非轉譯區（untranslated regions, UTR）是一段位於 mRNA 編碼序列起始端側翼（5’UTR）和末端側翼（3’UTR）的序列。正如它們的名字，它們雖然由 DNA 轉錄成 mRNA，但不會被轉譯成蛋白質。UTR 通常由 RNA 結合蛋白（RNA binding protein）和 micro-RNA（miRNA）等非編碼 RNA 識別，與調節 mRNA 穩定性、轉譯和定位有關。當這些調節機制改變時，細胞及分子的訊息傳遞也會跟著改變，進而影響表型、導致疾病，甚至影響疾病結果。目前大多癌細胞的研究顯示，當 3’UTR 縮短，會活化致癌基因（oncogene）。
然而，近日由貝勒醫學院（Baylor College of Medicine）和德克薩斯大學醫學分部（University of Texas Medical Branch, UTMB）研究團隊發表於《Nature Genetics》研究結果顛覆了現今癌症主流的認知，3’UTR 縮短促進乳癌腫瘤生長的機制是關閉腫瘤抑制基因（tumor suppressor gene）表現，而非活化致癌基因。
RNA 之間能藉由競爭結合共同的 microRNA 反應序列（microRNA response element, MRE）達到相互調節，而這種調控模式稱為競爭性內源 RNA（competing-endogenous RNAs, ceRNAs）。該研究團隊使用分子實驗並結合計算生物學（computational biology）來分析乳癌基因體的大數據，然後發現，轉錄體中，呈現出驚人的的 3’UTR 縮短富集，這些 3’UTR 縮短富集會扮演 ceRNAs 角色，其中 EPS15 和 NFIA 等 9 種 3’UTR 縮短基因會與腫瘤抑制基因 PTEN 競爭，進而阻斷 PTEN 基因表現。然後，該研究團隊使維持 3’UTR 序列穩定的 NUDT21 基因表現減弱（knockdown），結果發現 PHF6 和 LARP1 等腫瘤抑制基因表現也受到抑制。
該研究團隊 Wei Li 教授表示，過去人們總是將注意力集中於可能會導致癌症發展的基因突變上，但這種方法還不足以解釋所有癌症。因此他們採取了不同的方法，並且證實了 3’UTR 縮短在阻斷腫瘤抑制基因表現。藉由調控 3’UTR 縮短來調節 PTEN 和其他乳癌相關腫瘤抑制基因，進一步應用於乳癌治療或乳癌基因篩檢，都是未來可能會發生的事情。
延伸閱讀：顛覆雙股螺旋！ 人類活體細胞首見四聯體 DNA參考資料：
1. Nature Genetics (2018). Doi:10.1038/s41588-018-0118-8
2. https://www.bcm.edu/news/cancer/new-evidence-tumor-formation-mechanism
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