研究背景及目的DNA复制是细胞增殖的关键步骤,异常的DNA复制常被认为是肿瘤发生的驱动力。许多与细胞增殖相关的分子在肿瘤中表达和功能异常,如微染色体维持蛋白10(Mcm10),由MCM10基因编码,是真核生物复制体中一个重要的保守组分。Mcm10可通过与细胞分裂周期45(Cdc45)-微染色体维持复合蛋白2-7(Mcm2-7)-GINS复合蛋白以及单链和双链DNA的直接相互作用启动DNA复制,复制起始后,Mcm10可与DNA聚合酶-α作用控制复制叉稳定性和维持复制链延长。但在病理情况下,Mcm10常发生功能失调,在神经母细胞瘤、尤文氏肉瘤、膀胱癌、宫颈癌和尿路上皮癌等多种肿瘤中均可见MCM10异常高表达,其参与肿瘤细胞的增殖、周期进程,并可作为一个重要的不良预后指标。但MCM10是否参与了肺癌的发生发展以及其分子机制国内外尚未见报道。本课题旨在探讨MCM10在肺癌与正常肺组织中表达差异情况及其表达水平与肺癌患者的临床病理信息、预后、肿瘤细胞增殖和细胞周期时相分布等的关系,初步探究MCM10在肺癌中的生物学功能及发挥作用的分子机制,阐明MCM10通过CCND1进而影响肺癌的发生发展,从而为肺癌早期诊断、预后判断和治疗提供潜在的新靶标。研究内容及方法本课题以公共数据库(GEO数据库、Oncomine数据库、Kaplan-Meierplotter数据库)中的肺癌数据集为研究对象,运用t-检验和单因素方差分析探究了MCM10在肺癌和正常肺组织中、肺癌不同病理分期中和肺癌不同组织类型中的表达水平差异;卡方检验探究了 MCM10表达与临床病理特征的关系;COX回归分析探究了 MCM10的表达是否为影响肺癌患者生存的的独立危险因素,Kaplan-Meier法及对数秩检验探究MCM10表达差异对患者生存的影响;运用基因富集分析,探究了 MCM10在肺癌发生发展中可能参与的生物学过程;以肺癌临床样本为研究对象,运用Real-time PCR和免疫组化进一步探究MCM10在肺癌和相应的癌旁组织中表达水平的差异;以肺癌细胞系(A549、H661细胞系)为研究对象,运用CCK8法、流式细胞术、克隆形成实验,分别检测了瞬时干扰MCM10后对肺癌细胞增殖、细胞周期各时相分布、克隆形成能力的影响;运用Real-time PCR和Western Blot检测瞬时干扰MCM10后MCM10以及调控细胞周期相关基因的变化,探究MCM10参与肺癌增殖相关生物过程的分子机制。研究结果在本课题的研究中,生物信息学结果显示MCM10在肺癌中的表达水平显著高于正常对照组,在肺癌IA期就发生上调且与肿瘤的分期呈正相关。在肺癌患者临床样本中运用Real-time PCR和免疫组化检测MCM10的表达水平,结果提示MCM10在肺癌组织中高表达,与生物信息学结果一致。免疫组化的结果显示MCM10主要表达于细胞核,在胞质中也有部分表达。进一步分析MCM10与病理特征的关系,结果显示MCM10高表达与病理分期以及复发等因素相关。MCM10表达水平越高,患者的总体生存时间、进展后生存时间以及进展时生存时间越短。在GEO数据库中进一步验证了 MCM10表达水平与肺癌患者总生存和无病生存差密切相关,单变量和多变量COX回归分析显示MCM10的表达可作为预测肺癌患者无病生存的独立危险因素。此外,基因富集分析结果显示,MCM10高表达富集细胞增殖和细胞周期等生物过程。体外功能实验发现,敲低MCM10的表达后,肺癌细胞增殖能力以及克隆形成能力下降,细胞周期阻滞在G0G1期,同时发现干扰MCM10后,控制G1/S期转换的CCND1的RNA和蛋白水平均下降。研究结论本课题研究结果证实MCM10在肺癌早期高表达,与肺癌病理分期、早期和晚期复发以及不良预后相关,并可作为肺癌预后的独立危险因素;MCM10促进肺癌细胞的增殖、克隆形成,其作用的分子机制可能由CCND1介导。