Nature：深入解析絳蟲基因組

　　第一次研究人員繪制出了絳蟲(tapeworm)的基因組圖譜，揭示出了一些現有藥物可能發揮作用的潛在藥物靶點。這一基因組為我們提供了一個新的資源，為開發出針對這些致人衰弱的疾病急需的有效治療提供了更快捷的途徑。這一研究發表在《自然》(Nature)雜志上。

　　在世界衛生組織標注的17種遭受忽視的熱帶疾病中，絳蟲是導致其中兩種疾病：包蟲病(echinococcosis)和囊蟲病(cysticercosis)的病因。研究小組對四個絳蟲物種基因組進行了測序，以探究這一不同尋常的寄生蟲的遺傳和基礎生物學。絳蟲的成蟲可以相對無害地生活在腸道中，但其幼蟲會散播至全身導致破壞性影響。幼蟲可在人類或其他動物的內臟器官或組織中形成囊腫。這些囊腫就像癌癥一樣，在身體內增生或生長。在一些物種中，這會導致如失明和癲癇等并發癥，甚至有可能導致死亡。

　　論文的資深作者、英國劍橋大學Wellcome Trust Sanger研究所Matthew Berriman 博士說：“絳蟲感染在全世界普遍流行，這一破壞性疾病所造成的負擔比得上多發性硬化癥或惡性黑色素瘤。這些基因組序列正幫助我們直接鑒別急需藥物治療的新靶點。此外，探索這種寄生蟲的全部DNA序列，促進了我們了解它的復雜生物學，幫助研究團體將焦點放在最有效的候選藥物上。”

　　通常情況下，研究人員是通過比較病原體基因組序列和人類宿主DNA，尋找兩者之間的差異，來鑒別對抗疾病的新藥物靶點。然而此次，研究小組特意檢測了人類和這一寄生蟲之間的相似之處，這是因為兩者均是多細胞生物，且絳蟲在進化上與人類相似。通過尋找相似性，科學家們發現了一些現有藥物活性作用靶點。鑒別已放置到藥房貨架上或批準用于其他用途的治療，應該可以節約時間和金錢。

　　這些絳蟲相關疾病的許多過程都類似于癌性腫瘤，表明絳蟲有可能對癌癥治療敏感，例如抑制細胞分裂和阻止DNA復制。當研究小組編寫出一份最有可能的藥物治療靶點清單時，發現其中許多是已有癌癥化療藥物的靶點。

　　將生物學知識和全基因組相結合，還揭示出了現有藥物其他一些有前景的靶點。隨著時間推移，絳蟲會喪失合成對幼蟲發育至關重要的必需脂肪和膽固醇的能力。轉而，它們從宿主處獲取這些物質。絳蟲中最活躍的基因對于這一獲取過程至關重要，因為它們生成了結合脂肪的蛋白質，或是脂肪酸結合蛋白前體。用現有藥物破壞這些蛋白有可能被證實是一種有效的治療。

　　“我們已經開發了新的方法在實驗室中培育絳蟲細胞，我們正在針對許多從基因組中鑒別的潛在藥物治療篩查這些細胞。考慮到當前可用的成功治療方案如此之少，我們希望我們將能夠發現并驗證現有的候選藥物，減輕這種致人虛弱、遭受忽視的疾病的負擔，”德國維爾茨堡大學共同作者Klaus Brehm教授說。

　　除發現一些現有藥物可能起作用的靶點，研究小組還揭示了其他治療一直以來失敗的原因。例如，靶向乙酰膽堿酯酶(存在于中樞神經系統的酶)已成功用于治療瘧疾和吸蟲，但卻無法有效治療絳蟲

　　分析基因活性表明，絳蟲囊腫中胰腺膽堿酯酶生成水平驚人低下，說明了破壞它們無效的原因。

　　研究小組針對一個絳蟲物種，設法組裝出了基本完整的染色體。令人驚訝的是，其揭示出與親緣關系較遠的吸蟲有相似的染色體組織。這一基因組序列的質量和高水平使得研究小組能夠檢測絳蟲進化遺傳缺失和獲得，為他們提供了數百個潛在的藥物靶點，并清除了一些不太可能對絳蟲感染起作用的靶點。

　　“我們需要利用這一遺傳序列數據來尋找新的改進方法，應對這一導致發達和發展中世界許多地區遭受破壞的問題。開放獲取這些完整基因組，將加速我們尋找對抗絳蟲感染的替代工具和治療的步伐，”Baylor醫學院國立熱帶醫學院院長Peter Hotez教授說。