背景:结直肠癌（CRC）是人类常见的消化道恶性肿瘤,每年都有较高的发病率和病死率,特别是在中国,随着人民生活水平的提高,饮食结构发生了重大变化,CRC的发病率呈逐年上升趋势,严重损害患者的健康与生命。共刺激分子B7-H3是免疫检查点蛋白之一,在多种肿瘤类型组织中广泛过表达,与患者不良预后相关。吡咯-5-羧酸还原酶1（PYCR1）是一种线粒体酶,也是参与脯氨酸合成的关键酶,研究显示其在CRC患者组织中高表达,提示PYCR1可能与肿瘤的进展有关。脯氨酸是一种非必需氨基酸,有研究提出脯氨酸代谢与肿瘤增殖和迁移有关,但目前还没有关注脯氨酸代谢在CRC中的意义,因此本研究拟观察B7-H3和PYCR1对CRC细胞的脯氨酸代谢、增殖、侵袭和迁移功能的影响,并探讨其潜在的机制,并进一步在临床上验证B7-H3和PYCR1对CRC患者的预后价值。方法:本研究收集了205例CRC患者组织样本,制作组织芯片并收集临床信息。采用免疫组织化学方法对组织芯片进行染色,分析B7-H3和PYCR1在患者组织中的表达情况。用卡方检验和Fisher确切法对数据进行统计分析,探索两个分子和临床病理参数之间的相关性。用COX比例风险模型分析目的基因的预后意义,并绘制目的基因生存曲线。在体外实验中,用慢病毒构建了B7-H3高、低表达的稳转株,检测了稳转株中脯氨酸和谷氨酸产量的变化。为了进一步分析B7-H3对脯氨酸代谢的影响,用实时定量荧光PCR法检测了PYCR1、PYCR2和PYCRL m RNA在稳转株中的表达,最后挑出了PYCR1作为B7-H3的下游靶点。Western Blot法检测了稳转株中PYCR1和PI3K通路的蛋白表达。用PYCR1-siRNA和过表达质粒构建了瞬转株,继续检测了细胞中脯氨酸的代谢能力。为了探索B7-H3和PYCR1对CRC细胞进展的影响,采用CCK-8法、Transwell实验、EDU法、平板克隆形成和细胞划痕实验检测了稳转株和瞬转株的增殖、侵袭和迁移能力。结果:在本研究中,免疫组织化学实验结果显示B7-H3和PYCR1在CRC组织中高表达且两基因具有表达相关性。生存分析结果提示B7-H3和PYCR1的高表达均预测预后不良。在体外实验中,CRC细胞过表达B7-H3致脯氨酸代谢增强,而敲除B7-H3较对照组脯氨酸代谢显著降低。实时定量荧光PCR结果显示PYCR1和B7-H3具有表达相关性,Western Blot结果表明B7-H3可以通过激活PI3K通路调控PYCR1的表达。并且过表达PYCR1或用PYCR1抑制剂处理细胞可逆转B7-H3诱导的脯氨酸代谢能力。细胞功能实验结果显示B7-H3高表达促进CRC细胞的增殖、侵袭和迁移,当下调或过表达PYCR1后,又会发生相反的变化,这些结果证明B7-H3可通过调控PYCR1来影响CRC细胞进展。结论:综上,研究结果提示B7-H3和PYCR1过表达与CRC患者预后不良相关,B7-H3通过调控PYCR1在脯氨酸代谢中的作用促进结直肠癌细胞的增殖和迁移。该研究不仅提示了B7-H3作为预后靶点的潜力,也为B7-H3在肿瘤代谢中的作用机制研究提供了实验依据。