探討長段非轉譯核醣核酸在人類大腸直腸癌化過程所扮演的角色

近來研究顯示長段非轉譯核糖核酸(long noncoding RNAs, lncRNAs)在腫瘤細胞中有異常表 現的現象。單核苷酸多型性(single nucleotide polymorphism, SNP)與腫瘤形成有高度相關性，然而 只有3.3%的SNPs 發生在轉譯出胺基酸的基因序列上。大多數SNPs 位於非轉譯基因序列上，許 多在癌化過程中扮演重要角色的lncRNAs 也發現有SNPs 的存在，且這些SNPs 與其異常表現有 關。lncRNAs 可在轉錄及轉錄後的各種層級上調控基因的表現。許多研究發現lncRNAs 可經轉 錄干擾(transcriptional interference)作用抑制鄰近基因的表現。而轉錄干擾作用的機轉包括 lncRNAs 可阻斷轉錄因子及RNA polymerase II 與特定基因的啟動區結合，或增加nucleosome 聚 集在啟動區，而抑制該基因的轉錄。此外，過去的研究得知某些lncRNAs 本身可以衍生出 miRNA，也可以做為海綿吸附其所衍生出來的miRNA 而調控這些miRNA 的功能，或吸引其他 miRNAs，使這些miRNAs 遠離其標的分子，此類lnsRNAs 因此被稱為競爭內生性RNA (competing endogenous RNA, ceRNA)。 以NGS 定序人類大腸直腸癌(CRC)組織之全RNA 序列，我們初步發掘出20 個異常表現的 lncRNAs。其中NR_033920 基因的exon 4 帶有一個已知與罹患乳癌有關的SNP rs3803662，其轉 錄出來的lncRNA (本計畫稱為lncRNA-920)在腫瘤組織中的表現低於周邊正常組織。我們初步的 結果也發現lncRNA-920 可抑制其鄰近下游TOX3 (TOX high mobility group box family member 3) 基因的表現，也可抑制細胞的移動，且rs3803662T 的抑制活性高於rs3803662C。已知TOX3 基 因的表現與腫瘤轉移有關，因此我們假設lncRNA-920 可經由轉錄干擾作用抑制TOX3 的表現， 進而調控CRC 細胞的移動與轉移，且這些抑制的活性與其rs3803662 有關。而另一個基因是 NR_132988，有趣的是它是一種帶有miRNA 的lncRNA 基因，在其intron 1 及exon 2 各含有一 個miRNA 的序列，分別是miR-3677 及miR-940。我們初步的結果發現NR_132988 所轉錄出來 的lncRNA (本計畫稱為lncRNA-988)可衍生出miR-940，而miR-940 可降低Nestin 的表現；並且 lncRNA-988 在腫瘤組織中的表現高於周邊正常組織，而miR-940 的表現卻是相反的。已知人類 CRC 表現高量的Nestin，且Nestin 可促進腫瘤的生長與轉移，因此我們假設CRC 腫瘤細胞中表 現較高量的未知抑制劑，可抑制lncRNA-988 衍生出miR-940，所以Nestin 的表現不受到miR-940 的抑制，而序列完整的lncRNA-988 還可做為海綿吸附其他miRNAs。 基於我們的初步結果與假設，我們將詳細探討這些lncRNAs 在CRC 癌化過程中所扮演的角 色。在三年內完成以下工作，第一年、發掘並分析人類大腸直腸癌異常表現的lncRNAs。第二年、 探討lncRNA-920 SNP rs3803662 調控腫瘤細胞轉移之分子機制。第三年、探討lncRNA-988 衍生 miR-940 及其調控miRNA 活性的分子機制。