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结肠癌是我国常见的恶性肿瘤,因发病隐匿,进展迅速,多数病人就诊时已处于晚期。在全世界范围内,每年超过12万人诊断为结肠癌,死亡率超过33%,严重威胁人类健康。结肠癌的发生是个复杂的过程,包含了遗传学及表观遗传学变化,阐明肿瘤发生及进展的分子机制,进而寻找早期诊断,预后判断及治疗疗效评估的新的分子标记物,具有重要意义。长链非编码RNA是长度超过200nt,无蛋白编码能力的RNA分子,可定位于细胞浆或细胞核。长链非编码RNA多由RNA聚合酶Ⅱ转录,但没有开放阅读框,具有和编码蛋白基因相似的表观遗传学特征,如在转录起始位点有H3K4me3,转录区有H3K36me3的结合。根据GENCODE V19报道,人类基因组中含有多达13870个长链非编码RNA基因,产生超过23898条lncRNA。长链非编码RNA参与调节多个过程,其表达和功能异常可导致多种疾病,包括肿瘤。长链非编码RNA在肿瘤中可发挥癌基因或抑癌基因的功能,参与调控肿瘤的增殖,转移,自噬,凋亡等多个方面。已有文献报道,多种长链非编码RNA的异常和结肠癌的进展密切相关。虽然有些肿瘤相关的长链非编码RNA在不同的肿瘤中有类似的表达和功能,但部分长链非编码RNA存在肿瘤的特异性,需要描绘结肠癌特异的长链非编码RNA表达谱,并筛选新的结肠癌特异表达的长链非编码RNA,以期发现结肠癌诊断和治疗的新的标记物。在本课题中,我们收集了3例结肠癌组织样本及对应的正常组织,病理学分析确认组织类型。分别提取了RNA,质检合格后应用Agilent Human lncRNA Microarray。在完成基因芯片制作后进行了原始分析,分别采用箱线图、矩阵图、主成分分析图-PCA进行芯片质量评估,验证芯片质量合格后,对基因芯片数据进行了差异筛选和分析,共发现了2377个差异mRNA和4315个差异lncRNA,其中上调的mRNA 1461个,下调的mRNA916个,上调的lncRNA2137个,下调的lncRNA2178个,结果显示lncRNA在正常结肠组织样本和结肠癌组织样本中存在明显的差异表达。采用生物信息学、数学建模的方法,对正常结肠组织样本和结肠癌样本中差异表达的lncRNA进行分析,具体包括：1、GO分析和KEGG分析；2、lncRNA和mRNA共表达分析；3、lncRNA cis基因共表达分析；4、lncRNA与其临近编码基因的基因组共表达分析,来预测差异lncRNA可能影响的生物学通路。结果显示差异的lncRNA参与结肠癌的多种生物学过程,如肿瘤的代谢,血管生成,肿瘤的浸润转移,细胞凋亡等。差异表达的lncRNA可以通过GABPA、MYC、ZEB1、MAX、TFAP2C、KAT2A、E2F4、SIN3A等转录因子来实现对靶基因的调控。通过实时定量PCR对差异基因进行验证,发现和芯片结果完全一致。在本课题中,我们建立了结肠癌的长链非编码RNA的差异表达谱,筛选到多条在结肠癌中异常表达的长链非编码RNA,并通过生物信息学分析初步探讨了其可能的分子机制。对特定的两个lncRNA进行了验证,确定其在肿瘤中的高表达,为今后以lncRNA为切入点的结肠癌诊断和治疗奠定了基础。