本院微免所張佩靖特聘教授及其研究團隊領先全球發現 「不參與基因轉譯的 RNA」與病毒致癌有關
張佩靖教授表示,相同的DNA序列只要調控基因活性,就能影響基因表達與細胞型態,就像房子的裝潢,不同的裝潢可以讓同樣的建築有不同的功能。這項研究找到了與癌症相關的IncRNA以及其作用機制,未來有進一步做為細胞癌化指標的潛力。研究成果已刊登在《公共科學圖書館:病原體》(PLOS Pathogens)。
mRNA將DNA遺傳密碼轉譯成蛋白,科學家利用這個特性研發出新冠肺炎疫苗。除了mRNA之外,科學家發現另一種名叫lncRNA的核醣核酸,本身不參與基因轉譯但確會與一些致癌病毒互動造成癌症。
這個名叫「長鏈非編碼核醣核酸」(Long non-coding RNA, lncRNA)的核醣核酸,有別於mRNA,可再轉譯成蛋白的生物遺傳法則,不會將基因密碼轉譯成蛋白,這種「不作為」的特性,過去一度被視為無用。直到最近科學家才發現,雖然lncRNA不製造出任何基因遺傳的蛋白,但是卻會影響其他基因表現,值得一提的就是致癌基因。
陽明交大微生物暨免疫學研究所,在一系列針對卡波西氏肉瘤皰疹病毒的研究中,發現6條具有活化皰疹病毒潛力的IncRNA。皰疹病毒感染人類細胞後,處於潛伏期的病毒基因體會與細胞的組織蛋白緊密結合。解開組織蛋白與DNA間的緊密纏繞後,才能啟動基因的轉錄/轉譯過程,而這六條IncRNA正是扮演把這些「結」解開的角色。也因為lncRNA解開了這個封印的繩索,開啟了一連串病毒基因轉錄/轉譯的過程,而得以活化。
KDM4A已被認為與許多癌症包含乳癌、肺癌、腸癌有關。在這6條IncRNA中,一條被命名為KIKAT的lncRNA,就是透過調控惡名昭彰的「組織蛋白甲基轉移酶KDM4A」,結合在基因啟動子上的位置,才得以解開病毒調控致癌基因活化的「結」。
這是首次找到KDM4A致癌的病理機制,同時也闡述了一個新的lncRNA調控基因表現的新角色,這條以KIKAT為名的IncRNALINC01061,是由主持這項研究的張佩靖教授團隊自行命名。張佩靖是以帶有卡波西氏肉瘤皰疹病毒的細胞株作為實驗對象,從82條可能活化皰疹病毒的lncRNA中進行篩選找到的。