肿瘤的发生往往伴随着癌基因的激活与抑癌基因的失活。近四十年来,全球范围内,对癌基因进行了广泛和深入的研究,已发现了400多种癌基因;但对抑癌基因的研究相对不足。抑癌基因在调控肿瘤发生发展发挥重要作用,如抑癌基因P53与PTEN。肺癌中存在P53突变;PTEN低表达时,往往临床肺癌等多种恶性肿瘤病人预后较差。因此,对抑癌基因深入探究可能具有更大的潜在价值。近年来,超过8000种长链非编码RNA(lncRNA)被相继发现,但人们对其功能知之甚少。在肿瘤中,lncRNA可通过与DNA、RNA和蛋白等多种生物大分子相互作用,进而影响肿瘤的发生发展。然而,目前绝大多数lncRNA在肿瘤中功能未知。LncRNA为我们研究癌症提供了新的机遇。首先,我们采用生物信息学分析方法,从肿瘤基因组图谱(TCGA)发掘新的抑癌基因,聚焦于lncRNA表达与肿瘤发生关系的分析。研究结果发现,33种人恶性肿瘤组织中,与正常组织相比,lncRNA Keratin 7-Antisense RNA 1(KRT7-AS)在 17种肿瘤中呈现出显著性低表达,其中肺癌中表达差异性最大。然而,KRT7-AS与包括肺癌在内的绝大多数癌症之间的关系在国内外迄今尚未报道。据此,我们提出科学问题,KRT7-AS在肺癌中发挥怎样的作用?可否作为抑癌基因抑制肺癌的发生发展?根据该基因在肺癌中的低表达,我们提出了 KRT7-AS在肺癌中作为抑癌基因,抑制肺癌发生发展的科学假设,并制定了研究策略。我们首先建立KRT7-AS基因过表达和沉默的肺癌细胞株,在细胞与荷瘤小鼠中,探究KRT7-AS对肺癌细胞的致瘤性、移动性和药物敏感性等体外表型的影响,KRT7-AS对小鼠体内肿瘤生长的作用,及其体内外作用的分子机制。我们通过一系列实验探究,研究结果发现:(1)揭示lncRNAKRT7-AS在临床肺癌样本数据库与肺癌细胞株中呈现显著性低表达,其在肺癌组织与正常组织表达量差值超过5倍。(2)发现KRT7-AS转录的核心转录因子RXRα可能通过与KRT7-AS基因启动子核心核苷酸序列“GGTCA”相结合,激活该基因启动子,调控KRT7-AS基因转录。(3)细胞水平研究表明,KRT7-AS过表达的肺癌细胞克隆形成能力降低3.2倍,KRT7-AS过表达在体内显著抑制肺癌细胞成瘤性,其抑瘤率为53%,提示KRT7-AS为抑瘤基因。(4)通过基因芯片与信号通路分析,结合实验证明PTEN蛋白是KRT7-AS调控致瘤性的主要靶分子。(5)基于KRT7-AS靶蛋白PTEN的发现,且PTEN参与调控DNA修复和化疗药物增敏,我们进行了 KRT7-AS对肺癌细胞的顺铂(Cisplatin,临床化疗药物)敏感性研究,结果显示KRT7-AS显著增加肺癌细胞对顺铂的敏感程度。(6)KRT7-AS的顺铂增敏机制研究揭示,KRT7-AS可顺铂依赖性地增加Cleaved-Caspase 3、γ-H2AX等凋亡相关蛋白的表达。(7)KRT7-AS与PTEN蛋白的机制实验结果揭示,KRT7-AS调控PTEN蛋白的泛素化-蛋白酶体降解;在肺癌细胞中,PTEN蛋白存在与KRT7-AS结合的能力。综上所述,KRT7-AS可作为抑癌基因,通过调控PTEN蛋白,降低肺癌细胞体内外成瘤性,增加肺癌细胞对化疗常用药物顺铂的敏感性。综合研究结果,我们得出实验结论:KRT7-AS具有抑瘤功能,是一个新的抑癌基因,为抗肺癌研究提供了新思路,为肺癌的诊断提供了新的分子标记物,为开发抗肺癌药物提供了新的潜在靶点,也为临床上抗癌药物顺铂的增敏,减少顺铂的毒副作用提供了新的策略。因此,本研究具有理论意义和潜在的应用价值。