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目的:肺癌,是当今世界最常见的恶性肿瘤。而非小细胞肺癌(Non-small Cell Lung Cancer,NSCLC)是肺癌最主要的病理类型,约占全部肺癌的80-85%。仅2018年,全世界新发肺癌就高达2,093,876例、死亡1,761,007例。尽管近年来不断改进综合治疗的方法,但患者5年总生存率仍低于20%。因此,积极寻找新的标志物和治疗靶标对于肺癌的诊断和治疗都是至关重要的。突触结合蛋白7(Synaptotagmin 7,SYT7),最早被发现其构成了斑马鱼神经肌肉接头处神经递质释放的异步钙传感器,在整个中枢神经系统中高度表达。目前已被证实它是最主要的囊泡钙传感器之一,参与了内分泌细胞和溶酶体融合的致密核囊泡胞吐过程,并且发现其具有调节神经递质释放、胰岛素分泌等功能,与细胞的迁移及多种疾病的发展相关。然而近些年来,SYT7在肿瘤研究中特别是非小细胞肺癌中的作用仍不清楚。因此,本研究以临床样本为依托,通过生物信息学、分子生物学实验,尝试探索SYT7在非小细胞肺癌中的诊断价值和预后作用,明确SYT7对非小细胞肺癌生物学行为的影响,并进一步探讨其潜在的作用机制。为SYT7作为非小细胞肺癌患者的诊断、预后标志物和药物靶点提供理论基础。方法:1、选择来自The Cancer Genome Atlas(TCGA)和Gene Expression Omnibus(GEO)公共数据库基因表达谱,分析研究非小细胞肺癌癌与癌旁SYT7mRNA表达的差异。2、搜集17个非小细胞肺癌的GEO基因表达谱,通过meta分析,量化其表达的差异水平。3、对选取的在线数据集SYT7 mRNA的表达水平进行分析,并绘制ROC和s ROC曲线证明SYT7表达水平对于非小细胞肺癌的诊断价值。4、通过Kaplan-Meier网站分析联合的数据集中SYT7高、低表达组间患者的总生存期差异。5、在153例非小细胞肺癌患者的癌组织和50例癌旁组织中通过免疫组化方法检测SYT7的蛋白表达水平,判断SYT7蛋白在癌和癌旁表达的差异。6、收集153例非小细胞肺癌患者的临床病理参数和其中具有完整随访的97例预后信息,分析SYT7与患者临床表型和预后间的相关性。运用Cox单因素分析和Cox多因素比例风险模型分析97例完整随访信息的非小细胞肺癌患者数据,判断SYT7是否为患者预后的独立预测因子。7、通过使用siRNA和过表达质粒,分别建立敲减SYT7的A549细胞系和过表达SYT7的H1299细胞系。8、通过qRT-PCR和Western Blot实验验证SYT7敲减及过表达效率。9、在非小细胞肺癌细胞系中通过MTT法和集落形成实验,检测SYT7对细胞增殖的影响。10、在非小细胞肺癌细胞系中通过伤口愈合实验和Transwell实验,检测SYT7对细胞迁移的影响。11、在TCGA-LUNG数据集中利用R语言数据库软件计算SYT7的相关性基因,然后通过Gene ontology(GO)和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)分析,研究SYT7所涉及到生物学过程、分子功能和信号通路。12、利用Western Blot法检测敲减和过表达SYT7后分子通路的变化。13、SPSS 20.0软件行统计学分析:每组实验重复3次。T检验比较组间差异。P<0.05为差异具有统计学意义。结果:1、在GSE8569,GSE18842,GSE19188,GSE19804,GSE21933,GSE27262,GSE31210,GSE32863,GSE43458,GSE74706,GSE75037,GSE103512,GSE118370和TCGA-LUNG数据集中,SYT7 mRNA在非小细胞肺癌组织中的表达水平显著高于癌旁正常肺组织。2、在TCGA-LUAD和TCGA-LUSC数据集中,SYT7 mRNA在Ⅰ-Ⅳ期表达水平明显高于癌旁组织。3、17个GEO数据集的meta分析提示,SYT7mRNA在非小细胞肺癌组织表达高于癌旁正常组织。4、TCGA-LUNG的ROC曲线和17个GEO数据集s ROC曲线提示,SYT7 mRNA的表达对于非小细胞肺癌具有诊断价值。5、KM-plotter网站分析的多个数据集,发现SYT7高表达患者的总生存时间均显著短于低表达者。6、针对153例患者的免疫组化分析显示,SYT7在非小细胞肺癌组织中的表达水平显著高于癌旁组织。7、根据非小细胞肺癌组织中SYT7蛋白水平,将患者分为SYT7高表达组和SYT7低表达组,在患者临床样本资料中分析提示,SYT7的表达与分化程度和p T分期相关。8、患者预后资料分析提示,SYT7高表达患者的总生存均显著短于SYT7低表达患者。Cox比例风险模型证实SYT7为患者预后的独立危险因素。9、非小细胞肺癌细胞系中验证SYT7表达高低,qRT-PCR和Western Blot结果显示,SYT7在A549细胞中表达最高,在H1299细胞中表达最低。10、利用siRNA转染,建立敲减SYT7的A549细胞。使用SYT7过表达质粒,建立高表达SYT7的H1299细胞。Western Blot和qRT-PCR均显示敲减及过表达SYT7的效率良好。11、与A549-NC细胞相比,A549-Si SYT7细胞的增殖能力和迁移能力减弱。12、与H1299-Vector细胞相比,H1299-SYT7细胞的增殖和迁移能力增强。13、流式细胞仪检测发现,敲降或过表达SYT7后不能影响非小细胞肺癌的凋亡和细胞周期。14、在TCGA-LUNG中寻找SYT7共表达基因,GO分析表明SYT7可正向调节MAPK级联反应,KEGG富集分析提示SYT7可能通过调节细胞粘附、NF-kappa B信号通路和c AMP信号通路影响NSCLC。15、蛋白印记分析显示,敲减SYT7后Erk1/2和p38的磷酸化水平下降,但并不改变Erk1/2和p38的表达。而过表达SYT7后Erk1/2和p38的磷酸化水平上调,但并不影响Erk1/2和p38的表达。结论:1、SYT7高表达于非小细胞肺癌组织,其表达对于非小细胞肺癌具有诊断价值。2、SYT7与非小细胞肺癌的不良预后相关。3、SYT7促进非小细胞肺癌的增殖和迁移。4、SYT7对于非小细胞肺癌的凋亡和细胞周期无明显影响。5、在非小细胞肺癌中,SYT7可通过影响Erk1/2和p38参与调控MAPK通路。