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研究背景肝癌主要包括原发性肝癌和继发转移性肝癌,其中原发性肝癌在世界恶性肿瘤发病率中占第四位。原发性肝癌又包括原发性肝细胞肝癌(Hepatocellular Carcinoma,HCC)、原发性胆管细胞癌(Intrahepatic Cholangiocarcinoma,ICC)、原发性肝细胞-胆管细胞混合型肝癌(HCC-ICC)三种病理类型,其中肝细胞肝癌占据三分之二以上,也就是我们常说的肝癌,在全世界恶性肿瘤的发病率中占第六位,具有较高的发病率和病死率。世界范围内肝癌的主要发病原因有乙型、丙型病毒性肝炎感染,长期酗酒,黄曲霉毒素摄入,非酒精性脂肪肝等。但是不同地区的发病因素也有明显不同,对于西方发达国家来讲,肝癌病因主要是长期酗酒和非酒精性脂肪肝,而对我国来讲,主要病因为乙型、丙型病毒性肝炎感染或黄曲霉毒素摄入,但是也有极少部分病人病因不清。近年来,随着医疗水平的不断提高,肝癌的诊断也不断完善,其中肝脏彩色多普勒超声检查作为肝细胞肝癌的常规筛查手段,已经广泛普及;电子计算机X射线断层扫描(computed tomography CT)和磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging MRI)的应用大大提高了肝细胞肝癌的早期诊断率及准确率。同时治疗手段也不断提高,其中手术切除、肝移植、经皮肝细胞肝癌射频消融术为早期肝癌主要治疗手段。但是由于肝细胞肝癌发病隐匿,临床表现不明显,大多数病人被发现时已经处于中晚期,失去了最佳治疗时期。虽然经皮肝动脉化疗栓塞术,甲苯磺酸索拉菲尼等靶向药物的应用能延缓患者生存时间,但是总体来说治疗效果欠佳,5年生存率仍低于20%。肝细胞肝癌之所以具有较高的恶性程度、较差的治疗效果主要原因是肝癌的发病机制尚不清楚,因此探索肝癌的发病机制将有望为肝细胞肝癌的治疗提供新思路。长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一段没有固定开放阅读框架的RNA序列,长度大于200个核苷酸序列。长链非编码RNA通过作为信号分子、引导分子、诱饵分子或支架分子在染色体调控基因表达等多项生命进程中起重要作用,因此它的结构或功能异常与多种疾病密切相关。目前研究已经证明长链非编码RNA在核苷酸序列、空间结构,表达水平、与调节蛋白结合力等方面的异常会造成乳腺癌、肺癌、前列腺癌、结肠癌、膀胱癌、胆囊癌、肝癌等多种肿瘤的发生发展。并且随着二代测序的应用和研究的不断深入越来越多的长链非编码RNA被发现,其生物学功能也不断被报道,比如LncRNA MT1JP通过调节miR-214-3p表达抑制胆囊癌发生;LncRNA SNHG16通过miR-302a-3p/FGF19轴促进肝癌的发生;有趣的是印记基因H19在结肠癌中表现为抑癌作用,却在乳腺癌、膀胱癌中表现为促癌作用,这表明长链非编码RNA在不同的肿瘤中其功能具有独特性,因此解析不同的长链非编码RNA在不同肿瘤的作用机制是必要的。所以,我们只有通过探究长链非编码RNA与肿瘤之间的因果关系和作用机制,才能真正的将长链非编码RNA应用到肿瘤的分子诊断和靶向治疗上。我们的研究在癌症基因图谱(Cancer Genome Atlas Project,TCGA)数据库中发现了人类白细胞抗原复合体(human leucocyte antigen complex group 18,HCG18)在肝癌组织中表达异常,并且通过细胞增殖实验,细胞周期和凋亡实验,细胞迁移和侵袭等实验多层次多方位的探究其对肝细胞肝癌生物学活性的影响,并利用在线分析软件探讨了其潜在机制。目的本课题拟结合网络公共数据平台分析长链非编码RNA HCG18在肝癌中的表达情况及与肝癌患者生存预后的关系。并通过细胞实验探讨长链非编码RNA HCG18对肝癌细胞生物学活性影响和潜在机制。方法1.利用TCGA基因芯片表达谱数据分析长链非编码RNA HCG18在肝癌中表达情况,并分析其表达与肝癌患者临床病理特征及生存预后的关系;2.采用实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测长链非编码RNA HCG18在肝癌组织及配对癌旁组织、肝癌细胞及正常肝脏细胞中表达水平;3.通过转染技术将小干扰RNA(si-RNA)和阴性对照(NC-RNA)转染到肝癌细胞系中,降低肝癌细胞系MHCC97H和Hep3B中长链非编码RNA HCG18表达。4.采用CCK-8实验、克隆形成实验、EdU实验、Transwell细胞迁移和侵袭实验、细胞周期、细胞凋亡实验检测长链非编码RNA HCG18在肝癌细胞中的生物学功能。Western blot检测细胞周期相关蛋白、凋亡相关蛋白的表达水平。5.通过基因表达谱交互分析(GEPIA)初步探讨长链非编码RNA HCG18影响肝癌细胞生物学活性的潜在机制。结果1.TCGA数据库中长链非编码RNA HCG18在肝癌组织中表达水平较正常肝脏组织中表达水平上调;长链非编码RNA HCG18高表达组肝癌患者,肝癌细胞低分化,肝癌患者多处于TNM分期晚期,患者血浆中甲胎蛋白水平高,生存时间短。2.qRT-PCR实验验证长链非编码RNA HCG18在肝癌组织和肝癌细胞系MHCC97H和Hep3B中高表达;沉默长链非编码RNA HCG18表达可显著抑制肝癌细胞的体外增殖能力。3.敲除长链非编码RNA HCG18表达,诱导肝癌细胞周期阻滞在G0/G1期,并且促进肝癌细胞凋亡。4.长链非编码RNA HCG18表达沉默后,肝癌细胞迁移能力明显降低;与空白对照组相比,长链非编码RNA HCG18低表达组肝癌细胞的侵袭能力明显降低。5.长链非编码RNA HCG18表达与ERK1/2表达水平相关。结论1.长链非编码RNA HCG18在肝癌组织和肝癌细胞中高表达,长链非编码RNA HCG18高表达的肝癌患者预后差。2.长链非编码RNA HCG18低表达组肝癌细胞增殖能力降低、细胞周期被阻滞在G0/G1期、细胞凋亡率增加、细胞迁移和侵袭能力降低。3.长链非编码RNA HCG18可能通过调节ERK1/2信号通路影响肝癌发生发展。