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非小细胞肺癌主要包括肺腺癌和肺鳞癌。近年来对肺腺癌的诊断及治疗取得了一定进展,但肺鳞癌的诊治仍进展缓慢。究其原因,主要是肺鳞癌的分子发病机制仍不甚明确,同时肺鳞癌缺少有效的早期诊断和靶向治疗手段,这导致了肺鳞癌患者的5年生存率较低。为此,本论文基于TCGA肺鳞癌数据库的肺鳞癌组织和癌旁组织RNA表达数据,遴选肺鳞癌组织中差异表达的mRNA、微小RNA(microRNA,miRNA)和长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA);针对肺鳞癌中差异表达的mRNA、miRNA和lncRNA构建lncRNA-miRNA-mRNA的竞争性内源RNA(competitive endogenous RNA,ceRNA)网络调控图。并对ceRNA成员中编码尿激酶型纤溶酶原激活物(urokinase-type plasminogen activator,uPA)的PLAU基因在肺鳞癌中的促癌作用进行分析。本论文的主要研究结果如下:1.基于TCGA数据库遴选关键基因PLAU。通过TCGA数据库分析375个肺鳞癌组织样本和46个癌旁组织样本中mRNA、miRNA和lncRNA的表达,与癌旁组织相比,在肺鳞癌早期组、中期组和晚期组发现了3366个差异表达mRNA、79个差异表达miRNA和151个差异表达lncRNA;其中34个miRNA上调,45个miRNA下调,68个lncRNA上调,83个lncRNA下调。对差异表达mRNA开展基因本体论(Gene Ontology,GO)富集分析,发现差异mRNA富集在“信号转导”、“细胞粘附”和“血液凝固”等GO条目。京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析显示,上调基因最显著的信号通路为“细胞周期”、“代谢通路”和“p53信号通路”,而下调转录物中最显著的信号通路是“补体和凝血级联”和“细胞粘附分子”。同时将预测的86个mRNA、39个miRNA和88个lncRNA构建获得ceRNA网络。经Cox回归分析ceRNA成员的预后特点,发现PLAU(uPA)的表达与肺鳞癌患者生存期呈负相关性。分析结果提示了PLAU在肺鳞癌致病中的关键作用。2.在肺鳞癌细胞及其小鼠皮下瘤中检测PLAU表达,并分析PLAU的促癌作用。免疫组化结果表明uPA在肺鳞癌小鼠皮下肿瘤组织中的表达要高于其在小鼠正常肺组织的表达。定量PCR(quantitative PCR,qPCR)、Western Blot和免疫荧光结果表明uPA在肺鳞癌细胞SK-MES-1中mRNA和蛋白表达均高于其在肺支气管上皮细胞16-HBE-T中mRNA和蛋白表达。构建PLAU过表达质粒并转染细胞16-HBE-T,qPCR分析显示MMP9、CCNB1和N-cadherin的mRNA表达显著性上调,而E-cadherin的mRNA表达显著性下调,提示PLAU过表达增强了细胞16-HBE-T的侵袭迁移能力。划痕实验和细胞计数试剂盒-8(cell counting kit-8,CCK-8)实验证明了PLAU过表达后细胞16-HBE-T的迁移和增殖能力变强。构建PLAU慢病毒干扰质粒并转染细胞SK-MES-1,qPCR分析显示MMP9、CCNB1和N-cadherin的mRNA表达显著性下调,而E-cadherin的mRNA表达显著性上调,说明PLAU的抑制降低了细胞SKMES-1的侵袭迁移能力。划痕实验和CCK-8实验证明了PLAU被抑制后细胞SKMES-1的迁移和增殖能力变弱。研究结果提示了PLAU(uPA)在肺鳞癌中的关键促癌作用,PLAU(uPA)可能是肺鳞癌潜在的分子靶点,对肺鳞癌的临床诊疗有着重要意义。综上所述,本研究对TCGA中的肺鳞癌数据开展分析,获得了有价值的mRNA、miRNA和lncRNA差异表达基因,并以此构建了ceRNA网络,为深入开展肺鳞癌发病机制研究提供了基础数据。Cox回归分析显示PLAU表达与肺鳞癌患者生存期呈负相关。PLAU在肺鳞癌细胞SK-MES-1中的表达显著高于其在肺正常细胞16-HBE-T中的表达。PLAU的过表达会促进16-HBE-T细胞的迁移和增殖特性,而抑制PLAU的表达会减弱SK-MES-1细胞的迁移和增殖能力。研究结果提示了PLAU(uPA)在肺鳞癌中的关键促癌作用,PLAU(uPA)可能是肺鳞癌潜在的分子靶点,对肺鳞癌的临床诊疗有着重要意义。