長鏈非編碼RNA與腫瘤的關系及其臨床價值

發(fā)布時間：2016-10-20 09:25

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中國細胞生物學學報 Chinese Journal of Cell Biology 2012, 34(7): 704–712

長鏈非編碼RNA與腫瘤的關系及其臨床價值

宋皓軍　俞秀沖　夏　天　郭俊明*　肖丙秀*

(寧波大學醫(yī)學院生物化學與分子生物學教研室, 寧波 315211)

摘要長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA, lncDNA)是指長度超過200個核苷酸、具有調(diào)控基因表達作用的非編碼RNA。近年來研究表明, 長鏈非編碼RNA在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮著促癌或抑癌作用, 它們參與了細胞凋亡調(diào)控、腫瘤浸潤與轉(zhuǎn)移等過程; 另外, 它們還通過表觀遺傳調(diào)控的方式影響腫瘤細胞的生長。它們有希望成為新型腫瘤標志物和腫瘤治療的靶點, 在腫瘤診斷和治療方面顯示出良好的臨床應用前景。

關鍵詞長鏈非編碼RNA; 腫瘤; 基因表達調(diào)控; 腫瘤標志物

1 引言

人類基因組中僅有不到2%的序列為蛋白質(zhì)編碼, 其他序列盡管不編碼蛋白質(zhì), 但超過90%能被轉(zhuǎn)錄成RNA。這些不能為蛋白質(zhì)編碼的RNA分子統(tǒng)稱為非編碼RNA(non-coding RNA)。非編碼RNA分為看家非編碼RNA(housekeeping non-coding RNA)和調(diào)控非編碼RNA(regulatory non-coding RNA), 而后者又可按其分子大小分為短鏈非編碼RNA、中鏈非編碼RNA和長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA, lncRNA)三大類[1]。近年來, 對非編碼RNA的研究突飛猛進, 但大部分都集中在短鏈非編碼RNA, 如小干擾RNA(small interference RNA, siRNA)、微小RNA(microRNA, miRNA)和Piwi相互作用RNA(Piwi interacting RNA, piRNA); 而對其他非編碼RNA, 特別是lncRNA的研究剛剛引起人們的關注。

lncRNA一般是指大于200個核苷酸(nucleotide, nt)的非編碼RNA[2]。與其他非編碼RNA相比較, lnc R NA具有“三多”的特點, 即類型多、作用模式多和數(shù)量多。lncRNA可分為正義lncRNA(sense ln-cRNA)、反義lncRNA(antisense lncRNA)、雙向lncRNA (bidirectional lncRNA)、基因內(nèi)lncRNA(intronic ln-cRNA)及基因間lncRNA(intergenic lncRNA)等5種類型[3](圖1)。

正因為lncRNA的類型多樣, 造就了它對基因表達調(diào)控模式的豐富多彩[4]: (1)通過在蛋白質(zhì)編碼基因的上游啟動子區(qū)轉(zhuǎn)錄而干擾下游基因的表達; (2)通過抑制RNA聚合酶II的活性或者介導染色質(zhì)重構(gòu)、組蛋白修飾而影響下游基因的表達; (3)通過與蛋白質(zhì)編碼基因的轉(zhuǎn)錄本形成互補雙鏈, 然后干擾

mRNA的剪切, 從而產(chǎn)生不同的剪切體; (4)通過與特定蛋白質(zhì)結(jié)合從而調(diào)節(jié)其活性; (5)作為結(jié)構(gòu)組分與蛋白質(zhì)形成核酸蛋白質(zhì)復合體; (6)通過結(jié)合到特定蛋白質(zhì)上從而改變其在細胞質(zhì)中的定位�？傊�, lncRNA可以通過改變?nèi)旧|(zhì)的結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)基因的表達, 也可以通過順式或反式方法來沉默或激活一個基因或一個基因家族, 甚至整條染色體。

由于lncRNA的數(shù)量遠比編碼RNA要多, 其功能也很廣泛, 所以lncRNA與疾病(特別是腫瘤)的關系自然引起了人們的重視。為此, 本文總結(jié)了lncRNA與腫瘤關系的最新研究進展。

編碼RNA和非編碼RNA分別用□和○表示(根據(jù)參考文獻[3]作適當

修改)。

□ represents coding RNA and ○ represents non-coding RNA (modified from reference [3]).

圖1　lncRNA的主要類型Fig.1　

長鏈非編碼RNA與腫瘤的關系及其臨床價值