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非编码RNA在人类癌症中的新作用
人体中的蛋白质是通过RNA的转录和翻译获得的,但研究表明,人体中只有2-3%的基因可以编码蛋白质。其余的是不编码蛋白质的ncRNA,科学家曾认为ncRNA “无用”。自从20多年前在隐杆线虫中发现lin-4和let-7以来,对ncRNA的研究已经开始。十多年前,当人们清楚地认识到microRNA(miRNA)在癌症中的作用后,对ncRNA的研究迎来了新一轮的热潮。经过多年的研究和探索,在各种癌症中发现了许多不同的ncRNA。非编码RNA包括miRNA、circRNA、lncRNA、snRNA和piRNA等。这些ncRNA的长度各不相同。根据长度,小的ncRNA是指核苷酸少于200个的ncRNA,而长的ncRNA具有超过200个核苷酸,包括lincRNA、NAT和T-UCRs。经过长时间的研究,科学家们对ncRNA的看法发生了很大的变化。研究发现,许多类型的ncRNA在转录和翻译的调节中发挥着动态作用,并参与了许多人类癌症的发生和发展。ncRNA通常作用于靶点或信号通路,抑制或促进癌症的发展,也可以通过观察癌症中ncRNA的类型和阶段来判断疾病的类型和发展过程。不同种类的ncRNA研究不能单独进行。ncRNA的作用模式是复杂的。除了单独作用于靶标外,它还可以是多个ncRNA对靶标的协同作用。例如,circRNA可以作为“miRNA海绵”来抑制miRNA与靶标的结合,并进一步具有其他作用。文献《Emerging roles of noncoding RNAs in human cancers》综述了几种ncRNA(包括miRNA、circRNA和lncRNA)的生物合成和表征,以及它们对几种人类癌症的影响。在这篇综述中,作者们还讨论了基于ncRNA的疗法所面临的挑战和可能的解决方案。
该综述主要介绍ncRNAs对几种人类癌症发生发展的影响(图1)。ncRNA在癌症中起着非常重要的作用,人们对受人类癌症影响的ncRNA越来越感兴趣。基于ncRNAs的治疗也鼓励科学家不断探索ncRNAs发挥其病理作用的机制,但这还有很长的路要走,已知的机制只不过是冰山一角,仍需不断努力。俗话说:“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。进一步研究的主要挑战之一是识别人类基因组中的功能性ncRNA。目前的第二代测序方法,如RNA测序,将提供有关ncRNA转录组的详细信息。此外,ncRNA可以折叠成复杂的二级结构,这进一步挑战了阐明ncRNA的功能。清楚地了解ncRNA的结构对于鉴定ncRNA在疾病中的作用至关重要。相同miRNA不仅可以用作肿瘤抑制剂,还可以用作致癌物。人类已经意识到该疾病中存在ncRNA的失衡,并且一些ncRNA可以用来确定预后,例如转移的风险和对化疗的反应,因此渴望开发一种新的治疗方法。然而,新方法的发展并非一蹴而就。克服许多挑战还有很长的路要走。这种新的治疗方法有望克服传统药物的缺点,如耐药性。多个ncRNAs的存在会影响抗癌药物的耐药性。是否可以降低对这些ncRNA的耐药性仍然值得探索。目前,基于ncRNAs的药物主要是癌症药物。此外,治疗心血管疾病、神经系统疾病等的药物正在开发中,收效甚微。相信在不久的将来将取得阶段性成果。
图1癌症中的ncRNA可以通过三种方式影响癌症的发生、发展:作为致癌基因、癌症抑制剂或影响癌症转移。当它被用作致癌基因时,lncRNA H19、miR-21和miR-17-92主要促进靶点,而lncRNA PVT1、miR-372/373和lncRNA HOTAIR抑制靶点。作为肿瘤抑制因子,miR-34和lncRNA MEG3都能促进靶标P53和lncRNA-MEG3,它可以影响自噬并抑制癌症,miR-15a和miR-16-1影响BCL-2并抑制癌症。当lncRNA在影响肿瘤转移中发挥作用时,它会影响靶点,从而影响癌症的发生
参考文献
[1] Wu S, Wu Y, Deng S, Lei X, Yang X. Emerging roles of noncoding RNAs in human cancers. Discov Oncol. 2023 Jul 13;14(1):128. doi: 10.1007/s12672-023-00728-w.
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