【摘 要】
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背景:结直肠癌（colorectal cancer,CRC）作为常见的消化系统恶性肿瘤,其发病率和死亡率在全球范围内皆逐年上升。根据国际癌症研究中心（IARC）2021年发布的最新数据显示,在全球范围内,CRC的发病率和死亡率分别位居第3位和第2位,新发病例193万,死亡病例94万。本课题组前期通过全外显子组测序及体外功能实验,筛选并确定散发性结直肠癌（Sporadic colorectal ca
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背景:结直肠癌（colorectal cancer,CRC）作为常见的消化系统恶性肿瘤,其发病率和死亡率在全球范围内皆逐年上升。根据国际癌症研究中心（IARC）2021年发布的最新数据显示,在全球范围内,CRC的发病率和死亡率分别位居第3位和第2位,新发病例193万,死亡病例94万。本课题组前期通过全外显子组测序及体外功能实验,筛选并确定散发性结直肠癌（Sporadic colorectal cancer,s CRC）新的高可信癌基因DDI2（DNA-damage inducible 1 homolog 2）,为进一步深入探究DDI2参与CRC发生发展的分子机制,我们通过转录组测序以及公共数据库分析DDI2参与的信号通路,发现DDI2和丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）信号通路呈正相关,MAPK作为真核细胞高度保守的信号通路,该通路中相关基因的异常激活可诱导肿瘤的发生以及耐药性的产生。因此我们利用体外功能实验深入研究DDI2表达和MAPK信号通路的关系,以及敲低DDI2表达对MEK1/2抑制剂（曲美替尼）和PARP1/2抑制剂（他拉唑帕利）敏感性以及抗增殖能力的影响,为CRC患者的精准治疗提供理论基础。研究方法:1.利用GEO数据库分析DDI2在正常组织样本和CRC样本之间的表达情况,以及在CRC癌症分期:I期、II期、III期和IV期的表达情况。2.在SW480细胞系中转染小干扰RNA（si DDI2）,提取总RNA并进行转录组测序,分析差异基因参与的信号通路。3.利用q RT-RCR从m RNA水平上分析敲低DDI2表达对MAPK信号通路和P53信号通路的影响。4.利用Western blot从蛋白水平上分析敲低DDI2对MAPK信号通路的影响。5.利用肿瘤药物敏感性基因组学数据库（GDSC）对DDI2基因进行药物敏感性和耐药性分析。6.利用CCK-8实验、克隆形成实验和细胞凋亡实验,研究敲低DDI2后CRC细胞系对MEK1/2抑制剂（曲美替尼）或PARP1/2抑制剂（他拉唑帕利）的敏感性差异,以及对CRC细胞系增殖能力的影响。结果:1.在临床样本中,DDI2在CRC样本中的表达水平高于正常组织样本,且在CRC样本早期表达上调。2.转录组测序结果表明,DDI2与MAPK信号通路显著正相关,与P53信号通路显著负相关。3.q RT-RCR实验表明,敲低DDI2在CRC细胞系中的表达,下调MAPK信号通路基因的m RNA表达水平,上调P53信号通路基因的m RNA表达水平。4.Western blot结果表明,相对于对照组NC,敲低DDI2显著抑制MAPK信号通路基因的蛋白表达水平。5.GDSC数据库表明,DDI2低表达增加了对MEK1/2（曲美替尼）和PARP1/2抑制剂（他拉唑帕利）的药物敏感性,MEK1/2和PARP1/2这些基因都是MAPK信号通路的关键靶点分子。6.细胞表型实验表明,敲低DDI2使CRC细胞系对曲美替尼和他拉唑帕利药物作用的敏感性升高,且显著抑制CRC细胞系的增殖能力。结论:通过对CRC细胞进行体外功能实验,发现DDI2表达减少可增加CRC细胞对MEK1/2抑制剂（曲美替尼）和PARP1/2抑制剂（他拉唑帕利）的药物敏感性,且显著抑制CRC细胞的增殖能力,我们的研究为CRC患者的精准用药提供了理论支持,为研究曲美替尼和他拉唑帕利等抗癌药物的耐药性提供了新的思路。
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