人类基因组约98%的转录产物为非编码RNA (noncoding RNA, ncRNA),主要包括小分子RNAs (microRNAs等)和长链非编码RNAs (long non-coding RNAs),形成细胞中高度复杂的RNA调控网络,在肿瘤发生中发挥广泛而多样性的生物学功能。ncRNA主要通过调控靶基因参与相关的信号通路影响肿瘤的发生、侵袭、转移等过程,发挥着类似癌基因或抑癌基因的作用。miR-196a及长链非编码RNA HOTAIR在多种肿瘤中出现表达紊乱,可作为癌症诊断、预后的标志物和潜在的药物靶点。但迄今为止,miR-196a、HOTAIR在胃癌、非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)中的表达水平、生物学功能及可能的分子机制尚未见研究报道。本文第一部分研究miR-196a在胃癌中的表达量及其调控靶基因p27kip1的表达,从而促进胃癌细胞恶性增殖的分子机制。第二部分研究lncRNA HOTAIR在胃癌中表达水平对胃癌细胞增殖、侵袭能力的影响及ceRNA调控的分子机制。第三部分研究lncRNA HOTAIR在NSCLC中表达水平与临床病理特征的相关性,及调控NSCLC细胞侵袭转移能力的分子机制。以上研究揭示了非编码RNA(microRNAs、lncRNAs)及蛋白编码mRNA等在细胞中形成高度复杂的RNA调控网络,这多类RNA在转录后水平相互影响的机制,体现了全新的宽范围转录组调控网络,为我们研究胃癌、NSCLC发病机制,诊断、治疗及预后提供新的研究方向和靶标。第一部分 miR-196a调控p27kip1促进胃癌细胞增殖的机制研究目的：研究miR-196a在胃癌中的表达水平、临床意义及其发挥生物学功能的机制。方法：定量PCR检测miR-196a在胃癌组织及细胞系中的表达量。外源性封闭或过表达miR-196a,进而利用MTT,流式细胞检测技术,生物信息学分析,荧光素酶报告基因及Western Blotting等技术检测miR-196a对细胞增殖功能的影响及其调控的靶基因。同时活体动物实验证实miR-196a的表达上调能显著促进肿瘤的形成能力。结果： 相对于胃正常粘膜组织miR-196a的表达在胃癌组织中出现了显著的表达上调,并且其表达量与胃癌病人的肿瘤大小、临床分期、淋巴结转移及术后生存期等密切相关。外源性调节miR-196a的表达水平能显著性通过改变细胞周期进程而影响胃癌细胞的增殖及克隆形成能力,但miR-196a对胃癌细胞的凋亡并无影响。同时活体动物实验证实miR-196a的表达上调能显著促进肿瘤的形成能力。荧光素酶结果证实p27kip1是miR-196a的靶基因,定量PCR及WB结果显示miR-196a能同时下调p27kip1的mRNA及蛋白质表达水平,且上调miR-196a的表达能拮抗p27kip1抑制胃癌细胞的增殖能力。结论：胃癌中上调的miR-196a抑制了p27kip1的表达,从而促进了胃癌细胞的恶性增殖,提示miR-196a及p27kip1可作为未来临床治疗胃癌的新的分子靶标及胃癌治疗的预后指标。第二部分lncRNA HOTAIR作为ceRNA调控胃癌细胞增殖侵袭的机制研究目的：研究lncRNA HOTAIR在胃癌中的表达水平、临床意义及其发挥的生物学功能的机制。方法：定量PCR检测HOTAIR在胃癌组织及细胞系中的表达量。外源性封闭或过表达HOTAIR,进而利用MTT, transwell实验,流式细胞检测技术,生物信息学分析,荧光素酶报告基因、Western Blotting及免疫组化等技术检测HOTAIR对细胞增殖、侵袭功能的影响及ceRNA机制吸附miRNA抑制靶基因的表达。同时活体动物实验证实封闭HOTAIR的表达能显著抑制肿瘤的形成能力。结果：胃癌组织标本中HOTAIR表达量显著性高于癌旁组织标本；且HOTAIR的表达量与肿瘤大小,病理分期、远处转移及预后差密切相关；干扰HOTAIR表达后,能显著抑制胃癌细胞的迁移侵袭能力,并在体内外水平抑制细胞的增殖能力。HOTAIR可发挥ceRNA活性,通过竞争性结合miR-331-3P,发挥类似miRNA海绵吸附作用,拮抗miR-331-3P负性调控靶基因HER2的功能。结论：HOTAIR在胃癌组织中表达水平显著性上调,在调控肿瘤细胞转移进程中起积极作用,可作为癌症诊断、预后和治疗的靶点。初步证实HER2是HOTAIR通过ceRNA机制调控的靶基因,且晚期胃癌患者HOTAIR和HER2表达呈正相关性。因此,HOTAIR调控HER2的机制将有望为Herceptin(曲妥单抗)等分子靶向治疗药物在胃癌的应用提供新的治疗靶点和理论依据。第三部分lncRNA HOTAIR调控HOXA5促进NSCLC细胞侵袭转移机制研究目的：研究lncRNA HOTAIR在非小细胞肺癌(NSCLC)中的表达水平、临床意义及其发挥的生物学功能的机制。方法：定量PCR检测HOTAIR在NSCLC及细胞系中的表达量。外源性封闭或过表达HOTAIR,进而利用MTT,克隆形成,transwell实验,流式细胞检测技术及Western Blotting等技术检测HOTAIR对细胞增殖、凋亡及侵袭功能的影响及其调控的靶基因。同时活体动物实验证实封闭HOTAIR的表达能显著抑制NSCLC细胞的侵袭转移能力。结果：NSCLC癌组织标本中HOTAIR表达量显著性高于癌旁组织标本；HOTAIR的表达水平与NSCLC患者的病理分期、淋巴结转移及预后密切相关。封闭HOTAIR表达后,在体内外水平显著抑制肿瘤细胞侵袭转移能力,Westernbolt实验表明封闭HOTAIR可上调HOXA5、MMPs的蛋白表达水平。结论：NSCLC中HOTAIR表达异常上调,发挥癌基因的功能,可能部分通过调节HOXA5、MMPs的表达,从而促进肿瘤细胞的迁移侵袭能力。提示HOTAIR可作为NSCLC预后差的新分子指标,为完善NSCLC发病机制及诊断、治疗和提高生存率提供新的理论依据。