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背景及目的肝细胞癌（hepatocellular carcinoma,HCC）是一种起源于肝实质细胞的原发性恶性肿瘤。乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒是HCC的主要病因。HCC是世界第五大恶性肿瘤,每年死亡人数在所有恶性肿瘤中排名第二。中国是HCC的高发国家,每年占世界HCC病例和死亡人数的一半以上。近年来,随着影像学、外科学等技术的不断发展,HCC的诊断和治疗取得了很大进展,但仍存在缺乏有效的诊断标志物、术后复发率高、术后生存率低等问题。因此,筛选在肝癌发生发展中起作用的关键分子标志物,对提高肝癌的诊治水平具有重要意义。方法1.从基因表达数据库（Gene Expression Omnibus,GEO）下载微阵列数据集GSE55092。用生物信息学软件对数据进行分析,寻找差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）。并对差异基因进行基因本体（Gene Ontology,GO）富集分析、京都基因与基因百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）通路分析、创新通路分析（Ingenuity Pathway Analysis,IPA）和蛋白质-蛋白质相互作用（Protein-Protein interaction,PPI）网络分析。利用Cytoscape软件（Cytoscape＿v3.7.2）中的Centiscape2.2和分子复合物检测（Molecular Complex Detection,MCODE）对关键差异基因进行鉴定。并利用基因表达谱数据动态分析（Gene Expression Profiling Interactive Analysis,GEPIA）数据库验证筛选出的关键差异基因的表达含量及临床意义。2.课题组选取原发性肝癌患者肿瘤组织、癌旁组织、远癌组织样本各5份,采用Affymetrix m RNA-lncRNA基因芯片,分析得到719个差异表达的长链非编码RNAs（long non-coding RNAs,lncRNAs）。根据选择基因间区类型lncRNA和校准p值排序的的筛选标准选择出6个lncRNAs,包括ENST00000514608.1、NONHSAT138156、NONHSAT024276、NONHSAT124357.2、NONHSAT053785和癌症易感候选基因7（cancer susceptibility candidate 7,CASC7）。收集确诊肝癌患者、慢性乙型肝炎患者及正常对照者血清各50例标本,采用微滴式数字PCR（Droplet Digital PCR,dd PCR）对这6个lncRNAs的表达进行验证,通过比较这些lncRNAs诊断肝癌的临床参数,确定后续继续研究的目标分子。扩大三个组的样本量继续研究目标分子对肝癌的临床价值。结果1.基于GEO数据库的微阵列数据集GSE55092筛选出2264个差异表达的m RNAs,其中764个上调,1500个下调。GO分析表明,这些DEGs与小分子代谢、异型生物质的代谢和细胞氮化物代谢等过程有关。KEGG通路分析显示DEGs与代谢通路、补体和凝血级联反应等相关。疾病与生物功能分析表明,DEGs主要与癌症、机体损伤和异常、胃肠道疾病和肝脏系统等疾病相关。关联度排名前10的基因被确定为关键基因。Cox回归分析显示,这10个基因（CDC20、BUB1B、KIF11、TTK、EZH2、ZWINT、NDC80、TPX2、MELK、KIF20A）均与肝癌患者的总生存率相关。2.对基于新鲜肝癌组织运用表达谱芯片筛选得到的6个lncRNAs进行验证,得到CASC7、NONHSAT053785、NONHSAT024276和NONHSAT138156这4个lncRNAs具有差异表达,其中CASC7诊断肝癌的准确度最高,因此将CASC7作为继续研究的目标分子。已成功建立和优化了dd PCR技术检测肝癌、肝炎和正常对照者血清中CASC7的表达含量。肝癌患者血清中CASC7的表达明显高于慢性乙型肝炎患者（中位数:8.8versus 2.2 copies/μl,p<0.001）和健康对照组（中位数:8.8 versus 3.8 copies/μl,p<0.001）。血清CASC7高表达与肿瘤个数（p=0.005）、肝内转移（p<0.001）、肿瘤大小（p=0.007）和TNM分期（p=0.008）显著相关,其中CASC7区分肝内转移和非肝内转移的ROC曲线下面积为0.811（95%CI:0.714-0.909）。然而,AFP不能区分上述临床病理参数。CASC7与其他临床指标的相关性分析显示,CASC7与癌胚抗原（r=0.322,p=0.004）、碱性磷酸酶（r=0.467,p<0.001）、谷氨酰转肽酶（r=0.29,p=0.009）、乳酸脱氢酶（r=0.275,p=0.014）、白细胞（r=0.296,p=0.008）、血小板（r=0.279,p=0.012）和单核细胞（r=0.295,p=0.008）呈正相关,与胆碱酯酶呈负相关（r=-0.231,p=0.039）。CASC7区分肝癌组与非肝癌组的ROC曲线下面积为0.808（95%CI:0.742-0.874）,cut-off值为7.24 copies/μl,灵敏度为63.8%,特异度为95.2%。结论通过生物信息学分析,确定了与HCC进展相关的关键候选基因,这有助于寻找HCC的生物标志物和治疗靶点。同时基于新鲜肝癌组织样本的表达谱芯片筛选出CASC7,验证得到CASC7在HCC患者血清中显著上调,并与肿瘤数量、肝内转移、肿瘤大小和TNM分期密切相关,可能是一种有前景的诊断生物标志物。