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Cell Genomics:李川昀/程强团队发现,让人类大脑更智慧的新基因,也让人类更易患癌
生物世界· 2025-08-05 08:00
研究背景与核心发现 - 从头起源基因(de novo gene)是从非编码区域演化而来的新基因,缺乏母基因模板,在人类特有性状及疾病易感性中可能起潜在作用 [2] - 研究团队通过分析120种哺乳动物基因组、1900个人类转录组和翻译组数据及1亿多条蛋白质谱数据,确定了37个仅存在于人类及近亲猿类的从头起源基因 [5] - 这些基因在肿瘤中表达普遍上调,时空表达范围扩大,57.1%的基因缺失会抑制肿瘤细胞增殖 [5][7] 关键基因与机制 - ELFN1-AS1和TYMSOS是两个仅在人类中存在的从头起源基因,在早期发育中特异性表达,但在肿瘤中被重新激活 [5] - 染色体外环状DNA(ecDNA)扩增可能促进这些基因在肿瘤中的表达扩展 [5] - 此前研究显示部分从头起源基因可促进神经祖细胞增殖,参与塑造人类更大的大脑和更强的认知能力 [5] 治疗应用与验证 - 针对ELFN1-AS1和TYMSOS开发的mRNA疫苗能表达蛋白作为新抗原,激活抗肿瘤免疫反应 [6] - 人源化小鼠模型中,mRNA疫苗显著抑制肿瘤生长,并能诱导患者来源免疫细胞的特异性应答 [6][9] - 研究首次将演化基因组学与癌症医学连接,为癌症免疫治疗提供新靶点 [3][9] 研究意义与创新 - 揭示了人类特有新基因的双重作用:促进大脑发育与认知能力,同时具有促癌特性 [9] - 通过系统性演化分析明确了37个基因的轨迹,为癌症机制研究提供新视角 [5][7] - mRNA疫苗的临床前验证展现了转化潜力,拓展了癌症免疫治疗策略 [6][9]