搞破坏”。
这项由多国机构合作完成的研究，虽然样本集中在 L1 活性极高的癌症类型，但它为我们理解癌症基因组不稳定的根源提供了全新的视角，也让我们看到了长读长测序技术在癌症研究中的巨大潜力。
未来，这项研究有望为癌症早期干预策略的开发指明新方向，或许我们可以通过调控 LINE-1 元件的活性，来阻止癌症基因组的不稳定演化，为癌症治疗带来新的突破。
