長鏈非編碼RNA在人結(jié)腸癌中的異常表達.pdf

1、結(jié)腸癌是我國常見的惡性腫瘤，因發(fā)病隱匿，進展迅速，多數(shù)病人就診時已處于晚期。在全世界范圍內(nèi)，每年超過12萬人診斷為結(jié)腸癌，死亡率超過33％，嚴重威脅人類健康。結(jié)腸癌的發(fā)生是個復雜的過程，包含了遺傳學及表觀遺傳學變化，闡明腫瘤發(fā)生及進展的分子機制，進而尋找早期診斷，預后判斷及治療療效評估的新的分子標記物，具有重要意義。
　　長鏈非編碼RNA是長度超過200nt，無蛋白編碼能力的RNA分子，可定位于細胞漿或細胞核。長鏈非編碼RNA多由

2、RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄，但沒有開放閱讀框，具有和編碼蛋白基因相似的表觀遺傳學特征，如在轉(zhuǎn)錄起始位點有H3K4me3，轉(zhuǎn)錄區(qū)有H3K36me3的結(jié)合。根據(jù)GENCODE V19報道，人類基因組中含有多達13870個長鏈非編碼RNA基因，產(chǎn)生超過23898條lncRNA。長鏈非編碼RNA參與調(diào)節(jié)多個過程，其表達和功能異?？蓪е露喾N疾病，包括腫瘤。長鏈非編碼RNA在腫瘤中可發(fā)揮癌基因或抑癌基因的功能，參與調(diào)控腫瘤的增殖，轉(zhuǎn)移，自噬，凋亡等多個方面

3、。已有文獻報道，多種長鏈非編碼RNA的異常和結(jié)腸癌的進展密切相關(guān)。雖然有些腫瘤相關(guān)的長鏈非編碼RNA在不同的腫瘤中有類似的表達和功能，但部分長鏈非編碼RNA存在腫瘤的特異性，需要描繪結(jié)腸癌特異的長鏈非編碼RNA表達譜，并篩選新的結(jié)腸癌特異表達的長鏈非編碼RNA，以期發(fā)現(xiàn)結(jié)腸癌診斷和治療的新的標記物。
　　在本課題中，我們收集了3例結(jié)腸癌組織樣本及對應的正常組織，病理學分析確認組織類型。分別提取了RNA，質(zhì)檢合格后應用Agilent

4、 Human lncRNAMicroarray。在完成基因芯片制作后進行了原始分析，分別采用箱線圖、矩陣圖、主成分分析圖-PCA進行芯片質(zhì)量評估，驗證芯片質(zhì)量合格后，對基因芯片數(shù)據(jù)進行了差異篩選和分析，共發(fā)現(xiàn)了2377個差異mRNA和4315個差異lncRNA，其中上調(diào)的mRNA 1461個，下調(diào)的mRNA916個，上調(diào)的lncRNA2137個，下調(diào)的lncRNA2178個，結(jié)果顯示lncRNA在正常結(jié)腸組織樣本和結(jié)腸癌組織樣本中存在明

5、顯的差異表達。采用生物信息學、數(shù)學建模的方法，對正常結(jié)腸組織樣本和結(jié)腸癌樣本中差異表達的lncRNA進行分析，具體包括:1、GO分析和KEGG分析;2、lncRNA和mRNA共表達分析;3、lncRNA cis基因共表達分析;4、lncRNA與其臨近編碼基因的基因組共表達分析，來預測差異lncRNA可能影響的生物學通路。結(jié)果顯示差異的lncRNA參與結(jié)腸癌的多種生物學過程，如腫瘤的代謝，血管生成，腫瘤的浸潤轉(zhuǎn)移，細胞凋亡等。差異表達的l

6、ncRNA可以通過GABPA、MYC、ZEB1、MAX、TFAP2C、KAT2A、E2F4、SIN3A等轉(zhuǎn)錄因子來實現(xiàn)對靶基因的調(diào)控。通過實時定量PCR對差異基因進行驗證，發(fā)現(xiàn)和芯片結(jié)果完全一致。
　　在本課題中，我們建立了結(jié)腸癌的長鏈非編碼RNA的差異表達譜，篩選到多條在結(jié)腸癌中異常表達的長鏈非編碼RNA，并通過生物信息學分析初步探討了其可能的分子機制。對特定的兩個lncRNA進行了驗證，確定其在腫瘤中的高表達，為今后以lncR