Hallmark Cancer Gene调节RNA“暗物质”
癌症早期发生的一个关键遗传突变会改变RNA的“暗物质”，并导致释放以前未知的RNA生物标志物进行癌症早期检测，UC Santa Cruz研究人员发表在该杂志上的一项新研究细胞报告显示。
研究人员检查了KRAS基因突变的影响，KRAS基因是所有癌症中最常见的突变基因之一，包括胰腺，肺和肺部和结直肠癌。克拉斯被认为是导致癌症形成的最初“驱动器”突变，这对于最早的阶段理解和检测癌症至关重要。
在这项研究中，生物分子工程助理教授丹尼尔·金（Daniel Kim）的实验室侧重于肺癌中的KRAS突变，以确定其对RNA的影响”暗物质，“这是由人类基因组中30亿个碱基对中的75％产生的，目的是发现新的RNA生物标志物用于癌症早期检测。
“您越早发现某人患有癌症，他们就越有可能通过治疗和手术生存。” Kim说，他与加州大学圣克鲁斯分校基因组学院有联系，STEM细胞生物学研究所。RNA的分子生物学，并且是斯坦福金丝雀中心的副成员，用于癌症早期检测。“每年每年有数百万人死于世界各地的癌症，并且迫切需要开发高度敏感和特定的诊断测试，使癌症能够早期发现，然后才能扩散到身体的其他部位。”
Kim的实验室研究了KRAS基因如何调节转录组，这是细胞中产生的所有RNA。RNA最常见的功能是将编码的“使者”遗传信息在DNA中并将其转化为蛋白质，但是基因组学的最新进展表明，绝大多数RNA是无编码的，并且不会产生蛋白质。Kim的实验室重点是研究这种非编码RNA，目的是使用此信息更好地了解癌症的形成并鉴定出癌症早期检测的新生物标志物。
在这项研究中，由Kim Lab Ph.D.领导。生物分子工程和美国国立卫生研究院F99/K00罗马雷格尔多的候选人，研究人员发现，肺癌中的KRAS突变也激活了干扰素刺激的基因，这在许多癌症中都可以看到，但其原因尚不清楚。
他们还确定，KRAS中的突变会导致一类称为Krab锌指基因的基因沉默，根据Kim的说法，这种基因在癌症的背景下从未见过。关闭这些基因时，某些类型的非编码RNA被异常激活。这些新激活的非编码RNA中有许多是从中得出的转座元素，这是在整个整个数百万中发现的重复元素人类基因组，其中一些有可能“跳跃”基因组并改变它。
研究人员发现，这些可转座元件RNA不仅在突变的KRAS细胞中打开，而且还在细胞外运输。鉴于已知RNA从癌细胞中释放到血液中，因此这些可转座元件RNA可能充当引起癌症突变体KRA的信号，可以通过RNA测序在血液中检测到。
金认为，这种强大，强大的RNA签名对于在最早的阶段诊断癌症非常有前途。这可以通过称为“液体活检”的血液测试来完成，这是一种与传统的肿瘤组织活检相比，一种微创方法。
这些新发表的结果是通过使用细胞培养模型发现的，研究人员将突变的KRA引入非癌性肺细胞中，将其推入癌状态。他们使用几种不同的技术进行了RNA测序，并进行了计算分析，以确定哪种RNA在表达突变体KRAS与对照细胞的细胞中更为普遍。
研究人员进行了其他表观基因组分析实验，研究了如何打开或关闭基因而没有变化DNA序列本身。他们还进行了细胞外囊泡分离，确定了哪些RNA被包装到细胞外囊泡中，并优先从癌症中分泌细胞受突变kras的影响。
为这项研究做出贡献的其他实验室包括生物分子工程副教授安吉拉·布鲁克斯（Angela Brooks）的实验室，斯坦福大学放射学教授Utkan Demirci的实验室，UCSF Medicine Eric Collisson Lab和Jason Fernandes的UCSF教授，来自生物分子工程师David Haussler的实验室。
雷吉亚多（Reggiardo）说：“我们处于跨学科环境中，真正鼓励我们以不同的方式思考RNA和癌症。”
在正在进行的工作和将来的工作中，Kim Lab的目标是通过分析肺癌患者的血液样本来进一步确认其新的结果，以验证这些患者中存在新近鉴定的RNA特征。这将与他们的斯坦福金丝雀中心同事Utkan Demirci和Stanford的其他人一起通过国防部的合作赠款来完成。他们希望制定一项可以检测到这些RNA签名作为早期诊断的生物标志物的测试肺癌。
此外，他们预计这项研究中开发的方法可以用作开发RNA液体活检平台的框架，用于多癌早期检测。
Kim说：“既然我们知道了癌症早期事件的RNA签名，这将有助于我们开发新的癌症早期检测方法，这将有望帮助挽救许多人的生命。”
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