LncRNA能夠調節與之相關(guān)的蛋白編碼基因，lncRNA的不當表達可能導致疾病的發(fā)生。這一發(fā)現，開(kāi)拓了對病因學(xué)上lncRNA作用機制研究的新領(lǐng)域。例如，從p15抑癌基因轉錄而來(lái)的一條反義lncRNA，可以誘導局部異染色質(zhì)和DNA甲基化，從而使該lncRNA及相關(guān)蛋白發(fā)生逆表達，最終導致白血球增多癥的發(fā)生。2008年Yu等的研究表明，包括p15在內的許多因表觀(guān)遺傳機制而發(fā)生基因沉默的抑癌基因都可轉錄相應的lncRNA，從而誘導相關(guān)疾病的發(fā)生。

LncRNA參與誘導疾病的發(fā)生，這一機制也可能還與疾病相關(guān)基因的多態(tài)性和非編碼區的染色體改變有關(guān)。大量的研究所示，腫瘤細胞中某些特定lncRNA的表達水平發(fā)生異常改變。這種表達水平的變化能夠作為癌癥診斷的標志物（如前列腺癌中的DD3）和潛在的藥物靶點(diǎn)。

1 LncRNA在臨床醫學(xué)研究中的新成果

LncRNA在疾病診斷和雨后上的應用受到了不少關(guān)注。作為靶標，它在疾病治療方面的應用潛力也吸引了不少研究者。LncRNA是臨床醫學(xué)研究中新興的熱點(diǎn)分子，可以通過(guò)不同的分子生物學(xué)機制調控編碼基因的表達，參與疾病相關(guān)的信號通路，從而對疾病的發(fā)生、發(fā)展及治療有重要作用。作為一類(lèi)新型的具有生物學(xué)功能的臨床標志物，lncRNA具有非常廣闊的臨床應用前景。利用Arraystar公司lncRNA芯片，近年來(lái)，國內外學(xué)者發(fā)表一系列高水平科研論文，幫助我們進(jìn)一步認識lncRNA在疾病的重要作用，開(kāi)拓臨床醫學(xué)研究的視野，并對我們后續的科研有進(jìn)一步的指導意義。他們已經(jīng)在腫瘤、心血管疾病、神經(jīng)疾病等類(lèi)型疾病做了一些探究。

（1）LncRNA與癌癥

癌癥相關(guān)的lncRNA研究是進(jìn)展最快，成果最豐富的新興領(lǐng)域。研究者利用Arraystar LncRNA芯片對不同癌癥的鑒別、發(fā)生、發(fā)展、惡化、轉移等現象進(jìn)行較多的深入研究，為其他領(lǐng)域的lncRNA研究建立完善的方法學(xué)體系指引了研究方向。

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Cancer Cell最新發(fā)表應用Arraystar LncRNA芯片研究肝癌的文章

中山大學(xué)應用LncRNA芯片研究?jì)和毙粤馨图毎籽?/span>lncRNA作用機制

（2）LncRNA與心腦血管疾病

心腦血管疾病以及相關(guān)的代謝疾病是一類(lèi)嚴重威脅現代人身體健康的疾病。利用細胞、血管、血漿等臨床常見(jiàn)樣本，研究者使用Arraystar LncRNA芯片對這類(lèi)疾病進(jìn)行開(kāi)拓性的研究。

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（3）LncRNA與其他疾病

利用不同疾病的臨床樣本，研究者使用Arraystar LncRNA芯片篩查出疾病特征性lncRNA表達譜變化，提示lncRNA具有廣泛而重要的臨床應用價(jià)值，為lncRNA的深入研究提供了強有力的臨床依據。

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（4） LncRNA與生殖、發(fā)育、再生

LncRNA還廣泛參與生物體的生長(cháng)發(fā)育、生殖健康、組織再生等基本生物學(xué)過(guò)程。針對不同時(shí)間點(diǎn)的Arraystar LncRNA芯片結果，研究者可以深入探討生物生長(cháng)發(fā)育等過(guò)程中的lncRNA表達譜變化，并進(jìn)一步揭示lncRNA的重要功能。

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（5）LncRNA與藥物

藥物相關(guān)的lncRNA研究是一類(lèi)極為重要、具有重大應用價(jià)值的研究方向。利用Arraystar LncRNA芯片，研究者可以對藥物的藥理、毒理、成癮性、安全評估等方面進(jìn)行系統而全面的分析，為人類(lèi)的健康提供可靠保證。

川大生物治療國家實(shí)驗室應用LncRNA芯片解析可卡因成癮機制

Biochemical Pharmacology發(fā)表應用Arraystar LncRNA芯片揭示TSA抗癌機制

表1 近年部分疾病相關(guān)LncRNA研究成果

2 LncRNA的治療策略

對于“有害”lncRNA引起的疾病，一般用如下治療策略。

（1）沉默lncRNA?？梢酝ㄟ^(guò)RNAi技術(shù)抑制lncRNA表達。有時(shí)會(huì )因lncRNA二級結構或細胞內定位的原因抑制效果不理想。也可以用反義寡核苷酸（antisense oligonucleotides，ASOs）阻斷lncRNA活性，或者誘導RNaseH降解lncRNA。為了避免反義寡核苷酸的脫靶效應，有人采用往基因組內引入RNA去穩定因子的做法。但該方法可能實(shí)際應用有限，因為它涉及到對患者基因組的靶向基因操作，有安全隱患。

（2）阻斷lncRNA的功能途徑。阻斷lncRNA與靶分子的相互作用。例如，用一些小分子抑制劑屏蔽其結合蛋白的結合位點(diǎn)，或用拮抗性寡核苷酸結合于lncRNA上，使其不能與把蛋白結合。lncRNA可作為某些蛋白復合物的支架，形成支架的lncRNA結構基序可以作為封閉的靶點(diǎn)。例如，用小分子抑制劑封閉HOTAIR與PRC2或LSD1結合的某些序列有助于阻止乳腺癌的轉移。

（3）破壞lncRNA結構。采用一些小分子抑制劑，它們結合于lncRNA，可以改變lncRNA二級結構，使其不能與靶分子正常結合；或者用寡核苷酸結合在lncRNA特定區域，阻斷其正確折疊，無(wú)法與靶分子結合。

對于“有益”的lncRNA分子（如腫瘤抑制lncRNA），可用于基因治療?？赏囟毎D入此類(lèi)lncRNA。

為了減少治療中的風(fēng)險，一些方法充分利用了某些lncRNA在腫瘤細胞中的表達高度特異性這一特點(diǎn)。如質(zhì)粒BC-819（DTA-19），利用了H19 lncRNA只在腫瘤中表達的這一特點(diǎn)，該質(zhì)粒在H19啟動(dòng)子下克隆進(jìn)白喉毒素A亞單位基因。將質(zhì)粒瘤內注射，表達產(chǎn)物使瘤體縮小而不影響正常組織。

lncRNA具有多功能性，這一特點(diǎn)使它在疾病治療方面有巨大的應用潛力。隨著(zhù)對lncRNA功能認識的加深，它在疾病治療中的應用可能會(huì )越來(lái)越廣。

3 LncRNA疾病數據庫

北京大學(xué)崔慶華副教授創(chuàng )建并發(fā)布了長(cháng)非編碼RNA疾病數據庫（lncRNA and disease database, LncRNADisease），這是國際上第一個(gè)長(cháng)非編碼RNA疾病數據庫，收錄了160多種和長(cháng)非編碼RNA有關(guān)的疾病，LncRNA疾病數據庫也對LncRNA與疾病之間的關(guān)系做了詳細注釋?zhuān)@一數據庫還集成了一個(gè)生物信息學(xué)工具用以預測新的人類(lèi)長(cháng)非編碼RNA和疾病的關(guān)系。

領(lǐng)導這一研究的是北京大學(xué)基礎醫學(xué)院醫學(xué)信息學(xué)系崔慶華副教授，崔博士回國后加入北京大學(xué)基礎醫學(xué)院醫學(xué)信息學(xué)系，在5年多的生物信息學(xué)研究工作中，他的研究涉及到了生物標記物檢測、基因芯片數據分析、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)以及系統生物學(xué)等領(lǐng)域。在2007年，崔博士研究組創(chuàng )建世界上第一個(gè)微小RNA疾病數據庫，也是更新最頻繁、數據量最大的微小RNA疾病數據庫，而最新這一研究成果是在之前研究的基礎上取得的。

所謂長(cháng)非編碼RNA疾病，是指由于長(cháng)非編碼RNA異常而引發(fā)的各種疾病，其實(shí)關(guān)于非編碼RNA在疾病發(fā)生、發(fā)展和防治中的作用已有大量文獻報導，特別是siRNA、miRNA、和RNAi已經(jīng)成為現代醫學(xué)生理和病生理學(xué)的研究重點(diǎn)，但是關(guān)于長(cháng)非編碼RNA與疾病發(fā)病和防治之間關(guān)聯(lián)的研究，還僅僅走出了第一步。

此前一些研究表明LncRNAs及其相關(guān)結合蛋白的轉錄、表達、結構和調控的異?？赡苁悄[瘤、老年癡呆、自閉癥等許多重要疾病發(fā)生和發(fā)展的重要原因，還有科學(xué)家發(fā)現9p21鄰近CdKn2A基因區域的LncRNA-ANRIL失調可以引起冠心病，以及LncRNA-MIAT(RNCR2)失?？梢鹦募」Ｈ?，此外研究人員還發(fā)現腦卒中時(shí)有LncRNAs的表達譜的廣泛異常表達。

為了能建立已發(fā)現的上萬(wàn)個(gè)長(cháng)非編碼RNA與疾病的密切關(guān)系，崔博士等人構建了長(cháng)非編碼RNA疾病數據庫（lncRNA and disease database, LncRNADisease），這是國際上第一個(gè)長(cháng)非編碼RNA疾病數據庫，收錄了160多種和長(cháng)非編碼RNA有關(guān)的疾病，LncRNADisease也對長(cháng)非編碼RNA與疾病之間的關(guān)系做了詳細注釋?zhuān)@一數據庫還集成了一個(gè)生物信息學(xué)工具用以預測新的人類(lèi)長(cháng)非編碼RNA和疾病的關(guān)系。

LncRNADisease收錄了有實(shí)驗支持的9445條記錄，包括591個(gè)微小RNA基因和396種人類(lèi)疾?。?/span>2012年9月份數據），目前這一數據庫擁有來(lái)自六大洲40多個(gè)國家的上千個(gè)用戶(hù)，已經(jīng)成為國際上研究微小RNA和人類(lèi)疾病關(guān)系的重要生物信息學(xué)平臺，為微小RNA和人類(lèi)疾病關(guān)系研究做出了貢獻。

長(cháng)非編碼RNA疾病數據庫的創(chuàng )建和不斷完善不僅收集和整合了lncRNA與疾病的各種數據和資料，可以進(jìn)行有效查詢(xún)和檢索，而且所開(kāi)發(fā)的生物信息學(xué)軟件還可對各種已知和未知的長(cháng)非編碼RNA和疾病的關(guān)系進(jìn)行預測和指導，它將成為研究長(cháng)非編碼RNA和疾病的關(guān)系一個(gè)有力的工具。

關(guān)于長(cháng)非編碼RNA，崔博士表示，最初人們普遍認為lncRNA僅僅是基因的“轉錄噪聲（transcriptional noise）”，然后近年來(lái)越來(lái)越多有功能的非編碼RNA被發(fā)現，當然，也有一些非編碼RNA確實(shí)是轉錄噪聲。判斷一個(gè)lncRNA是否是轉錄噪聲，一個(gè)簡(jiǎn)單的方法就是調查該lncRNA的表達譜，如果一個(gè)lncRNA沒(méi)有功能，是轉錄噪聲，那么該lncRNA的表達沒(méi)有組織差異，在同一種組織的不同發(fā)育階段也沒(méi)有差異。另一個(gè)辦法是調查該lncRNA序列的變異情況，如果一個(gè)lncRNA沒(méi)有功能，則其核苷酸替換將沒(méi)有自然選擇的壓力，將表現為“中性”。

崔博士還指出了當前lncRNA的研究重點(diǎn)主要包括：lncRNA的分類(lèi)以及lncRNA的識別和鑒定，以及lncRNA和其他生物元素的相互作用的系統生物學(xué)研究，除此之外，還有lncRNA在重大疾病發(fā)生發(fā)展中的作用，lncRNA作為疾病分子標記物和藥物靶點(diǎn)的潛力研究。

長(cháng)非編碼RNA疾病數據庫首頁(yè)鏈接：

http://202.38.126.151/hmdd/html/tools/lncrnadisease.html

• 1 . miRNA的概述
  • 1.1. miRNA的生物發(fā)生
  • 1.2. miRNA的作用機制
  • 1.3. miRNA的研究展望
  • 1.4. miRNA與癌癥
  • 1.5. miRNA在轉化醫學(xué)中的應用
• 2 . lncRNA的概述
  • 2.1. lncRNA的研究背景
  • 2.2. lncRNA的作用機制
  • 2.3. lncRNA的研究展望
  • 2.4. lncRNA與癌癥
  • 2.5. lncRNA與臨床疾病
• 3 . miRNA與lncRNA研究策略
  • 3.1. miRNA的一般研究策略
  • 3.2. AGO2在miRNA研究中的應用
  • 3.3. LncRNA的一般研究策略
  • 3.4. miRNA與lncRNA的生物信息學(xué)預測
• 4 . miRNA與lncRNA研究實(shí)驗
  • 4.1. RNA 結合蛋白免疫沉淀技術(shù)（RIP）Model Figures
  • 4.2. RNA結合蛋白免疫沉淀技術(shù)（RIP）實(shí)驗流程
  • 4.3. RNA結合蛋白免疫沉淀技術(shù)（RIP）實(shí)驗常見(jiàn)問(wèn)題
  • 4.4. RNA pull - down Model Figures
  • 4.5. RNA pull- down實(shí)驗流程
  • 4.6. RNA pull- down實(shí)驗常見(jiàn)問(wèn)題
  • 4.7. 熒光素酶檢測技術(shù)（Luciferase）Model Figures
  • 4.8. 熒光素酶檢測技術(shù)（Luciferase）實(shí)驗流程
  • 4.9. 熒光素酶檢測技術(shù)（Luciferase）實(shí)驗常見(jiàn)問(wèn)題