背景国家癌症中心最新数据报道肺癌是我国发病率最高的肿瘤,非小细胞肺癌是肺癌的主要病理类型,约占肺癌人群的85%。近年来肺癌的发病率呈现新的特点,其中肺腺癌的发病率和死亡率持续上升。复发转移是影响肺腺癌患者治疗和预后的主要原因,因此积极筛查肺腺癌转移相关基因,并阐明其调控机制是当前肺癌研究领域的热点方法本研究前期收集TCGA肺腺癌数据库,GEO肺腺癌数据集（GSE19804,60对肺腺癌样本）以及本课题组5对女性非吸烟患者肺腺癌数据,并对上述数据集的转录组进行联合分析,得到4条在肺腺癌肿瘤组织中高表达,2条在肺腺癌组织中显著低表达的差异基因;进一步应用加权基因共表达分析（WGCNA）得到肺腺癌关键枢纽基因-COL10A1。利用92对肺腺癌组织芯片进行免疫组化检测,在蛋白表达层面验证其表达水平与临床病理特征的相关性;进一步在我院肺癌生物样本库中挑选40对肺腺癌标本,应用qRT-PCR技术在m RNA层面验证其表达水平与临床病理特征的的关系。通过体内外功能实验验证COL10A1的生物学功能。通过文献复习及蛋白质免疫共沉淀技术（Co-Immunoprecipitation,Co-IP）探索COL10A1可能结合的蛋白;应用生物信息学分析及Westen blot检测COL10A1可能调节的信号通路关键节点分子;交叉拯救实验进一步确证COL10A1调控的信号通路。结果通过qRT-PCR和免疫组化（IHC）实验揭示在肺腺癌患者中,COL10A1在肿瘤组织中显著高表达,并且与患者的淋巴结转移密切相关;预后分析结果显示COL10A1的表达与患者的预后密切相关,表达越高预后越差,且高表达COL10A1是肺腺癌患者的独立预后因素。通过qRT-PCR及Western blot检测COL10A1在肺腺癌常见细胞系中的表达,筛选出其高表达细胞系H1299,低表达细胞系A549;分别设计了特异性干扰COL10A1的小干扰RNA（small interfering RNA,si RNA）并构建了过表达COL10A1的质粒。体外功能性实验Transwell、Matrigel、Wound healing及RTCA实验表明敲减COL10A1可显著抑制肺腺癌细胞系的侵袭转移能力,过表达则相反;通过构建裸鼠尾静脉肺转移模型我们发现,敲减COL10A1之后肺腺癌细胞的转移能力显著受到抑制。在机制研究中,通过文献复习我们发现,COL10A1可能与integrinα2β1及DDR2相互作用发挥生物学功能;通过Co-IP证实,在肺腺癌细胞中,COL10A1仅与DDR2相互作用。为寻找COL10A1可能调控的下游信号通路,在TCGA数据库中应用WGCNA寻找与COL10A1表达相关的基因,并进行KEGG PATYWAY富集分析发现,Focal Adhesion信号通路被显著富集且排名第一,该信号通路中富集的基因FAK与肿瘤的转移密切相关;Westen blot检测发现在H1299细胞株中沉默COL10A1,磷酸化FAK的蛋白表达显著降低,而在A549细胞株中,过表达COL10A1蛋白后,磷酸化FAK的蛋白表达显著上升。随后进行交叉拯救实验在H1299细胞敲减COL10A1后,转染FAK部分拯救H1299细胞的侵袭迁移能力;在A549细胞过表达COL10A1后,加入磷酸化FAK抑制剂后部分抑制A549细胞的侵袭迁移能力。综合上述结果提示C0L10A1与DDR2受体相结合激活FAK信号通路调节肺腺癌的侵袭转移。结论本研究充分应用公共数据库并结合课题组前期表达谱芯片,应用生物信息学筛选获得与患者淋巴结转移及预后密切相关的基因COL10A1。免疫组化及qRT-PCR检测证实COL10A1在肺腺癌患者中显著高表达,与患者的淋巴结转移呈正相关,并且为肺腺癌患者的独立预后因素。体内外功能实验证实COL10A1可促进肺腺癌细胞的侵袭转移,机制研究证实C0L10A1与DDR2受体相互作用依赖活FAK信号通路调节肺腺癌的侵袭转移。通过本研究,可从理论上阐明COL10A1促进肺腺癌侵袭转移的分子机制,为肺腺癌患者的预警与治疗提供新的思路。