私たちヒトの体は約2万個におよぶ遺伝子によって形作られています。
その数ある遺伝子の中に、奇妙な存在が混じっていることがわかっています。
それらは何千万年も昔に、私たちの祖先である霊長類がウイルス感染した際、その古代ウイルスが祖先の体内に組み込んだDNAです。
ただ今日まで、これらの古代ウイルスの残したDNA断片は、現代人の中で再度働くことはないジャンクDNAだと考えられてきました。
しかし最近、米コロラド大学ボルダー校（CU Boulder）の研究により、古代ウイルスのDNAが私たちの中で活性化することがあり、これが目覚めるとがん細胞の成長と増殖を促す”悪魔の働き”をすることが判明したのです。
研究の詳細は2024年7月17日付で科学雑誌『Science Advances』に掲載されています。
目次
- 祖先から受け継がれる「古代ウイルスのDNA」とは？
- 古代ウイルスの「闇の力」は健在だった
祖先から受け継がれる「古代ウイルスのDNA」とは？
私たちヒトが持っているすべての遺伝情報は「ヒトゲノム」と呼ばれ、その中には約2万個の遺伝子が含まれています。
その一方で、遺伝子の機能が完全に解明されているものはヒトゲノムのうちでも一部にしかすぎません。
ただ今日までの研究で、ヒトゲノムに含まれる約5〜8%が太古の昔に祖先に感染したウイルスが残したDNA断片であることがわかっています。
これらを専門的に「内在性レトロウイルス（ERV）」と呼びます。
レトロウイルスとは、RNAを遺伝情報として持つウイルスのことです。
彼らは特殊な酵素を介し、RNAを鋳型（いがた）としてDNAを作り出す能力を持っています。
そしてこのDNAを感染した宿主のゲノムに組み込むことができる恐ろしいヤツらなのです。
このプロセスに成功すると、レトロウイルスのDNAは宿主の一部となります。
その上で、宿主の生殖細胞（精子や卵）にレトロウイルスDNAが組み込まれると、その遺伝情報は世代を超えて子孫に受け継がれ、種全体のゲノムの中に固定されることになります。
こうして、私たち人間の遥か祖先に当たるサルに感染したレトロウイルスのDNAは、現在の私たちの中にも受け継がれているのです。
しかし、私たちの中に眠る内在性レトロウイルスにはもはや、有害な働きをするウイルスを作り出したり、健康に害を与えるような現役の能力は存在しないと考えられてきました。
要するに、何の機能も果たさないか、機能が特定されていない遺伝子を指す「ジャンクDNA」と捉えられていたのです。
ところが新たな研究は、従来の説とはまったく違う、闇の力が内在性レトロウイルスに隠されていたことを明らかにしました。
古代ウイルスの「闇の力」は健在だった
研究チームは今回、内在性レトロウイルスに有害な機能があるかどうかを調べるため、ヒトがん細胞に焦点を当ててみました。
チームは公開されている大量のデータセットから21種類のヒトがん細胞のゲノムデータを解析。
それと並行して、約3000万年前に祖先の霊長類に感染したことが知られている内在性レトロウイルスの系統「LTR10」のゲノムも調査。
その結果、LTR10は肺がんや大腸がんを含む複数種のヒトがん細胞で驚くほど高い活性を示していることが判明したのです。
さらに大腸がんの患者数十名の腫瘍サンプルを調べたところ、患者の約3分の1でLTR10が活性化していたことが確認されています。
この結果を受けて研究者は「古代ウイルスのDNAが、がん細胞を成長・増殖させる遺伝子のスイッチをオンにしている」と指摘しました。
がん細胞とは一般に、本来ならば活性化されるべきでない多くの遺伝子スイッチがオンになり、発現している状態を指します。
これらの遺伝子がなぜ活性化されるのかは、よくわかっていませんでした。
しかし今回の研究から、私たちの体内で眠る内在性レトロウイルスこそが、そのスイッチを押している元凶の一つだったと考えられるのです。
これは古代ウイルスの闇の力が消えていないことを示す恐ろしい結果ではありますが、一方でチームは「がん治療の大きな希望にもなる」と話します。
新たな「がん治療」の開発に役立つ
というのも遺伝子編集ツールを使った実験で、LTR10の遺伝子配列を切り取って機能を阻害させたところ、がん細胞の成長と増殖を促すことで知られる有害な遺伝子が「沈黙」することが確かめられたからです。
つまり、内在性レトロウイルスの働きを阻害すると、がん細胞を発生させる遺伝子のスイッチをオフにできるということです。
チームはこれをマウス実験で実証しました。
がん細胞を持つマウスを用いて、LTR10を遺伝子編集で取り除いた結果、「XRCC4」と呼ばれる主要ながん促進遺伝子がオフになり、がん腫瘍を縮小させる治療の効果が増大したのです。
本研究の成果は、古代ウイルスが現代人の発がんプロセスにどのように関与しているかを理解する一助となります。
もちろん、がんの発症には様々な要因があり、内在性レトロウイルスがそのすべてに関わっているわけではありませんが、その一因として重大な働きをしていることは間違いありません。
チームは今後、体内で眠っていたはずの内在性レトロウイルスが何をきっかけに目覚めるのか、そしていかにして発がんを促進する遺伝子のスイッチをオンにするのかなどを明らかにしていく予定です。
その結果次第では、今までにない効果的ながん治療が開発できるかもしれません。
参考文献
Ancient viruses fuel modern-day cancers
https://www.colorado.edu/today/2024/07/17/ancient-viruses-fuel-modern-day-cancers
元論文
Endogenous retroviruses mediate transcriptional rewiring in response to oncogenic signaling in colorectal cancer
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado1218
ライター
大石航樹: 愛媛県生まれ。大学で福岡に移り、大学院ではフランス哲学を学びました。 他に、生物学や歴史学が好きで、本サイトでは主に、動植物や歴史・考古学系の記事を担当しています。 趣味は映画鑑賞で、月に30〜40本観ることも。
編集者
ナゾロジー 編集部
