隨著對重要但知之甚少的基因組部分——“DNA暗物質”的認識日漸增加，從根本上改變了科學家們研究疾病的方式。人類基因組中包含有大約2萬個蛋白質編碼基因（占總數的不到2%），而70%的基因組被轉錄為非編碼RNA。但當前仍尚未系統地調查過這些稱作為長鏈非編碼RNAs (lncRNAs)的片段以及它們發生改變的特征。大多數有關癌癥基因組改變的研究都是將焦點放在人類基因組小部分編碼蛋白質的區域上。

由賓夕法尼亞大學Perelman醫學院領導的一個國際小組，現在改變了這一切，他們將研究結果發布在本周的《癌細胞》（Cancer Cell）雜志上。

由婦產科學副教授張琳（Lin Zhang，音譯）和Abramson癌癥中心主任Chi V. Dang博士領導的研究小組，充分挖掘了這些RNA序列鑒別出了表達與13種不同類型癌癥相關的非編碼片段。張琳在2014年第一次采用這種方法鑒別出了卵巢癌的一些靶點。

張琳說：“非編碼RNA序列構成了近四分之三的人類基因組，非常有必要確定長鏈非編碼RNA基因組、表觀遺傳及其他改變的特征。當前的研究填補了癌癥研究中這一重要的空白。”

研究小組在轉錄、基因組和表觀遺傳水平上，對獲取自癌癥基因組圖譜(TCGA)的5,000多個腫瘤樣本及來自癌細胞系百科全書(CCLE)的935個癌細胞系進行了lncRNAs分析。他們發現相比于蛋白質編碼基因，lncRNA改變顯示高度腫瘤及細胞系特異性。此外，lncRNA改變往往與直接對基因表達起作用的一些表觀遺傳修飾物改變有關。

張琳說：“我們相信通過這種多維分析獲得的研究為研究人員調查lncRNAs失調，確定lncRNAs與診斷和治療潛力有關。”

研究小組還開發出了兩個基于生物信息學的平臺來鑒別癌癥相關lncRNAs，探究它們的生物學功能。一個是可檢索數據庫，其整合了臨床信息與lncRNA分子改變生成了待研究候選lncRNAs的簡短列表。

他們開發的第二種預測lncRNAs生物功能的方法，成功鑒別出了一個叫做BCAL8的新致癌lncRNA。他們發現當BCAL8過表達時，會發揮作用促進細胞周期。這部分研究工作不僅有力證明了他們的lncRNA搜索策略，還為其他研究人員尋找感興趣的lncRNAs及調查它們的功能提供了一個可定制的數據庫。這一稱作為癌癥LncRNA組圖譜（Cancer LncRNome Atlas）的數據現由賓夕法尼亞大學Abramson癌癥中心進行管理。

張琳說：“我們的研究提供了令人信服的證據表明，在癌癥基因組的多個層次上發生了lncRNAs失調，這些改變顯示驚人的癌癥類型特異性。我們為開發出基于lncRNA工具以新的方式來診斷和治療癌癥奠定了重要的基礎。我們期待我們的工作將推動其他重要的lncRNA發現。”