在世界范围内，癌症是造成人类死亡的重要因素。虽然对于治疗癌症，人类作出了很多的努力，但是患不同恶性肿瘤的病人的存活率依然很低，部分原因是由于肿瘤干细胞的存在。肿瘤干细胞的产生通常与一系列基因的异常表达相关。众所周知，非编码RNA，包括microRNA(miRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)，在基因表达的不同水平发挥关键的调节作用，这表明非编码RNA在肿瘤干细胞中具有不可或缺的功能。虽然很多非编码RNA在多种人类癌症中异常表达，但是大部分非编码RNA在肿瘤干细胞中的生物学功能及其作用机制依然不清楚。因此，本论文对肿瘤干细胞中差异表达的miRNA和lncRNA展开了研究，本论文的研究成果对深入理解非编码RNA在肿瘤干细胞中的调控机制具有重要意义。
　　众所周知，细胞依赖于线粒体的呼吸功能维持生存。然而，miRNA对细胞内线粒体的影响未充分研究。本研究发现，miR-1过表达能够损伤肿瘤干细胞的线粒体。与肿瘤非干细胞相比，miR-1在黑色素瘤干细胞和乳腺癌干细胞中均显著下调。但是，miR-1在肿瘤非干细胞中的上调表达并未引起线粒体损伤。miR-1过表达引起肿瘤干细胞的线粒体损伤是通过两种途径实现的：直接靶向作用于MINOS1(mitochondrialinnermembraneorganizingsystem1，线粒体内膜组织系统1)和GPD2(glycerol-3-phosphatedehydrogenase2，甘油-3-磷酸脱氢酶2)基因的3’非编码区(3’UTR )或与定位于线粒体的LRPPRC(leucine-richpentatricopeptide-repeatcontainingprotein，富含亮氨酸的五肽重复蛋白)蛋白直接相互作用。线粒体中的MINOS1、GPD2和LRPPRC蛋白是维持线粒体内膜稳定必需的蛋白。体内和体外试验的结果显示，miR-1过表达诱导肿瘤干细胞发生线粒体自噬。因此，本文的研究结果对于深入理解miRNA介导的肿瘤干细胞中线粒体形态的调控机制具有重要意义。
　　肿瘤相关巨噬细胞在调节免疫抑制微环境和协助肿瘤细胞逃避机体免疫监视等方面发挥重要功能，然而，肿瘤干细胞诱导巨噬细胞极化的机制尚未深入研究。本论文研究结果显示，黑色素瘤干细胞通过外泌体可诱导单核细胞分化为M2型巨噬细胞。通过分析外泌体中所包含的所有miRNA发现，黑色素瘤干细胞分泌的外泌体中的miR-148可以通过直接靶向作用于PTEN(phosphataseandtensinhomolog，磷酸酶和张力蛋白的同源蛋白)基因，导致下游AKT(serine/threoninekinase1，丝氨酸/苏氨酸激酶1)信号通路的激活，从而诱导单核细胞向M2型巨噬细胞发生分化。体内试验结果显示，miR-148通过PTEN-AKT信号通路，诱导单核细胞分化为M2型巨噬细胞，促进黑色素瘤干细胞在小鼠体内的成瘤。因此，本论文为研究肿瘤发生过程中肿瘤细胞与免疫系统的互作机制提供了新的思路。
　　长链非编码RNA被视为肿瘤治疗的新领域，然而，肿瘤干细胞中lncRNA的作用及产生途径还未被充分研究。本论文研究发现，剪接因子PTBP1(polypyrimidinetractbindingprotein1，多聚嘧啶结合蛋白1)通过调节LHFPL3-AS1前体RNA的剪接过程产生的lncRNALHFPL3-AS1-long，对维持黑色素瘤干细胞的干性至关重要。体内和体外试验结果显示，LHFPL3-AS1-long通过与miR-181直接相互作用，抑制Bcl-2(miR-181的靶基因)mRNA的降解，从而抑制黑色素瘤干细胞的凋亡。剪接因子PTBP1通过特异性结合LHFPL3-AS1前体RNA外显子3中的识别序列，调控LHFPL3-AS1转录本的可变剪接过程，导致黑色素瘤干细胞产生LHFPL3-AS1-long。与正常组织相比，在黑色素瘤病人的肿瘤组织中，PTBP1和LHFPL3-AS1的表达量都显著上调。因此，本论文揭示了黑色素瘤干细胞中促癌剪接因子、lncRNA和成瘤之间的调节机制，PTBP1和LHFPL3-AS1可作为黑色素瘤治疗的靶标。