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目的:肺癌的发病率和死亡率位居世界首位。2018年全球有约210万例新增肺癌病例和176万例肺癌死亡病例,肺癌死亡病例大约占癌症死亡病例的五分之一（18.4%）[1]。非小细胞肺癌（NSCLC）是肺癌中最常见的组织学类型。近年来NSCLC晚期患者得益于吉非替尼和厄洛替尼（erlotinib）等靶向药物,其生存时间和生存质量均得到改善。尽管如此,仍然需要对肺癌的发生发展机制进行深入研究,发现更多的早期诊断方法以及靶向治疗药物。PDLIM5是PDZ-LIM蛋白家族中的一员,其氨基端含有一个PDZ结构域,羧基端含有3个LIM结构域。PDZ和LIM结构域介导蛋白之间的相互作用。已有研究证实PDLIM5调控膜相关蛋白和细胞骨架蛋白的信号转导过程[2-4]。PDLIM5在乳腺癌,胃癌和前列腺癌等肿瘤中异常表达并调控肿瘤的进展[5-8]。但是PDLIM5在NSCLC中的作用机制尚未报道。支链氨基酸转移酶（branched-chain amino acid transaminases,BCATs）能够催化支链氨基酸的转氨基反应,并使其转化为支链α-丙酮酸盐和谷氨酸盐[9]。BCATs包含两个重要的同工酶,分别为细胞质支链氨基酸转移酶（BCTA1）以及线粒体支链氨基酸转移酶（BCAT2）[10]。二者在许多肿瘤中均有发现。有文献报道,BCAT1在肝癌,乳腺癌和宫颈癌等癌症细胞中表达上调,并促进肿瘤细胞的增殖和侵袭[11-13]。但是BCAT1在肺癌中的作用机制尚不明确。在本次研究中我们将探究PDLIM5和BCAT1在肺癌组织及正常肺泡组织中表达含量,并分析其在肺癌中的临床意义。并就PDLIM5和BCAT1对肺癌细胞生物学功能的影响以及潜在的分子生物学机制进行进一步研究。研究方法:免疫组化检测人类肺癌组织及肺正常组织中PDLIM5和BCAT1表达情况,并分析临床意义。获取来自Oncomine和TCGA的数据,分析PDLIM5和BCAT1在肺正常组织以及肺癌组织中mRNA表达量变化和患者生存率等信息。MTT实验和集落形成实验检测PDLIM5和BCAT1表达差异对NSCLC细胞增殖能力影响。Transwell凝胶侵袭实验检测PDLIM5和BCAT1表达差异对NSCLC细胞侵袭能力影响。流式细胞凋亡实验检测PDLIM5表达差异对erlotinib诱导的NSCLC细胞凋亡情况的影响。RT-PCR和Western blot实验检测正常肺泡上皮细胞以及NSCLC细胞中PDLIM5和BCAT1的表达差异。分析PDLIM5表达差异对增殖相关蛋白和Hippo信号通路相关指标表达的影响,以及BCAT1表达差异对Wnt信号通路及其下游指标表达的影响。统计分析采用SPSS 16.0软件。通过Kaplan-Meier法绘制患者的生存曲线,两组生存曲线差异间比较应用Log-rank检验法。实验组与对照组数据均采用Student’s t-test检验方法进行分析。P<0.05表示存在统计学意义。结果:1.免疫组化结果显示与正常组织相比PDLIM5表达量在肺癌中显著提高。肺癌患者中PDLIM5表达量与患者高TNM分期（p=0.002）,高T分级（p=0.0013）以及淋巴结转移（p=0.001）显著相关。Western blot结果显示PDLIM5在NSCLC细胞中表达水平显著高于正常细胞。MTT及集落形成实验结果显示PDLIM5促进NSCLC增殖和集落形成。流式凋亡结果显示,PDLIM5抑制erlotinib诱导的NSCLC细胞凋亡。Transwell凝胶侵袭实验结果显示,PDLIM5显著提高NSCLC侵袭能力。PDLIM5表达水平改变后,通过Western blot检测cyclin E,p21,YAP,TAZ,LATS1和p-LATS1蛋白水平变化。结果显示PDLIM5上调后cyclin E,YAP,TAZ表达水平显著上调,p21和p-LATS1表达水平显著下调。反之亦然。2.免疫组化结果显示BCAT1在肺癌组织中高表达。在肺癌患者中BCAT1表达量与患者高TNM分期（p=0.0149）和淋巴结转移（p=0.0172）显著相关。Western blot和RT-PCR结果显示BCAT1在NSCLC细胞中表达水平显著高于肺泡正常上皮细胞。MTT及集落形成实验结果显示,BCAT1显著提高NSCLC增殖和集落形成能力。Transwell凝胶侵袭实验结果显示,BCAT1显著提高NSCLC侵袭能力。BCAT1表达水平改变后,通过Western blot检测Wnt信号通路下游靶基因蛋白水平变化。实验结果显示,上调BCAT1表达含量后cyclin D1,c-myc,MMP7和active-β-catenin表达上调;p27,E-cadherin和p-β-catenin表达下调。BCAT1下调结果与此相反。结论:PDLIM5促进NSCLC增殖和侵袭;PDLIM5抑制由erlotinib的NSCLC细胞凋亡;PDLIM5抑制Hippo通路并调控cyclin E,p21,YAP,TAZ,LATS1等下游靶基因表达。BCAT1促进NSCLC细胞增殖和侵袭;BCAT1激活Wnt信号通路并调控cyclin D1,c-myc,MMP7和β-catenin等基因表达。