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大腿骨における持続的なヒトDNAウイルスの景観
The landscape of persistent human DNA viruses in femoral bone.
PMID: 32668397 DOI: 10.1016/j.fsigen.2020.102353.
抄録
持続的なDNAウイルスが組織に残した痕跡は、ウイルスの進化の原動力となった変化を証明するだけでなく、現代人と古代人の起源を知る手がかりにもなります。しかし、これまで硬組織からはパルボウイルスB19とB型肝炎ウイルスのDNAしか検出されておらず、骨格に隠された歴史はほとんど知られていませんでした。ここでは、最近死亡した人の大腿骨に含まれる38種類のウイルスのDNA有病率を調べた。この目的のために、我々は定量的PCRとカスタムウイルス標的濃縮を使用し、その後、次世代シークエンシングを行いました。データは、オーダーメイドのバイオインフォマティクスパイプラインを用いて解析した。その結果、骨は従来の認識よりもはるかに豊富な難分解性DNAウイルスの供給源であることが明らかになり、ヘルペスウイルスやポリオマウイルス、ヒトパピローマウイルス31やトルクテノウイルスなど10種類のウイルスが発見されました。驚くべきことに，発見されたウイルスの多くは，発がん性を有しており，高齢者や免疫抑制下にある人では再活性化する可能性がある．このように、これらのウイルスの持続性は、臨床的意義と骨生物学への影響を慎重に評価する必要がある。我々の発見は、古代遺物からのウイルスの進化の研究に新たなフロンティアを開くだけでなく、法医学的および考古学的な文脈でのヒト骨格骨の調査に新たなツールを提供するものである。
The imprints left by persistent DNA viruses in the tissues can testify to the changes driving virus evolution as well as provide clues on the provenance of modern and ancient humans. However, the history hidden in skeletal remains is practically unknown, as only parvovirus B19 and hepatitis B virus DNA have been detected in hard tissues so far. Here, we investigated the DNA prevalences of 38 viruses in femoral bone of recently deceased individuals. To this end, we used quantitative PCRs and a custom viral targeted enrichment followed by next-generation sequencing. The data was analyzed with a tailor-made bioinformatics pipeline. Our findings revealed bone to be a much richer source of persistent DNA viruses than earlier perceived, discovering ten additional ones, including several members of the herpes- and polyomavirus families, as well as human papillomavirus 31 and torque teno virus. Remarkably, many of the viruses found have oncogenic potential and/or may reactivate in the elderly and immunosuppressed individuals. Thus, their persistence warrants careful evaluation of their clinical significance and impact on bone biology. Our findings open new frontiers for the study of virus evolution from ancient relics as well as provide new tools for the investigation of human skeletal remains in forensic and archaeological contexts.
Copyright © 2020. Published by Elsevier B.V.