RNA转录本测序技术的出现使人们认识到非编码RNA在发育和代谢中的重要作用。非编码RNA包括microRNAs(MiRNAs)、转移RNAs(TRNAs)、核糖体RNA(RRNA)、小干扰RNA(SiRNAs)和长非编码RNA(LncRNAs)。非编码RNA是一组不能转化为蛋白质的RNA分子。以前,非编码RNA被认为是非功能性RNA,甚至是没有作用的RNA。但在目前研究,microRNAs(MiRNAs)和长非编码RNAs(LncRNAs)都已被证明是重要的转录和转录后调节因子。LncRNA是长度超过200个核苷酸的非编码RNA转录本。它在遗传调控和多种表观遗传调控包括遗传印记、组蛋白修饰、X染色体失活、染色质动力学等方面都发挥着重要作用。新的研究表明,lncRNAs可能与多种疾病有关,包括免疫系统功能障碍、神经退行性疾病、癌症、代谢性疾病和心血管疾病等。LncRNAs在发育过程和细胞的凋亡中都具有重要的生物作用,包括组蛋白修饰、转录和转录后调控、细胞凋亡和细胞周期调控、基因组印迹、染色质重塑等。目前的研究表明,lncRNAs可能在包括神经脑胶质瘤在内的多种人类肿瘤的生物学过程中起着关键的作用。通过发挥癌基因或抑癌基因的作用,lncRNA可能在胶质瘤的发生、发展和其他恶性表型中有着不可估量的意义。其表达谱也可能对胶质瘤的分类和患者的预后有重要的临床意义。本研究通过实验室测序得到高通量数据,分别从脑胶质瘤患者(T-1、T-2、T-3、T-4、T-5)及其脑胶质瘤癌旁组织(CK-1、CK-2、CK-3、CK-4、CK-5)收集为为肿瘤样本和对照样本。由于本文是对lncRNA-seq(长非编码RNA),所以所有样本都通过lncRNA系统鉴定和lncRNA特性分析。之后深入挖掘与胶质瘤发生发展相关的lncRNAs。研究结果如下:(1)将从RNA深度测序获得的清洁数据过滤以筛选候选lncRNAs,共获得1.31T数据。在脑胶质瘤标本和其对应癌旁组织标本中鉴定了总共13540种已知的lncRNAs。此外,新发现总共2231个新的lncRNAs。(2)脑胶质瘤样本中lncRNAs的表达水平与对照样本中的lncRNAs表达水平进行比较,通过广义线性回归分析,其中Pvalue<0.05并且|log2FC|>1(FC为差异倍数,本研究的lncRNA以两倍差异为阈值筛选显著差异的RNA)的lncRNAs被定义为显著差异性表达。共发现776个lncRNAs差异表达,而271个lncRNAs在脑胶质瘤标本中上调,505个lncRNAs在脑胶质瘤标本中下调(3)反义预测(antisense)靶基因的功能富集分析:GO生物过程分析表明,细胞过程(包括任何在细胞水平上进行的过程)占据了大部分富集的GO条目。GO分子功能分析表明,顶级富集的本体通常与细胞本身(包括质膜和任何外部封装结构,如细胞壁和细胞包膜)相关。GO细胞成分分析显示,受体结合(分子与另一分子上的一个或多个特定位点的选择性,非共价,通常是化学计量的相互作用)富集显著。(4)顺式调节-预测(cis)靶基因的功能富集分析:GO分析结果与反义预测(antisense)靶基因功能富集分析的GO分析结果类似。KEGG通路分析证明许多与氨基酸代谢相关的信号通路(嘌呤代谢,精氨酸和脯氨酸代谢,氨基酸的生物合成,代谢途径和次生代谢物的生物合成等)和许多免疫反应相关的信号传导途径(内质网中的蛋白质加工,移植物抗宿主病,抗原处理和自然杀伤细胞介导的细胞毒性)被富集。(5)本研究对GABA能突触,谷氨酸能突触,胆碱能突触,5-羟色胺能突触和多巴胺能突触5条通路的mRNAs进行KEGG分析,并反推对其进行调控的lncRNA。这些未知的lncRNA可能对研究的脑胶质的发生发展有意义。(6)本研究也对内源性大麻素通路进行了相应的KEGG分析,进而推出与之相关的lncRNAs,研究结果表明CB1大麻素受体选择性激活了星形脑胶质细胞中iNOS蛋白的表达和NO的过量产生。这药理作用可能在神经变性的炎症过程中起着关键的作用,这也与本研究检测出来的CB1受体变化相符。综上所述,本研究在脑胶质瘤当前已有数据库的基础上进行RNA-seq,鉴定并分析lncRNA的特征、组织功能相关的lncRNA,并挖掘在脑胶质瘤发生发展中发挥重要调控的lncRNAs,为脑胶质瘤的治疗提供候选标记。