[目的]肺癌（lung cancer）,是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一,具有较高的发病率和死亡率,严重危害人类的生命健康。根据组织学类型不同,肺癌分为小细胞肺癌（SCLC）和非小细胞肺癌（NSCLC）两大类。其中非小细胞肺癌进一步又分为鳞状细胞癌、腺癌和大细胞肺癌三种组织学亚型。早期肺癌患者可通过手术切除、化疗等手段一定程度上缓解肿瘤进展,然而部分患者仍会不可避免地经历肿瘤复发和耐药,最终导致患者死亡。在此过程中,肺癌发病机制复杂,虽然目前已有一些信号通路和药物靶点已用于诊断和治疗,但是临床效果依然不理想。一方面,与放化疗相比,手术虽是最佳的方式,但因肿瘤具有生长迅速、易转移、易侵袭等特点,肺癌病人死亡率仍然居高不下。另一方面,术后放化疗也由于存在耐药及临床副作用等而导致治疗效果有限。此外,肺癌发病较隐匿,多数患者确诊时已处于中晚期,错过最佳的手术时机,导致总体预后较差。因此,筛选新的肺癌相关特异性分子标志物与潜在药物靶标,进一步阐明肺癌发生发展的分子机制,将有助于提高肿瘤病人的早期诊断及治疗效果,对提升肺癌患者的生存时间及生活质量具有重要意义。凝缩蛋白家族（condensin family）包含多个蛋白复合物,在细胞有丝分裂和无丝分裂甚至是肿瘤发生发展过程中的染色体装配和分离中,都发挥着重要的作用。多数真核细胞具有两种不同的凝缩蛋白复合物,称为凝缩蛋白复合物Ⅰ和凝缩蛋白复合物Ⅱ。前期,我们利用整合组学分析方法,从网络肿瘤数据库中分析筛选获取肿瘤相关新分子,发现凝缩蛋白复合物Ⅰ的三个非SMC亚基其中之一,即NCAPH,在多种实体瘤（包括非小细胞肺癌）中趋同性高表达。进一步利用肿瘤组织芯片和免疫组化等分析方法研究,发现NCAPH在非小细胞肺癌患者的肿瘤组织中,相对癌旁组织表达水平更高,患者总体生存时间更短,提示NCAPH在非小细胞肺癌发生发展的过程中发挥重要作用。本论文旨在进一步阐明NCAPH在非小细胞肺癌中高表达并影响肿瘤进程的功能和分子机制,以期为非小细胞肺癌的临床诊断和治疗提供新靶点。[方法]（1）NCAPH在非小细胞肺癌中的表达及临床意义:采用GEPIA,UALCAN,KMplot等网站数据库分析NCAPH在非小细胞肺癌患者癌与癌旁组织中的表达差异情况,与临床分期、淋巴结转移和预后的关系。同时,利用Western blot方法检测NCAPH蛋白在正常肺支气管上皮细胞BEAS-2B和非小细胞肺癌细胞系中的表达。（2）体外功能验证:a.细胞增殖能力检测,构建NCAPH敲低稳转细胞系,利用细胞生长/克隆形成实验/BrdU掺入实验,检测NCAPH对非小细胞肺癌肿瘤细胞的增殖能力的影响。b.细胞迁移能力检测,应用划痕实验和transwell实验检测NCAPH敲低对肿瘤细胞迁移能力的影响。c.细胞周期检测,采用流式细胞术和Western blot方法检测NCAPH敲低对肿瘤细胞的细胞周期进程的影响。d.细胞凋亡检测,采用流式细胞术和Western blot方法检测NCAPH敲低对肿瘤细胞凋亡的影响。e.肿瘤干细胞的干性检测,通过无血清培养检测NCAPH敲低对肿瘤细胞微球（tumor sphere）形成能力的影响。其次,通过体外极限稀释的方法检测NCAPH敲低对肿瘤干细胞自我更新能力的影响。然后,通过实时荧光定量PCR和Western blot的方法检测NCAPH对肿瘤干细胞干性标志物表达的影响。最后,采用流式细胞分析方法检测CD133单标记阳性肿瘤干细胞群体改变。（3）解析NCAPH在肿瘤组织中高表达的调控机制:a.利用生物信息学和组学方法筛选在NSCLC肿瘤组织中差异表达的microRNAs,并利用TCGA数据库和KMplot 数据库网站进行分析,验证 miRNA-133b,miRNA-140-3p,miRNA-338-3p三个miRNAs与临床表型的关联性。利用growth curve实验检测miRNA-133b,miRNA-140-3p,miRNA-338-3p三个miRNAs mimics分别对非小细胞肺癌增殖能力的影响,并用Western blot方法检测三个miRNAs mimics对NCAPH蛋白表达的影响,最终选择细胞表型明确的miRNA-133b进行后续实验。b.miRNA-133b靶向NCAPH,通过targetscan等生信网站分析,确认二者的结合序列,利用双荧光素酶报告基因实验,验证miRNA-133b对NCAPH的调控功能。c.鉴定miRNA-133b在非小细胞肺癌中的功能,应用上述（2）同样的方法检测miRNA-133b体外细胞功能。同时,应用裸鼠移植瘤实验,检测miRNA-133b过表达对肿瘤细胞体内成瘤能力的影响。（4）拯救实验:利用growth curve、克隆形成、迁移、肿瘤干细胞干性分析等实验,分别检测miRNA-133b过表达抑制的肿瘤细胞增殖、迁移和肿瘤干细胞干性维持等能力是否能被NCAPH过表达所拯救。（5）NCAPH作为NSCLC潜在新生物标志物的临床研究:利用非小细胞肺癌肿瘤组织芯片和免疫组化的分析方法,明确NCAPH和抗细胞凋亡标志物Mcl-1单独或协同在肿瘤组织中的表达情况,并分析其与肿瘤患者的总生存时间的关联性,评判NCAPH与Mcl-1作为非小细胞肺癌新标志物的潜能。[结果]（1）NCAPH在NSCLC中高表达。相对于癌旁组织,NCAPH在非小细胞肺癌肿瘤组织中高表达;相比正常肺上皮细胞系BEAS-2B,NCAPH在非小细胞肺癌肿瘤细胞系中高表达。（2）NCAPH敲低抑制非小细胞肺癌肿瘤细胞生长及肿瘤干细胞的干性维持能力。NCAPH敲低能够抑制细胞克隆的形成能力,减少分裂期细胞整合BrdU的能力（细胞增殖能力）。敲低NCAPH表达抑制肿瘤细胞的迁移能力（细胞划痕愈合能力和小室迁移能力）,且肿瘤细胞周期阻滞在G0/G1期,细胞凋亡增加,细胞在顺铂药物处理后凋亡水平增加。敲低NCAPH表达抑制肿瘤细胞tumor sphere（肿瘤微球）的形成,肿瘤干细胞干性标志物表达水平下降,影响干性相关的Wnt/β-catenin信号通路活性下降。（3）miRNA-133b 特异靶向抑制 NCAPH 表达。miR-133b、miRNA-140-3p,miRNA-338-3p三个miRNAs,在非小细胞肺癌肿瘤组织中相比癌旁组织低表达。与此同时,利用Targetscan网络软件预测发现,三个miRNAs有特异靶向抑制NCAPH的潜能。利用生信和细胞功能实验,明确miRNA-133b在非小细胞肺癌中的功能,并鉴定了 miRNA-133b靶向抑制NCAPH表达的3’-UTR序列。同时利用体外细胞实验和体内裸鼠移植瘤等实验证实了 miR-133b过表达抑制肿瘤细胞增殖、迁移和体内成瘤能力的表型,而这些表型能被NCAPH过表达所拯救。（4）NCAPH与Mcl-1在非小细胞肺癌中的高表达,且二者呈负相关性。利用免疫组化（IHC）方法在肿瘤组织芯片中发现了 NCAPH与Mcl-1负相关,并具有作为非小细胞肺癌诊断标志物的潜能。[结论]1.NCAPH在非小细胞肺癌中表达上调。2.NCAPH的表达与临床分期/淋巴结转移/生存时间呈负相关。3.NCAPH敲低抑制非小细胞肺癌细胞的增殖和迁移,导致细胞周期阻滞,增加对顺铂的敏感性以及抑制干性维持能力。4.miRNA-133b结合在NCAPH的3’-UTR区。miRNA-133b过表达下调NCAPH的mRNA和蛋白的表达。5.miRNA-133b过表达抑制非小细胞肺癌细胞的增殖/迁移,导致周期阻滞,促进凋亡以及抑制干性维持能力,而抑制miRNA-133b表达则表型相反。6.NCAPH过表达能够挽救miRNA-133b过表达引起的抑癌表型。7.NCAPH与Mcl-1在非小细胞肺癌肿瘤组织中高表达并呈负相关性,具有成为肿瘤诊断标志物的潜能。综上所述,miRNA-133b/NCAPH信号轴在非小细胞肺癌中发挥重要功能。