最研究揭示了胰腺癌中一組解除調控的基因

在2003年完成的人類基因組計劃(Human Genome Project)的諸多發現中，有一項發現是我們的很大一部分基因不會產生編碼蛋白質的rna。事實上，只有5%的人有這個功能。非編碼基因曾被輕蔑地稱為“垃圾DNA”。例如，在20年的時間里，它們在癌癥研究中被忽視，科學家們把注意力集中在信使rna(信使rna攜帶合成蛋白質的指令)作為治療的目標。然而，非編碼基因具有重要功能的確定性現在更加廣泛。最近發表在《細胞腫瘤學》上的一篇文章就是一個很好的例子。根據作者的說法，長鏈非編碼rna (lncRNAs)似乎在胰腺癌中發揮作用。

該研究由FAPESP(項目13/13844-2、13/13350-0、14/03943-6和19/04420-0)支持，由多學科的生物化學家、分子和細胞生物學家、生物信息學家和醫生組成的團隊進行，他們分析了胰腺腫瘤細胞系中的一組lncRNAs，在實驗室中使用特定的工具來操縱細胞的基因表達。結果證實，lncrna具有致癌作用，這些基因的表達有利于腫瘤的形成。

巴西IQ-USP大學生物化學系教授Eduardo M. Reis說:“我們發現，當lncRNAs沉默時，腫瘤細胞的特征降低，使其侵略性和惡性程度降低，因為它的增殖、遷移和入侵更少，進行的DNA修復也更少。”

根據Reis的說法，這一結果增加了科學家對胰腺癌的了解，盡管胰腺癌的發病率低于其他類型的癌癥，但它是致命的，很難治療。“自從使用新一代測序工具來識別新標記物的分子生物學研究開始以來，已經開發出了針對幾種癌癥的更好的治療方法，如乳腺癌、肺癌和前列腺癌，這對生存率有非常積極的影響。不幸的是，這不是胰腺癌，”他說。

下一步是利用體內腫瘤模型來操縱和沉默這些lncRNAs，將來自患者的腫瘤片段植入小鼠體內(異種腫瘤)，目的是發現在實踐中是否可以降低腫瘤的侵襲性。

與此同時，Reis和他的團隊正在分析單細胞RNA測序數據庫，以獲得組織樣本中每個細胞的轉錄組(所有RNA轉錄本)，而不是分析整個組織。他們還打算研究lncRNAs在組成腫瘤微環境的不同細胞類型中的活性，從而了解它們的功能和可能作為生物標志物的用途。

生物信息學

Reis領導的這項研究不僅獲得了胰腺癌的相關知識，還為研究非編碼rna的作用機制提供了策略。已知它們的數量在腫瘤中會增加，當它們被操縱時，它們會影響細胞，但這是如何發生的還不清楚。信使rna的功能可以通過其序列中編碼的蛋白質來預測，但對于lncRNAs來說，這是不可能的。

“它或多或少有點像考古學家發現的埃及象形文字。最初，它們是一種完全未知的語言，沒有羅塞塔石碑就無法翻譯。我們沒有能夠將這些lncrna初級序列中包含的信息轉化為具有特定功能的三維結構的代碼。”Reis說。

為了克服這一限制，研究人員使用生物信息學方法分析了lncrna在基因共表達網絡(也包括功能已知的蛋白編碼基因)中的活性。通過比較腫瘤和非腫瘤組織樣本，他們得出結論，幾種lncrna與在癌癥中具有重要功能的蛋白質編碼基因表現出相似的共表達模式，因此它們的活性可能是相同的，或受相同的調控。

更具體地說，lncRNA UCA1被發現在電離輻射暴露的腫瘤細胞的DNA修復中是必要的。換句話說，這種非編碼RNA的表達似乎有助于腫瘤從放射治療造成的損傷中恢復。

Reis認為，本研究探討了致癌性lncRNAs可能的分子功能，為進一步研究lncRNAs在胰腺癌中的功能和開發新的治療方法指明了方向。