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在非編碼RNA研究領域，lncRNA一直都很活躍，還跳出了非編碼RNA的圈，玩起了跨界風。今天，小編就給大家介紹幾篇lncRNA的跨界大作。
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lncRNA與SNP ?
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過去十幾年間，已經發表了1000多項全基因組關聯研究（GWAS），發現了幾千個與疾病或性狀相關的基因位點。然而，只有不到10%的位點定位在蛋白質編碼區域，超過90%的位點均定位在非編碼區域。推測蛋白編碼區域的突變如果是有害甚至致命的，攜帶者很難生存到癌癥發生的時間；而非編碼區域的突變則是以細胞類型或組織特異性方式帶來基因表達的微小變化，就有可能使攜帶者獲得癌癥易感性。而GWAS鑒別的許多位點都定位在lncRNAs區域，提示lncRNAs相關的遺傳變異有可能在癌癥等疾病的易感性方面起重要作用。因此，發現這樣的位點及闡明它們的生物學功能，對于認識癌癥的病因學，推動開發出篩查、預防和治療癌癥的新方法具有重要的意義。
在2016年發表于Nature Genetics的一項胰腺癌研究中，研究者基于全基因組關聯分析鑒別出了一個基因間的長鏈非編碼RNA (lincRNA) ， LINC00673，并圍繞這個lncRNA展開了功能和機制研究，結果發現：
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① 通過對中國漢族人群的GWAS分析和獨立的三組大樣本中的驗證，發現了腫瘤易感位點rs116552337，對應腫瘤抑制非編碼RNA，LINC00673。 ② LINC00673通過泛素化作用促進PTPN11降解，抑制SRC-ERK癌信號通路活性，促進STAT1依賴性的腫瘤抑制信號通路活性的發揮。 ③ 結合LINC00673功能, 推測攜帶rs116552337[A]等位基因的個體，體內LINC00673活性降低，因此有很高的風險會發展為PDAC。 ④ rs116552337[A] 形成了一個新的miR-1231結合位點，一旦結合了miR-1231，進一步降解LINC00673，就可能促進腫瘤的發生發展。 ⑤ 圍繞lncRNA的研究，建立起一個microRNA-lncRNA-蛋白-關鍵信號通路的腫瘤分子調控網絡。 研究路線 參考文獻： ? Jian Zheng, et al., Pancreatic cancer risk variant in LINC00673 creates amiR-1231 binding site and interferes with PTPN11 degradation. Nature Genetics.2016. lncRNA與甲基化 腫瘤的顯著特征之一是表觀基因組整體的變化，例如DNA甲基化。目前對腫瘤DNA甲基化的研究還是主要集中在蛋白編碼基因的啟動子區域等，對lncRNA相關的DNA甲基化改變和由此產生的對腫瘤發生發展的調控還少有研究。 2018年4月發表在Cancer Cell上的一項研究，綜合分析了來自TCGA（The Cancer Genome Atlas），CCLE（Cancer Cell Line Encyclopedia）和COSMIC（Catalog of Somatic Mutations in Cancer）的33種癌癥的6475個腫瘤樣品和455種癌細胞系的表觀基因組（DNA甲基化，組蛋白修飾等）數據，研究腫瘤中lncRNA啟動子的DNA甲基化改變。發現在腫瘤中，lncRNA啟動子主要呈現去甲基化狀態。如果一種lncRNA在多種腫瘤中都出現DNA甲基化狀態改變，則提示這個lncRNA在腫瘤發生發展過程中發揮重要作用。然后結合MiTranscriptome的轉錄組數據，對20種腫瘤開展DNA甲基化和lncRNA表達的聯合分析。篩選得到表觀激活的lncRNA有1006個，表觀沉默的lncRNA有1117個，并且這些lncRNA的啟動子甲基化狀態與表達水平顯著負相關。在篩選得到的lncRNAs中，表觀激活的lncRNA多與預后差相關，表觀沉默的lncRNA則多與預后好相關。 ? 研究者挑選了在腫瘤中表觀激活（啟動子去甲基化）最頻繁的lncRNA，命名為EPIC1（Epigenetically induce lncRNA 1），并圍繞這一lncRNA進行了系統研究。結果發現： ① 在10種腫瘤（包括乳腺癌）中，EPIC1在90%腫瘤樣本中均為表觀激活。 ② EPIC1的啟動子去甲基化與過表達，和乳腺癌病人預后差顯著相關。 ③ EPIC1是潛在的癌lncRNA，通過調控細胞周期促進乳腺癌的發生發展。 ? ④ EPIC1定位在細胞核內，通過129-283堿基區域與MYC蛋白相互作用，并增強MYC蛋白在靶基因啟動子區域的結合，進而調節MYC的靶基因。 研究內容 參考文獻： ? Zehua Wang, et al., lncRNA Epigenetic landscape analysis identifies EPIC1 as an oncogenic lncRNA that interacts with MYC and promotes cell-cycle progression in cancer. Cancer Cell.2018. lncRNA與腸道微生物 ? lncRNA與腸道微生物的研究案例，此前我們已經做過詳細介紹（詳情指路：只有想不到，沒有做不到 | 非編碼RNA+腸道微生物帶你體驗不一樣的感覺！），這里簡單回顧一下。 圍繞嚴重的輻射暴露導致的急性放射綜合癥(acuter adiation syndrome)，研究者以小鼠為模型，探討了腸道微生物移植是否能減輕輻射誘發的毒性。通過檢測小鼠小腸腸道細菌組成，并同時檢測lncRNA和mRNA表達譜，結果發現： ① 腸道菌群組成與對輻射毒性的易感性相關。 ② 糞菌移植(FMT，faecal microbiota transplantation )提升了被輻射的雄性和雌性小鼠的生存率，提高了外周血白細胞計數，改善了胃腸道功能和腸上皮完整性。 ③ FMT影響了同性別宿主的小腸腸道細菌組成和mRNA及lncRNA的表達譜。 ④ 小鼠體內實驗還發現，性別匹配的FMT可以促進血管的生成，但是并沒有加速癌細胞的增殖。 ? 結果提示，FMT療法有助于減輕輻射毒性，有望提高腫瘤患者放療的預后。 研究路線 該結果發表在2017年EMBO Molecular Medicine（IF=9.547）上。 本研究中，北京博奧晶典生物技術有限公司提供了長鏈非編碼RNA芯片檢測服務。 參考文獻： ? MingCui, et al., Faecal microbiota transplantation protects against radiation-induced toxicity. EMBO Molecular Medicine. 2017. 怎么樣，心動了嗎？ ? 快來博奧晶典做lncRNA的跨界研究吧！
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博奧晶典科研服務擁有完善的檢測平臺，包括高通量測序、高通量芯片、質譜、驗證、生物信息等，提供DNA、RNA、蛋白、代謝物、微生物等檢測服務。 博奧晶典科研服務擁有經驗豐富的專業技術團隊，提供創新、完善的整體解決方案。 博奧晶典科研服務事業部 吳潔 | 文案 ? 文中部分配圖源于網絡 侵刪 ?
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