癌症是严重危害人类身体健康的重大疾病,乳腺癌是全球女性发病率、死亡率均排名第1的恶性肿瘤,因此对于乳腺癌的研究、防控与治疗迫在眉睫,对于我国民众健康具有重大的战略意义。很多癌症都源于癌基因或抑癌基因的异常表达,如乳腺癌癌基因RAS、STAT3、C-myc（P62）等,抑癌基因BRCA1、TP53、PTEN等,这些基因的发现与研究为乳腺癌的诊断和机制探索提供了有力的帮助。因此,研究癌基因和抑癌基因在肿瘤中的发生发展机制是癌症研究的关键手段,具有非常重要的意义。为了通过肿瘤大数据寻找新的肿瘤标志物,本实验室在前期研究中开发了一种分析肿瘤转录组数据的新算法CVAA,对TCGA数据库中13种肿瘤及正常样本转录组数据进行分析及筛选,得到了大量差异表达基因,其中有些基因在肿瘤中的作用尚未阐明。通过si RNA在MCF7细胞中敲降了54个研究较少的候选差异表达基因,得到了部分具有初步表型的基因。其中PAFAH1B3在乳腺癌组织中表现出显著的高表达,且初步实验显示对其敲降显著抑制了乳腺癌细胞的活性,它可能作为癌基因在乳腺癌进程中发挥重要作用,但对于它在乳腺癌中的研究还很匮乏,作用和机制仍需进一步探索。我们通过对TCGA数据库数据进行分析验证,发现PAFAH1B3的表达在乳腺癌及其不同分子亚型和不同人种/性别/年龄/临床分期的患者样本中均显著高于正常样本。我们还发现其表达水平与免疫细胞浸润水平呈显著负相关,提示高表达的PAFAH1B3可能与免疫系统杀灭肿瘤细胞能力的下降有关。高表达的PAFAH1B3还与更差的乳腺癌患者的临床预后显著相关。这些结果说明PAFAH1B3可能是潜在的乳腺癌癌基因。为具体探究该基因在乳腺癌中的作用及机制,我们通过sh RNA对乳腺癌细胞系的PAFAH1B3进行敲降。采用MTS比色法细胞活性检测实验、平板克隆实验、划痕实验、Transwell实验,发现敲降PAFAH1B3显著降低了乳腺癌细胞的活性,抑制了克隆形成能力、迁移与侵袭能力;通过流式细胞仪对细胞凋亡及周期分布情况进行检测、统计,发现低表达PAFAH1B3的乳腺癌细胞的凋亡数量显著增多。提取实验组与对照组细胞总RNA进行RNA-Seq,分析得到了225个在实验组与对照组之间差异表达的基因,对差异表达基因进行富集分析,发现差异表达基因在促进细胞死亡的生物学进程中起到了重要的作用,并在调控细胞生长的TGFβ通路有富集。通过检测TGFβ通路关键蛋白Smad2/3的磷酸化情况,发现PAFAH1B3表达的下调使Smad2/3蛋白的磷酸化水平增强,提示敲降PAFAH1B3可能通过激活TGFβ-Smad2/3通路,抑制细胞的生长。将相同数量的实验组与对照组的乳腺癌细胞分别接种至裸鼠皮下,发现低表达PAFAH1B3的肿瘤质量和体积更小,结合体外细胞实验结果,说明敲降PAFAH1B3在体内和体外均能抑制乳腺癌的发生发展。本研究通过分析PAFAH1B3在临床样本的表达情况,结合体外细胞实验、体内裸鼠成瘤实验,发现PAFAH1B3在乳腺癌发生过程中可能作为癌基因发挥了重要作用,可以作为潜在的生物标志物或治疗靶点。