长链非编码RNA与肿瘤的关系及其临床价值

发布时间：2016-10-20 09:25

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中国细胞生物学学报 Chinese Journal of Cell Biology 2012, 34(7): 704–712

长链非编码RNA与肿瘤的关系及其临床价值

宋皓军　俞秀冲　夏　天　郭俊明*　肖丙秀*

(宁波大学医学院生物化学与分子生物学教研室, 宁波 315211)

摘要长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncDNA)是指长度超过200个核苷酸、具有调控基因表达作用的非编码RNA。近年来研究表明, 长链非编码RNA在肿瘤的发生、发展过程中发挥着促癌或抑癌作用, 它们参与了细胞凋亡调控、肿瘤浸润与转移等过程; 另外, 它们还通过表观遗传调控的方式影响肿瘤细胞的生长。它们有希望成为新型肿瘤标志物和肿瘤治疗的靶点, 在肿瘤诊断和治疗方面显示出良好的临床应用前景。

关键词长链非编码RNA; 肿瘤; 基因表达调控; 肿瘤标志物

1 引言

人类基因组中仅有不到2%的序列为蛋白质编码, 其他序列尽管不编码蛋白质, 但超过90%能被转录成RNA。这些不能为蛋白质编码的RNA分子统称为非编码RNA(non-coding RNA)。非编码RNA分为看家非编码RNA(housekeeping non-coding RNA)和调控非编码RNA(regulatory non-coding RNA), 而后者又可按其分子大小分为短链非编码RNA、中链非编码RNA和长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)三大类[1]。近年来, 对非编码RNA的研究突飞猛进, 但大部分都集中在短链非编码RNA, 如小干扰RNA(small interference RNA, siRNA)、微小RNA(microRNA, miRNA)和Piwi相互作用RNA(Piwi interacting RNA, piRNA); 而对其他非编码RNA, 特别是lncRNA的研究刚刚引起人们的关注。

lncRNA一般是指大于200个核苷酸(nucleotide, nt)的非编码RNA[2]。与其他非编码RNA相比较, lnc R NA具有“三多”的特点, 即类型多、作用模式多和数量多。lncRNA可分为正义lncRNA(sense ln-cRNA)、反义lncRNA(antisense lncRNA)、双向lncRNA (bidirectional lncRNA)、基因内lncRNA(intronic ln-cRNA)及基因间lncRNA(intergenic lncRNA)等5种类型[3](图1)。

正因为lncRNA的类型多样, 造就了它对基因表达调控模式的丰富多彩[4]: (1)通过在蛋白质编码基因的上游启动子区转录而干扰下游基因的表达; (2)通过抑制RNA聚合酶II的活性或者介导染色质重构、组蛋白修饰而影响下游基因的表达; (3)通过与蛋白质编码基因的转录本形成互补双链, 然后干扰

mRNA的剪切, 从而产生不同的剪切体; (4)通过与特定蛋白质结合从而调节其活性; (5)作为结构组分与蛋白质形成核酸蛋白质复合体; (6)通过结合到特定蛋白质上从而改变其在细胞质中的定位。总之, lncRNA可以通过改变染色质的结构来调节基因的表达, 也可以通过顺式或反式方法来沉默或激活一个基因或一个基因家族, 甚至整条染色体。

由于lncRNA的数量远比编码RNA要多, 其功能也很广泛, 所以lncRNA与疾病(特别是肿瘤)的关系自然引起了人们的重视。为此, 本文总结了lncRNA与肿瘤关系的最新研究进展。

编码RNA和非编码RNA分别用□和○表示(根据参考文献[3]作适当

修改)。

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

图1　lncRNA的主要类型Fig.1　

长链非编码RNA与肿瘤的关系及其临床价值