多年来，研究人员通过搜索基因组寻找遗传改变与疾病之间的联系的方法在了解和治疗癌症方面经取得了巨大的进步。

之前大部分的研究都集中在编码蛋白质的基因中，这些基因仅占基因组全部DNA的2%。然而,绝大多数与癌症相关的基因组的改变都是编码基因之外的非编码序列，习惯上人们叫它垃圾基因。研究人员们现在知道垃圾基因绝对不是垃圾，例如，大部分是要转录成RNA的，但是发现这些序列的意义仍然是一个艰巨的挑战。

现在，宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院妇产科学系研究副教授Lin Zhang博士领导的小组，已经研究了这些序列，并且鉴定了一个非编码RNA，它的表达与卵巢癌具有相关性。研究成果在本周在线发表于《Cancer Cell》。

Lin Zhang博士领导的小组的研究受到宾夕法尼亚贝瑟乳腺癌研究中心的支持，他们构建了接近14000bp大小的长链非编码RNA（或者lncRNAs）的DNA，跨越12个癌症类型，包括卵巢癌和乳腺癌，两种主要的具有相关性的乳腺癌。他们发现基因组中lncRNA基因的拷贝数量在12种不同的癌症中不断的变化，并且lncRNA基因在癌细胞中广泛的表达。

这些非编码RNA究竟具备什么功能现在仍然不是十分明确。然而，鉴于他们在人类基因组中巨大的数量，研究人员相信这些非编码序列在人类发展过程中起着重要的作用，并且和疾病相关。

利用临床数据、遗传数据和基因表达数据作为筛选手段，在容易发生拷贝数量改变的基因中来筛选那些基因拷贝数的改变会引起癌症的基因。研究小组将开始的140000基因削减到了一个可控制的数量，他们使用基因工程实验动物系统检测了每一个基因。

研究小组冲分测试了37个lncRNAs，其中一个，他们命名为1号染色体局部放大lncRNA，或者FAL1，具备了所有致癌RNA的特性。FAL1是目前为止与癌症相关的少数lncRNAs之一。这些理论知识正逐渐的被临床应用。例如，FAL1的表达可能是乳腺癌预后的一个生物标志物，并且是新抗癌治疗方法的基础。在进行潜在功效原理论证时，Zhang的小队将人类卵巢癌接种到免疫功能不全的小鼠身上，然后注射FAL1的SiRNAs来阻断肿瘤的生长。在治疗组的动物肿瘤萎缩，而对照组的动物肿瘤继续生长。

个性化诊断

FAL1在卵巢癌和乳腺癌样本中过量表达。通过RNAi技术抑制FAL1基因的活性可以减少癌细胞的生长，而在正常细胞中过表达这种基因会促进癌细胞的生长。当研究小组评估FAL1在卵巢癌样本中的表达水平时，他们发现FAL1的高表达趋向与不良的临床预后相关。

Zhang说：“这是第一个全基因组研究，利用生物信息学和临床信息来系统地识别一个我们发现的与癌症相关的lncRNA。”

最后，研究小组调查了FAL1的功能。他们寻找了与FAL1RNA相关的蛋白质，并将坚定出的蛋白命名为BMI1，PRC1基因调节复合物家族中的一员。没有FAL1的存在，BMI1蛋白是不稳定的。FAL1 RNA使BMI1蛋白稳定，以此来下调几百种其他基因的表达。在这些被下调的基因中，有一个可以编码肿瘤抑制蛋白叫做p21.

Zhang解释，这些数据表明了一种分子机制，即FAL1基因在卵巢癌中的扩增会引起FAL1RNA的过量表达。这会增强BMI1的稳定性，从而下调p21蛋白，最终使细胞无限增长。

Zhang说：“如果假设这些发现在其他的人群中也可以得到验证的话，那么FAL1的表达或许可以作为乳腺癌预后的生物标志物。但是，同样也存在新的潜在的抗癌疗法，这些治疗方法是否特异性的靶向FAL1 RNA或阻断FAL1和BMI1关联的小分子。”