隨著對重要但知之甚少的基因組部分——“DNA暗物質(zhì)”的認(rèn)識日漸增加，從根本上改變了科學(xué)家們研究疾病的方式。人類基因組中包含有大約2萬個蛋白質(zhì)編碼基因（占總數(shù)的不到2%），而70%的基因組被轉(zhuǎn)錄為非編碼RNA。但當(dāng)前仍尚未系統(tǒng)地調(diào)查過這些稱作為長鏈非編碼RNAs (lncRNAs)的片段以及它們發(fā)生改變的特征。大多數(shù)有關(guān)癌癥基因組改變的研究都是將焦點放在人類基因組小部分編碼蛋白質(zhì)的區(qū)域上。

由賓夕法尼亞大學(xué)Perelman醫(yī)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的一個國際小組，現(xiàn)在改變了這一切，他們將研究結(jié)果發(fā)布在本周的《癌細(xì)胞》（Cancer Cell）雜志上。

由婦產(chǎn)科學(xué)副教授張琳（Lin Zhang，音譯）和Abramson癌癥中心主任Chi V. Dang博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，充分挖掘了這些RNA序列鑒別出了表達(dá)與13種不同類型癌癥相關(guān)的非編碼片段。張琳在2014年第一次采用這種方法鑒別出了卵巢癌的一些靶點。

張琳說：“非編碼RNA序列構(gòu)成了近四分之三的人類基因組，非常有必要確定長鏈非編碼RNA基因組、表觀遺傳及其他改變的特征。當(dāng)前的研究填補了癌癥研究中這一重要的空白。”

研究小組在轉(zhuǎn)錄、基因組和表觀遺傳水平上，對獲取自癌癥基因組圖譜(TCGA)的5,000多個腫瘤樣本及來自癌細(xì)胞系百科全書(CCLE)的935個癌細(xì)胞系進(jìn)行了lncRNAs分析。他們發(fā)現(xiàn)相比于蛋白質(zhì)編碼基因，lncRNA改變顯示高度腫瘤及細(xì)胞系特異性。此外，lncRNA改變往往與直接對基因表達(dá)起作用的一些表觀遺傳修飾物改變有關(guān)。

張琳說：“我們相信通過這種多維分析獲得的研究為研究人員調(diào)查lncRNAs失調(diào)，確定lncRNAs與診斷和治療潛力有關(guān)。”

研究小組還開發(fā)出了兩個基于生物信息學(xué)的平臺來鑒別癌癥相關(guān)lncRNAs，探究它們的生物學(xué)功能。一個是可檢索數(shù)據(jù)庫，其整合了臨床信息與lncRNA分子改變生成了待研究候選lncRNAs的簡短列表。

他們開發(fā)的第二種預(yù)測lncRNAs生物功能的方法，成功鑒別出了一個叫做BCAL8的新致癌lncRNA。他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)BCAL8過表達(dá)時，會發(fā)揮作用促進(jìn)細(xì)胞周期。這部分研究工作不僅有力證明了他們的lncRNA搜索策略，還為其他研究人員尋找感興趣的lncRNAs及調(diào)查它們的功能提供了一個可定制的數(shù)據(jù)庫。這一稱作為癌癥LncRNA組圖譜（Cancer LncRNome Atlas）的數(shù)據(jù)現(xiàn)由賓夕法尼亞大學(xué)Abramson癌癥中心進(jìn)行管理。

張琳說：“我們的研究提供了令人信服的證據(jù)表明，在癌癥基因組的多個層次上發(fā)生了lncRNAs失調(diào)，這些改變顯示驚人的癌癥類型特異性。我們?yōu)殚_發(fā)出基于lncRNA工具以新的方式來診斷和治療癌癥奠定了重要的基礎(chǔ)。我們期待我們的工作將推動其他重要的lncRNA發(fā)現(xiàn)。”