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第一部分 食管鳞癌早期诊断模型的建立异性、准确性和AUC均为1;在GSE130078数据集中,模型的特异度为0.9565,准确度为0.963,灵敏度和AUC均为1;在GSE53622和GSE53624中,模型的灵敏度、准确度、特异度和AUC均为1;在TCGA+GTEx数据中,模型的特异度为0.93727,灵敏度为0.57143,准确度为0.9281,AUC为0.901.随后,我们又进一步增加Ⅱ期食管鳞癌组织的数据,计算得到cutoff值为0.551,用这个cutoff值预测Ⅰ/Ⅱ期食管鳞癌组织和正常组织。结果与之前类似,模型表现出很好的效能,特别是在TCGA+GTEx数据中,模型的灵敏度从0.57143增加到0.8333.这些结果表明我们建立的诊断模型在食管鳞癌早期诊断中具有很强的效能。食管癌严重威胁人类健康,其发病隐匿,早诊困难,死亡率高.lncRNA作为一类重要的非编码RNA,在多种肿瘤中表达失调,在肿瘤发生和进展中发挥重要作用。许多lncRNA已被证明是癌症诊断和治疗的潜在生物标志物和靶标。实验室前期已生成153对食管鳞癌及癌旁组织的全转录组数据。我们随机取93对食管鳞癌及癌旁组织的全转录组数据作为训练集,60对的数据作为测试集。在训练集中,我们鉴定出2468个在癌组织和癌旁组织中差异表达的lncRNA,其中1326个lncRNA表达上调,1 142个lncRNA表达下调。去除特征不明显或特征相关性过高的lncRNA后,用剩余的2369个LncRNA进行聚类分析,可以显著区分肿瘤和正常组织。在此基础上,我们采用随机森林算法和10折交叉验证的策略进行递归特征消除,最终筛选出6个lncRNA作为一组诊断标志物。在测试集和四套外部数据集（GSE130078,GSE53622,GSE53624,TCGA+GTEx）中分别验证这六个lncRNA的表达,结果与训练集完全一致。此外,用这6个LncRNA在训练集、测试集和四套外部数据集进行无监督层次聚类,聚类分析结果显示这六个lncRNA可以有效区分肿瘤和正常组织。这表明我们筛选得到的6个lncRNA具有很强的诊断潜能,可以用于构建食管鳞癌诊断模型。基于筛选获得的6个lncRNA的表达数据,我们使用logistic回归模型构建诊断模型,得到每个患者的诊断分数（TD score）。TD score位于0～1之间,代表其患食管鳞癌的概率。取cutoff值为0.5.在训练集、测试集中测试我们构建的诊断模型的效能,结果显示在训练集和测试集中模型的特异度、灵敏度、准确度和ROC曲线下面积（AUC）均为1;在四套外部数据集中进行验证,结果显示在GSE130078数据集中,模型的特异度为0.6957,灵敏度为0.9565,准确度为0.8261,AUC为0.968;在GSE53622中,模型的灵敏度为0.9,准确度为0.95,特异度和AUC为1;在GSE53624中,模型的特异度为0.9916,灵敏度为0.8908,准确度为0.9412,AUC为0.997;在非配对的TCGA+GTEx数据中,模型的特异度为0.8413,灵敏度为0.8642,准确度为0.8466,AUC为0.951.这表明我们建立的诊断模型具有很强的诊断效能。此外,我们还发现诊断模型与性别、吸烟、饮酒等因素无关,可作为独立诊断指标。为了进一步验证模型在食管鳞癌早诊中的效能,我们选出正常组织和Ⅰ期食管鳞癌组织,使用Youden指数计算出cutoff值为0.562,用这个cutoff值预测Ⅰ期食管鳞癌组织和正常组织。结果显示在训练集和测试集中,模型的灵敏度、特最后,我们在30对配对的组织中采用qRT-PCR实验对诊断模型进行了低通量的验证。结果显示,在进行肿瘤和正常组织预测时,模型的灵敏度为0.9474,特异度为0.8947,准确度为0.9211,AUC为0.983;在预测Ⅰ/Ⅱ期食管鳞癌组织和正常组织时,模型的灵敏度为1,特异度为0.8947,准确度为0.92,AUC为0.982.这表明我们建立的诊断模型在低通量数据下也具有很强的诊断效能。综上所述,我们从153对食管鳞癌及癌旁组织的全转录组数据出发,鉴定出6个lncRNA用于食管鳞癌诊断模型的构建。构建的诊断模型在食管鳞癌诊断,甚至于早期诊断中均有很强的效能。第二部分 MIR503HG通过调控hsa-miR-503信号通路促进食管鳞癌细胞增殖、侵袭和迁移食管癌靶向治疗已经研究多年,但患者总体获益仍然有限,食管癌患者的5年生存率仍然很低。因此,需要继续寻找有效的治疗靶点。lncRNA参与多种生物学过程,在前期食管鳞癌早期诊断模型的筛选中,我们鉴定到一个lncRNA MIR503HG在食管鳞癌组织中异常高表达。本研究旨在研究MIR503HG在食管鳞癌中的功能及作用机制。首先,我们在三个GEO数据库和TCGA联合GTEx数据中分析了 MIR503HG的表达情况,结果表明MIR503HG在食管鳞癌组织中高表达,是一个潜在的癌基因。我们在KYSE30和KYSE510细胞系中,利用慢病毒系统构建了稳定敲降MIR503HG的细胞,研究MIR503HG对食管鳞癌细胞增殖、侵袭和迁移能力的影响。CCK-8和平板克隆形成实验均表明,稳定敲降MIR503HG的细胞增殖能力被显著抑制。Transwell实验表明,稳定敲降MIR503HG的细胞侵袭和迁移能力明显减弱。皮下移植瘤实验结果显示,稳定敲降MIR503HG组肿瘤的大小和重量显著低于对照组,这与体外增殖实验结果一致。此外,我们用流式细胞术检测了稳定敲降MIR503HG对细胞周期的影响。结果表明稳定敲降MIR503HG促进细胞周期发生G1-S阻滞。接下来,我们探究了 MIR503HG的作用机制。MIR503HG作为hsa-miR-503的宿主基因,可能通过调控hsa-miR-503来发挥功能。我们用qRT-PCR技术检测稳定敲降 MIR503HG 后 hsa-miR-503 的两个成熟体 hsa-miR-503-3p 和 hsa-miR-503-5p的表达,发现这两个成熟体的表达均下调。这表明MIR503HG对hsa-miR-503 具有调控作用,可能是其发挥作用的机制。进一步,我们进行了回复实验,在稳定敲降MIR503HG的细胞中分别过表达hsa-miR-503-3p和hsa-miR-503-5p,结果表明过表达hsa-miR-503-3p和hsa-miR-503-5p均部分恢复了稳定敲降MIR503HG细胞的增殖、侵袭和迁移能力。综上所述,本研究首次探究了 MIR503HG在食管鳞癌中的功能,初步揭示了 MIR503HG通过调控hsa-miR-503信号通路促进食管鳞癌细胞增殖、侵袭和迁移的作用机制。MIR503HG可能成为食管鳞癌靶向治疗的一个新靶点。