非編碼RNA（Non-coding RNA）即指不編碼蛋白質的RNA。人類基因組計劃發現人類基因組中有30億個鹼基對，其中1.5%能夠編碼蛋白質，98.5%是非蛋白質編碼基因，這些基因序列一度被認為是垃圾基因。然而隨後的ENCODE計劃表明，大約75%的人類基因組能被轉錄成RNAs，當中74%是非蛋白編碼RNA（ncRNAs）。
隨著基因組學和生物信息學的發展，尤其是高通量測序技術的大量應用，科學家發現了越來越多的非蛋白編碼的轉錄單元（即非編碼RNA，ncRNAs），長非編碼RNA在許多重要的生物進程中都起著重要作用，在哺乳動物早期發育過程中lncRNA能調節多種細胞中的基因表達，癌細胞中lncRNAs的改變也被發現與腫瘤形成、發展和轉移密切相關，近期的研究還發現，非編碼RNA，尤其是microRNA參與了炎症反應的發展，它們對穩定和維持一些細胞類型的基因表型特徵十分重要。
近日，有研究人員在Cancer Cell上刊文稱他們鑑別出了13種不同類型癌症相關的非編碼片段，本文中小編就盤點了ncRNAs和癌症之間的關聯性研究。
【1】PLoS ONE：現微小RNA可能被用來抑制前列腺癌的進展
大約有七分之一的男性在一生過程中會患前列腺癌，約36分之一的男性會死於前列腺癌。
PLOS ONE雜誌刊登的一項新研究結果揭示了一種新的微小RNA，能充當腫瘤抑制因子。當這一微小RNA被一種抗雌激素藥物激活時，其有助於抑制癌症進展。
MicroRNAs（miRNA）是很短的RNA分子，起到調節基因表達的作用。Shuk-Mei Ho博士說：一個miRNA可以針對多個基因，但它們的表達往往被癌細胞劫持，破壞多種致癌或腫瘤抑制途徑。
她和他們的團隊發現了一種新的miRNA--hsa-miR-765，其被FDA批准的抗雌激素藥物（氟維司群）所激活。這種miRNA抑制HMGA1的表達，HMGA1在以前的研究中被發現與前列腺癌的進展和復發有關。這些研究結果不僅有助於更新抗雌激素功效的新見解，同時也有助使用miRNA來監測藥物療效的潛力。
【2】Oncogene：長鏈非編碼RNA與免疫細胞癌變研究獲進展
Abelson鼠白血病病毒（A-MuLV）是一種可以誘導小鼠淋巴細胞癌變的逆轉錄病毒，v-Abl是A-MuLV的癌基因。Bcr-Abl癌基因是由位於人類9號染色體的c-Abl基因和22號染色體的Bcr基因斷裂易位融合而成，編碼的Bcr-Abl融合蛋白可以誘發人的慢性粒細胞白血病（CML）和急性淋巴細胞白血病（ALL）。
Abl（v-Abl，Bcr-Abl）誘導的免疫細胞癌變涉及許多與細胞凋亡和增殖相關信號轉導通道的異常調控、相關信號分子的突變或者修飾以及短鏈非編碼RNA（miRNA）的異常表達等生物學過程。近年來大量的實驗證據表明長鏈非編碼RNA（long noncoding RNA， lncRNA）在細胞生命活動中發揮重要作用，但是lncRNA在Abl誘導免疫細胞轉化過程中的作用仍不清楚。
中國科學院微生物研究所陳吉龍研究員領導的病毒感染與腫瘤發生機理研究組針對lncRNAs在鼠白血病病毒的v-Abl、人類Bcr-Abl癌基因誘導的細胞癌變中的功能展開研究。利用lncRNA表達譜晶片分析了Bcr-Abl轉化的人白細胞系K562中lncRNA的表達情況，發現K562細胞中存在多種lncRNAs的表達，幹擾Bcr-Abl導致其中許多lncRNAs的表達水平發生顯著變化。經過初步的功能試驗篩選，集中在lncRNA-BGL3（lncRNA Beta Globin Locus 3）和H19進行了深入的研究。
【3】Genome Biol：RNA序列可幫助醫生定製前列腺癌個性化療法
根據發表在Genome Biology雜誌上一項新研究證實，RNA測序可以幫助醫生預測前列腺癌如何回應治療。由於腫瘤RNA能顯示治療引起的腫瘤實時改變，研究人員認為這可能是一個有用的工具，以幫助診斷和預測哪些治療將對個別癌症患者有最好的治療效益。
Colin Collins和Alexander Wyatt比對25名患者的治療結果與他們前列腺癌腫瘤的RNA序列。他們認為，利用一些病人腫瘤RNA之間的相似性，可能開闢新的治療途徑。全球範圍內，前列腺癌是第四大最常見的癌症。醫生通常建議治療組合，因為不同病人之間的治療反應有很大的差別。
【4】JCI：促發兒童骨腫瘤的非編碼RNA
尤文氏肉瘤是骨或其周圍軟組織癌症，主要影響兒童和年輕成人。尤文氏肉瘤的特點是易位事件的發生，即RNA結合蛋白——EWS與轉錄因子如FLI1的融合。
以前的研究工作表明，該融合蛋白EWS-FLI1通過改變基因表達，促進癌症，但融合蛋白作用的靶基因是未知的。
發表在Journal of Clinical Investigation雜誌上的最新研究表明，一種長鏈非編碼RNA即尤因肉瘤相關轉錄物1（EWSAT1）是融合蛋白的一個重要作用靶標。
【5】Genes Devel：科學家鑑別出可抑制致死性腦瘤癌基因表達的小RNA分子
近日，刊登在國際雜誌Genes & Development上的一篇研究論文中，來自美國西北大學的研究人員通過研究發現，一種名為miR-182的小RNA分子可以抑制多形性膠質母細胞瘤（GBM）小鼠機體中的促癌基因的表達，而GBM是一類致死性難以治癒的腦瘤。
目前標準療法藥物主要是通過損傷DNA來阻斷癌細胞再生，而新型方法則會阻斷產生癌細胞的來源，即過表達特定蛋白的基因；Alexander Stegh教授說道，我們發現名為miR-182的RNA分子可以作為膠質母細胞瘤的抑制子來減少多種促癌基因的表達；而在這項研究中研究者利用一種名為球形核酸(SNAs)的納米結構來安全地將miR-182分子跨過血腦屏障運輸抵達腫瘤細胞，在腫瘤細胞中其就可以同時靶向作用多種癌基因的表達從而增加癌細胞的死亡並且減少癌細胞的生長，SNAs包括多種DNA和RNA鏈，其緊密摺疊後形成了納米結構的中心區域。
【6】長非編碼RNA調控大腸癌代謝
長非編碼RNA（lncRNA)通常不像正常的RNA一樣編碼蛋白。然而，它們在調節細胞功能方面確實起到了一定的作用，這引起了癌症研究者們的興趣。
德州大學MD安德森癌症中心的科學家們發現，一種名為CCAT2的特殊lncRNA在體內和體外對癌症代謝均有調節作用。這些數據在費城4月20日舉行的2015AACR年會上有所報導。
"能量代謝的變化是癌症的一個標誌，因為惡性細胞可以調節它們的代謝通路來滿足它們的能量需求。"實驗療法的教授George Calin博士說。"在我們的研究中，我們發現，CCAT2以一種等位基因特異性方式調節癌症代謝，這種方式與一種已知的大腸癌相關風險因子相匹配。這項研究的新穎性在於，發現了癌症代謝及lncRNAs對其調節的複雜機制。
【7】PNAS：科學家發現小RNA新家族可促進癌細胞增殖
自從上世紀五十年代被發現，轉運RNA以其識別和轉運特定胺基酸幫助細胞以信使RNA為模版進行蛋白質合成的重要功能被大家所熟知。但最近一些研究提出一些新的概念，認為tRNA並不總是轉錄的最終產物，它們還為一些小RNA的產生提供來源。
近日，來自美國的科學家發現激素相關的乳腺癌和前列腺癌細胞還可以特異性地產生一類新的小RNA，並且這些小RNA來源於tRNA，在促進細胞增殖方面發揮重要作用。相關研究成果發表在國際學術期刊PNAS上。
在早期的一些RNA測序研究中，研究人員觀察到細胞轉錄組中存在大量tRNA片段，但這些片段通常被當作非功能性的降解產物。直到最近才發現tRNA還可以進一步產生具有功能性的小RNA，在這項研究中，研究人員將一群新發現的tRNA來源的小RNA稱為性激素依賴性tRNA來源的RNA，簡稱為SHOT-RNA。
【8】PNAS：新型RNA運輸系統或可治療外套細胞淋巴瘤
由於平均存活時間僅有5-7年，外套細胞淋巴瘤（MCL）被認為是最惡性的血液癌症，而其療法也幾乎沒有；每年大約有三千美國人被診斷為該疾病，儘管抑制外套細胞淋巴瘤發生轉移的個體化療法的開發正在不斷進展，但系統性治療藥物向癌細胞中的運輸一直都是全球癌症研究領域的一大挑戰。
近日，刊登於國際雜誌the Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS)上的一項研究報告中，來自特拉維夫大學的科學家們就開發了一種新型的RNA運輸系統，其或許可以幫助成功抑制動物模型和MCL患者組織樣本的白細胞中癌症相關的蛋白質的增殖；研究者Peer說道，MCL就是遺傳學研究的一個標誌，在85%的病例中，定義惡性和原型B細胞淋巴瘤的特性就是基因CCND1活性的增加，其會引發細胞周期蛋白D1發生3000至15000倍的增加，細胞周期蛋白D1可以控制細胞的增殖，而利用siRNAs引發細胞周期蛋白D1表達下調或許是治療惡性疾病的潛在手段。
【9】從心臟病到癌症——長非編碼RNA到底發揮了什麼作用？
直到近幾年才發現人類基因的70%是非編碼RNA，非編碼RNA不能翻譯為蛋白質，但仍在人體中發揮重要作用。Stefanie Dimmeler是首批發現一個microRNA亞群在血管再生中發揮重要作用的研究人員之一，她最近獲得了歐洲研究委員會（ERC）的ERC高級研究員資助，這使她能夠對另一群非編碼RNA進行相關研究。Stefanie Dimmeler相信這一群非編碼RNA在心臟病，中風和癌症發生中扮演了重要角色。
"如果你問我人類在進化發育過程中有什麼特別的，我會說特別之處就在於存在超過30，000個非編碼RNA，並且大部分的非編碼RNA只在人類和靈長類動物之間存在。" Stefanie Dimmeler說道。從她研究的心血管再生角度來講，心血管疾病如動脈硬化只在人類中以特定形式存在，有許多因子，如長非編碼RNA，能夠對這些疾病進行調控，它們可以通過影響血管內層的內皮細胞幫助器官和組織提供氧氣和營養。
【10】Cancer cell：癌症中長非編碼RNA全解讀
人類基因組包含大約20，000個蛋白編碼基因，但這些基因只佔人類基因組的不到2%，而基因組的70%都用以合成非編碼RNA，但到目前為止，仍然缺少系統性描述長非編碼RNA在人類癌症中變化的研究。大部分對癌症基因組變化的研究都聚焦在編碼蛋白的一小部分基因組。
最近，來自美國賓夕法尼亞大學的一支國際研究團隊在國際學術期刊cancer cell上發表了一項最新研究進展，他們深入挖掘了與13種不同類型癌症有關的非蛋白編碼RNA序列。
研究人員指出："在知曉了組成基因組四分之三的都是非編碼RNA序列之後，人們對於深入了解基因組，表觀遺傳以及長非編碼序列如何變化有著極大需求，而這項研究恰恰填補了癌症研究中的這一空白。"
【11】癌症中的雙面RNA
21世紀初，科學家們第一次開始認為microRNA——一種小的，非編碼RNA分子，能夠幹擾蛋白質的翻譯，可能與癌症有關。線索來自發育生物學，當 Frank Slack和他的同事在耶魯大學發現，一種稱為let-7的microRNA的變異導致了增加的細胞分裂。隨後在2002年， Carlo Croce實驗室研究人員在費城託馬斯·傑斐遜大學，在慢性淋巴細胞白血病例樣品中找到兩個很常見基因缺失是兩種microRNA的基因位點，miR15和miR16。而現在，十多年後，我們知道microRNA水平在每一個類型的腫瘤檢測中基本上都是不正常的在某些腫瘤中，microRNA可以過量表達，而其他情況下可能會完全丟失。
一些實驗研究表明，操縱一些與癌症有關的microRNA，比如刪除過表達或促進低表達，或許可以逆轉腫瘤。拿miR15和miR16舉例，在Croce及其同事發現慢性B細胞性淋巴細胞性白血病（CLL）中的這兩個基因位點表達缺失或下調出現一半以上機率後，另一個實驗室證實，在小鼠實驗中刪去這個區域，會引起症狀類似於人類CLL。Slack曾表示：「這是偉大直接的證據表明microRNA的缺失與癌症有因果關係。不過這群科學家又表明，直接稱呼一個microRNA為腫瘤抑制基因或者促癌基因卻過於草率。（生物谷Bioon.com）
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