PNAS:探查癌症基因组ncRNA“暗物质”

【字体: 时间:2015年12月09日 来源:生物通

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  来自西奈山Icahn医学院的研究人员在癌细胞中发现了一组可以激发免疫反应的非编码RNA分子,它们具有与病原体相似的一些特征。由于这些分子在癌症中表达并扩增,它们造成的免疫反应有可能影响了癌症的生长。这项研究发布在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

  

生物通报道  来自西奈山Icahn医学院的研究人员在癌细胞中发现了一组可以激发免疫反应的非编码RNA分子,它们具有与病原体相似的一些特征。由于这些分子在癌症中表达并扩增,它们造成的免疫反应有可能影响了癌症的生长。这项研究发布在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

研究人员是通过探查基因组“暗物质”组成部分——称作为卫星DNA的区域来获得这一研究发现的。这一区域生成了大量有别于编码基因和mRNA的非编码RNA (ncRNA)。这些神秘的RNA分子大多不生成蛋白质,但具有重要的调控功能(延伸阅读《Cell》惊人发现:基因组“暗物质”也有节律)。

这项研究的高级研究员、Icahn医学院Tisch癌症研究所助理教授Benjamin Greenbaum博士说:“这些ncRNAs存在于人类和小鼠癌细胞中。过去这些区域被称作为‘垃圾DNA’,在过去的5年里研究人员开始认识到这是许多功能重要ncRNAs的居所。”

共同高级研究员、Icahn医学院Tisch癌症研究所免疫疗法主任、血液学与内科肿瘤学教授Nina Bhardwaj博士补充说:“尽管仍然不清楚这些ncRNAs的作用,癌症似乎利用了它们来激发免疫反应,促进了肿瘤生长及生存。”

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“如果进一步的研究确定这些分子帮助了癌症生成,或许有可能可以靶向和抑制这些分子,或利用它们作为标志物来探究癌症形成。另一方面,研究有可能表明了它们正在发动对癌症的某种免疫斗争。在这种情况下,我们可以尝试去推动这种努力。”

该研究小组采用了一些来自理论物理学的数学工具来阐明ncRNA暗物质。

Greenbaum博士说:“我们搜索了一个ncRNA大数据库来寻找不同寻常的核苷酸模式。将基因组的核苷酸序列视作为是单词。在人类基因组中,一些单词通常过表达及低表达。我们想知道在癌症中由卫星DNA区域转录的RNA这些模式有何不同。我们所采用的方法使得我们能够更快速地分析这个大数据集。”

研究小组发现在几种癌症中,一些稀奇古怪的RNAs被激活及转录,这些不同寻常的RNAs大大地扩增——相比于在正常细胞中多了许多的拷贝。

Bhardwaj博士说:“这些ncRNAs有着与某些病原体相似的不同寻常的模式,这使得它们能够激发天然免疫反应。”

Greenbaum博士说:“总之,我们相信这些ncRNAs在介导抗癌免疫反应中发挥了重要的作用。要描述它们之间的明确互作仍有许多工作要做。”

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文索引:

Antoine Tanne et al. Distinguishing the immunostimulatory properties of noncoding RNAs expressed in cancer cells, Proceedings of the National Academy of Sciences (2015). DOI: 10.1073/pnas.1517584112

 

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