创新中心：基因组中不可忽视的“垃圾DNA”

人类内源性逆转录病毒（HERVs）是古代逆转录病毒在人类基因组中的残余，占人类基因组的比例高达8%-10%^[1]。受进化过程中的累积突变和宿主的表观遗传抑制，大多数HERV在生理条件下失去了转录能力^[2]。然而，越来越多的证据表明，在某些特殊的条件下，HERV能够表达和发挥生物学功能，影响人类发育与疾病进展^[3-4]（图1）。

最近发表在Genome Biology（中科院一区， IF=17.906）杂志上的一篇论文“The landscape of hervRNAs transcribed from human endogenous retroviruses across human body sites”，作者通过全基因组关联研究（GWAS），系统性鉴定了正常身体部位表达的13889个表达的HERV，发现其具有身体部位、性别、种族、年龄的特异性模式^[5]（图2）。

该论文的结果表明，HERV-RNA在不同身体部位的中位表达水平从1.56到3.16 TPM不等，明显高于lncRNA（中位数：0.72-1.93 TPM），其表达谱准确地概括了不同的身体部位和组织的类型，特别是对于大脑亚区，它们比基于lncRNA/蛋白质编码基因的区分更清晰。通过富集分析，发现HERV_00001917在病毒应答、IFN-γ应答和NF-κB信号通路中显著高表达，提示HERV_00001917在调节宿主免疫方面具有生物学功能；HERV_00001450的表达水平在胶质母细胞瘤（GBM）中显著降低（图3），其在基因组上位于PHYHIPL基因的反义位置，而PHYHIPL基因在GBM发生发展中的保护效应已被广泛验证。

总之，这项研究充分表明HERV并非人类基因组中的“垃圾DNA”，其不仅影响人类发育，并且与包括代谢性疾病、心血管疾病、自身免疫性疾病、神经退行性疾病、精神病和肿瘤在内的多种疾病发生发展有关。