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背景:肺癌是全世界发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,且呈现出逐年递增的趋势,其中非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)最为常见,约占肺癌病例的85%。骨是晚期非小细胞肺癌最常见的转移部位,其伴随的一系列骨骼相关事件(skeletal related events,SREs)严重影响了NSCLC患者的生活质量。CUL4A作为cullin蛋白质家族的一员,与泛素蛋白酶体途径有关,是构成多功能泛素连接酶E3复合物的主要成分,目前大量研究已证实其参与了多种类型恶性肿瘤的发生发展,而该基因在肺癌骨转移中的报道仍然缺乏。因此,探究CUL4A在非小细胞肺癌骨转移中的作用机制可能为NSCLC患者提供一个新的治疗靶点。目的:1.根据前期全基因组测序的结果以及大量文献支持筛选出可能与非小细胞肺癌骨转移发生相关的基因;2.在细胞层面上,通过平板克隆、MTT法、Transwell、凋亡等体外实验来验证CUL4A对NSCLC细胞生物学行为的影响;3.在动物层面上,通过体内实验建立荷瘤小鼠模型来进一步观察CUL4A对NSCLC骨转移形成能力的影响;4.深入探索CUL4A在NSCLC骨转移中存在的潜在分子机制,为NSCLC骨转移患者的诊断与治疗提供一个新的治疗靶点。方法:1.根据前期基因测序结果及文献支持,初步选定可能与NSCLC骨转移相关的基因;通过PCR和Western Blot实验方法从RNA和蛋白质水平分别检测该基因在A549细胞株中的表达情况;2.通过慢病毒感染的方法构建A549-CUL4A高表达细胞株,运用平板克隆、MTT法、Transwell、凋亡等体外实验来检测CUL4A对NSCLC细胞增殖、迁移、侵袭以及凋亡等生物学行为的影响;3.通过尾静脉注射的方法构建A549-CUL4A/NC的NOD-SCID荷瘤小鼠模型,约五周后进行X线摄片以及荧光素酶体内活体成像技术检查实验组与对照组小鼠的骨转移情况;4.通过Western Blot方法初步探究CUL4A在NSCLC骨转移中可能存在的相关分子通路。结果:1.通过PCR和Western Blot的实验方法在RNA和蛋白质水平验证A549-CUL4A过表达细胞株构建成功;2.在细胞实验中,CUL4A过表达可以促进A549细胞的增殖、迁移和侵袭能力,抑制其凋亡能力;3.在NOD-SCID荷瘤小鼠模型中,实验组(A549-CUL4A)小鼠较对照组(A549-NC)出现更多的骨转移灶,且信号更强,提示CUL4A可能在体内促进肺腺癌A549细胞的骨转移能力;4.CUL4A可能通过促进TGF-β1通路来转录激活ZEB1,影响上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)进程,进而促进NSCLC骨转移的发生发展。结论:CUL4A可以促进非小细胞肺癌细胞的增殖、迁移、侵袭及骨转移形成能力,抑制凋亡;并可能通过促进TGF-β1通路转录激活ZEB1,影响上皮间质转化(EMT)进程。这可能为NSCLC骨转移患者的诊断与治疗提供一个新的治疗靶点及理论依据。