研究背景前列腺癌(prostate cancer,PCa)是常见的男性恶性肿瘤。目前,基于血清前列腺特异性抗原(prostate-specific antigen,PSA)的筛选,虽然显著的提高了前列腺癌的早期诊断比例,但其整体预后仍然较差,为了更好的解决这一问题,筛选与鉴定新的分子靶标是至关重要的。已有研究表明跨膜通道样蛋白5(Transmembrane Channel-Like Protein5,TMC5)与肿瘤相关,并且在多种肿瘤中表达失调;然而,TMC5在前列腺癌中的表达情况,以及其在肿瘤中的作用机制仍然未见报道。在本研究中,我们使用生物信息学方法分析TMC5在前列腺癌中的表达情况及其功能,并结合分子生物学方法对其进行验证,为进一步揭示TMC5在前列腺癌中的作用机制,并将其作为新的分子靶标提供新的依据。研究方法(1)生物信息学方法:使用Oncomine数据库分析TMC5在前列腺癌中的表达情况,使用R软件limma包筛选差异表达基因,使用WGCNA包构建共表达模块,使用Gene Ontology Consortiun(http://www.geeontology.org)做富集分析。(2)分子生物学实验:使用siRNA敲降TMC5的表达;使用RT-PCR、免疫组化、WB检测mRNA和蛋白水平的表达;使用CCK8、克隆形成、EDU检测细胞增殖;使用流式细胞术检测细胞周期和细胞凋亡。研究结果(1)TMC5在前列腺癌中显著高表达,并且,TMC5与KLK3-PSA相比具有更高的诊断效率;TMC5的表达与临床格林森评分、PSA水平、AR活性评分以及前列腺癌中常见的分子突变相关.(2)WGCNA分析结果显示TMC5被划分到一个包含127个基因的模块中,该模块与多个临床因素显著相关,如AR活性评分、治疗效果、复发情况;而且该模块与多个已知的、在前列腺癌中有重要作用的分子突变和拷贝数变异有关,如TP53、KDM6A、SPOP、FOXA1、PTEN、CDH1等;富集分析结果显示该模块基因与细胞发育有关。(3)敲降TMC5的表达,前列腺癌细胞增殖受到显著抑制、侵袭能力减弱、细胞周期被阻滞在G1期、对5-FU药物的敏感性增强;测序结果表明TMC5参与代谢过程调节、促进细胞周期的进展、促进细胞增殖等,且参与多个介导肿瘤进展的信号通路如P53信号通路、FOXO信号通路、AMPK信号通路等。结论(1)TMC5在前列腺癌组织中显著高表达,且具有致癌作用;(2)TMC5通过促进细胞周期G1/S期的转变,加快增殖,并可通过P53、FOXO和AMPK等肿瘤信号通路的调节驱动前列腺癌的进展;(3)敲降TMC5的表达可使特异性作用与细胞周期的药物5-FU的作用增强。