近几年来,长链非编码RNA（long noncoding RNA,lncRNAs）在癌症的发生及发展中的作用及其机制已经成为研究新热点。众多研究者相继发现许多功能性lncRNAs能够直接或间接调控癌基因或抑癌基因的表达,提示其可作为肿瘤诊断和治疗的工具具有非常广阔的前景。结直肠癌（colorectal cancer,CRC）是全世界发病率第三位,死亡率第二位的癌症,极大危害人民的健康,但其发病具体机制尚不完全明了。本研究旨在寻找结直肠癌中差异表达的lncRNAs和mRNAs,并对其功能进行研究及阐释,为今后结直肠癌进一步研究,以及诊治方面提供研究基础。第一部分结直肠癌差异表达长链非编码RNA及mRNA的筛选及其生物信息学分析目的:利用二代测序技术研究lncRNA和mRNA在结直肠癌组织表达谱的差异,进行lncRNA-mRNA网络分析,并对差异基因进行GO/KEGG富集分析,预测新lncRNA,为结肠癌的诊断和治疗提供实验基础。方法:1.分别取10例结直肠癌患者的结肠癌组织及其癌旁对照组织,首先提取总RNA后再进行质量测定,质检合格后杂交合成cDNA,经过Illumina Hiseq 3000测序系统得到原始数据并经过统计软件分析转换,得到两种组织的mRNA和lncRNA的差异表达谱。2.对测序结果进行差异基因KEGG生物通路富集分析,差异基因GO功能富集分析等初步生物信息学分析,并建立IncRNA-mRNA共表达基因网络图。结果:对结直肠癌及癌旁组织进行lncRNA和mRNA测序,检测得到所有差异的mRNA 3221个,其中上调1606个,下调1615个。所有差异lncRNA 1019个,其中上调512个,下调507个。新lncRNA表达差异分析:得到所有新lncRNA差异基因109个,其中上调102个,下调7个。依据GO分析提示,mRNA主要富集在与细胞有丝分裂相关的细胞组分上,例如纺锤丝、染色体和着丝粒等,表明上调或下调mRNA的影响可能与有丝分裂相关。根据通路富集分析的结果,差异的基因主要集中的通路是与细胞周期、蛋白质消化和细胞代谢,细胞粘附分子途径与酒精中毒途径。在结直肠癌路径图中,一些经典的信号通路,包括Wnt信号通路、PI3K-Akt信号通路、TGF-β信号通路、MAPK信号通路和P53信号通路也出现在差异基因所富集的通路中。小结:筛选出10对结直直肠癌和癌旁组织中差异表达的lncRNA和mRNA,并对测序结果进行生物信息学分析,建立IncRNA-mRNA共表达基因网络图。第二部分结直肠癌差异表达长链非编码RNA及mRNA的验证目的:研究测序表达谱中上调的4个lncRNA（FIRRE-201,SLCO4A1-AS1-202,LINC02163-201,FEZF1-AS1-203）,及下调的3个lncRNA（PGM5-AS1-202,ADIPOQ-AS1-201,SLC30A10-201）在独立样本中的表达水平。研究测序表达谱中上调的3个mRNA（NM₀01062,NM₀02994,NM₀0101 2964）与下调的3个mRNA（NM₀05182,NM₀02594,NM₀01080400）在独立样本中的表达水平。方法:应用实时荧光定量PCR验证在表达谱中检测上调的4个lncRNA（FIRRE-201,SLCO4A1-AS1-202,LINC02163-201,FEZF1-AS1-203）,及下调的3个lncRNA（PGM5-AS1-202,ADIPOQ-AS1-201,SLC30A10-201）的表达水平。应用实时荧光定量PCR验证在在表达谱中检测上调的3个mRNA（NM₀01062,NM₀02994,NM₀01012964）与下调的3个mRNA（NM₀05182,NM₀02594,NM₀01080400）在癌组织中的表达水平。并与测序中的表达水平相比较。结果:应用实时荧光定量PCR验证在表达谱中上调的4个lncRNA（FIRRE-201,SLCO4A1-AS1-202,LINC02163-201,FEZF1-AS1-203）,及下调的3个lncRNA（PGM5-AS1-202,ADIPOQ-AS1-201,SLC30A10-201）的表达水平与测序结果一致。应用实时荧光定量PCR验证在表达谱中上调的3个mRNA（NM₀01062,NM₀02994,NM₀01012964）和下调的3个mRNA（NM₀05182,NM₀02594,NM₀01080400）,结果显示,上述基因在癌组织中表达水平与测序结果一致。小结:长链非编码RNA FIRRE-201,SLCO4A1-AS1-202,LINC02163-201,FEZF1-AS1-203在结直肠癌组织中表达上调;PGM5-AS1-202,ADIPOQ-AS1-201,SLC30A10-201在结直肠癌组织中表达下调。mRNA NM₀01062,NM₀02994,NM₀01012964在结直肠癌组织中表达上调;mRNA NM₀05182,NM₀02594,NM₀01080400在结直肠癌组织中表达下调。第三部分下调长链非编码RNA FIRRE-201,SLCO4A1-AS1-202的表达抑制结直肠癌细胞增殖、迁移和转移目的:研究长链非编码RNA FIRRE-201,SLCO4A1-AS1-202对结直肠癌细胞增殖、迁移、侵袭和克隆形成能力的影响。方法:1.应用siRNA敲低结肠癌细胞HCT116及SW480中的FIRRE-201和SLCO4A1-AS1-202的表达,并用qPCR进行验证;2.应用MTS、Transwell小室、Matrigel基质胶、划痕愈合实验和克隆形成实验检测,敲低FIRRE-201,SLCO4A1-AS1-202对结直肠癌细胞增殖、迁移、侵袭和克隆形成能力的影响。结果:1.MTS法检测结果显示,敲低FIRRE-201、SLCO4A1-AS1-202能抑制结肠癌细胞HCT116和SW480的体外增殖能力（P<0.05）。2.Transwell小室实验结果显示,敲低FIRRE-201、SLCO4A1-AS1-202能抑制结肠癌细胞HCT116和SW480体外迁移能力（P<0.05）;划痕愈合实验表明敲低FIRRE-201、SLCO4A1-AS1-202抑制结肠癌细胞HCT116和SW480的体外迁移能力（P<0.05）。3.铺Matrigel基质胶的Transwell小室实验结果显示,敲低FIRRE-201、SLCO4A1-AS1-202能抑制结肠癌细胞的体外侵袭能力（P<0.05）。4.克隆形成实验结果显示,敲低FIRRE-201、SLCO4A1-AS1-202能抑制结肠癌细胞的体外克隆形成能力（P<0.05）。小结:敲低FIRRE-201、SLCO4A1-AS1-202能抑制结直肠癌细胞的体外增殖、迁移、侵袭和克隆形成能力。结论:1.筛选出10对结直肠癌和癌旁组织中lncRNA和mRNA的差异表达基因,并对测序结果进行生物信息学分析,建立IncRNA-mRNA共表达基因网络图。2.长链非编码RNA FIRRE-201、SLCO4A1-AS1-202、LINC02163-201和FEZF1-AS1-203在结直肠癌组织中表达上调,长链非编码RNA PGM5-AS1-202、ADIPOQ-AS1-201、SLC30A10-201在结直肠癌组织中表达下调。mRNA NM₀01062、NM₀02994、NM₀01012964在结直肠癌组织中表达上调,mRNA NM₀05182、NM₀02594、NM₀01080400在结直肠癌组织中表达下调。3.敲低FIRRE-201和SLCO4A1-AS1-202能抑制结直肠癌细胞的侵袭、增殖、迁移和克隆形成能力。