研究背景与研究目的:食管鳞状细胞癌是食管癌的主要亚型,在中国发病率排名第三且侵袭性极高,其发病率具有显著的性别差异:男性患者的数量为女性患者的二至四倍。而对这种性别差异的研究还处于比较匮乏的状态。在外界因素中,男性比较明显的特征包括吸烟、饮酒等不良嗜好,而传统观点上也将造成食管鳞状细胞癌发病率的性别差异的原因归结到这些方面。从内在的角度上看,男性与女性在激素层面和基因层面都有着显著的差异,而这些内在因素是如何导致食管鳞状细胞癌的性别差异的尚不清楚。在人类基因组中,只有1%-2%的区域包含着编码蛋白质的基因,绝大部分区域的转录产物为非编码RNA(non-coding RNA),而在非编码RNA中,有一种被称作LncRNA(long non-coding RNA)的类型,其长度超过200个核苷酸,在近年来受到广泛的关注。LncRNA与人类多种疾病都相关联,在肿瘤研究领域,大量研究表明LncRNA通过染色体修饰、表观遗传修饰、转录调控、可变剪接调控等方式参与到肿瘤的发生发展过程中。尽管如此,具有性别差异表达的LncRNA是否导致了食管鳞状细胞癌的性别差异尚不清楚。因此,我们有必要对具有性别差异表达的LncRNA在食管癌发生发展过程中的作用及其分子机制进行研究和探索。研究方法:(1)深入分析一个包含179对食管鳞状细胞癌组织的表达谱芯片,从而鉴定男性患者特异性表达的Y染色体连锁差异表达LncRNA。(2)收集来自中国东部和中国南部双中心的食管鳞状细胞癌组织及其对应癌旁组织(共计569对)进行实时荧光定量PCR分析,从而对表达谱芯片分析结果进行验证。(3)通过生物信息学分析和免疫印迹法对LncRNA的编码性进行预测和验证。(4)通过CRISPR/Cas9、慢病毒转导等技术构建细胞敲除、敲降、过表达模型。(5)通过异种移植瘤模型分析LncRNA及其编码的微肽的作用。(6)RNA甲基化免疫共沉淀、RNAPulldown、RNA凝胶迁移实验、免疫印迹法和DNA甲基化分析共同分析吸烟及LncRNA的RNA甲基化修饰在食管鳞状细胞癌中的作用机制。(7)通过联合使用免疫共沉淀实验和液相色谱法-质谱联用分析鉴定LncRNA编码的微肽的靶蛋白及其作用机制。(8)通过染色质免疫共沉淀测序(ChIP-seq)的数据分析及染色质免疫共沉淀实验、双荧光报告基因实验等方法分析LncRNA编码的微肽对下游信号通路的影响。(9)通过免疫组化分析、流式细胞术、TUNEL分析、CCK-8实验等手段对LncRNA编码的微肽在食管鳞状细胞癌中的作用机制进行深入研究。(10)通过细胞模型和异种移植瘤模型对LncRNA编码的微肽的抗癌作用进行探索。研究结果:通过生物信息学分析和双中心样本的实时荧光定量PCR验证,我们发现了一个男性食管鳞状细胞癌患者特异性的、Y染色体连锁的低表达LncRNA—LINC00278,并发现其与食管鳞状细胞癌的预后显著相关。LINC00278能够编码一个结合于YY1蛋白上的微肽YY1BM,其作用为抑制YY1与AR的结合,从而抑制它们共同调控的基因eEF2K的转录。在食管鳞状细胞癌组织和细胞中低表达的YY1BM导致了 eEF2K的高表达,抑制了癌细胞在营养缺乏条件下的凋亡,从而使得癌细胞具有更强的生存能力。在这个调控过程中,吸烟可通过减少LINC00278的m6A修饰进一步减少YY1BM的翻译,从而参与到食管鳞状细胞癌的发生发展过程中。同时,人工合成的YY1BM具有生物活性,对男性食管鳞状细胞癌具有抑制作用。研究结论:我们的研究鉴定了一个在男性食管鳞状细胞癌中将AR相关通路和吸烟联系在一起的Y染色体连锁长链非编码RNA—LINC00278,其特殊的作用机制是造成食管鳞状细胞癌性别差异的原因之一,且其编码的微肽具有作为抗癌药物的潜力。