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目的通过生物信息学挖掘胃癌TCGA转录组及miRNA表达数据,利用公共在线数据库构建lncRNA-miRNA-mRNA ceRNA调控网络,筛选ceRNA调控网络中的关键基因;LncRNA PVT1在胃癌细胞系及胃癌组织中表达上调,但在胃癌中的分子机制尚不清楚,本研究以lncRNA PVT1为中心,探究lncRNA PVT1在胃癌发生、发展中的分子机制。方法1.下载胃癌TCGA转录组RNA-seq、miRNA-seq数据,进行差异基因分析,联合在线数据库构建lncRNA-miRNA-mRNA ceRNA调控网络,并找到关键基因及子网络。2.实时荧光定量PCR法检测lncRNA PVT1在3种胃癌细胞系和组织样本中的表达,统计分析PVT1表达与胃癌临床病理的相关性。3.采用慢病毒、质粒转染技术构建PVT1功能敲减、过表达胃癌细胞模型。通过CCK-8、Edu细胞增殖实验、划痕、Transwell侵袭实验分析敲减和过表达PVT1后对胃癌细胞增殖、迁移、侵袭细胞表型的影响。4.基于ceRNA调控网络和单因素生存分析筛选PVT1的下游miRNA及其靶基因。采用实时荧光定量PCR技术检测胃癌细胞下调PVT1后miR-145-5p的表达变化以及过表达miR-145-5p后PVT1的表达改变;采用实时荧光定量PCR法检测上调miR-145-5p后靶基因STAT1在胃癌细胞中的表达情况以及上调STAT1后miR-145-5p表达变化;通过细胞功能回复实验明确下调PVT1并阻断miR-145-5p后对胃癌细胞增殖、迁移的影响。通过双荧光素酶报告基因实验验证PVT1与下游miR-145-5p、miR-145-5p和靶基因STAT1相互结合位点。采用Western blot技术检测PVT1上调对PI3K-Akt/JAK-STAT1信号通路关键蛋白及磷酸化蛋白表达水平的影响。结果1.胃癌TCGA转录组及miRNA差异基因(2684个差异表达lncRNA,240个差异表达miRNA,4285个差异表达mRNA)结合在线数据库构建了lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,网络共有1626个节点,2704对相互作用关系。LncRNA-miRNA-mRNA调控网络调控的目标靶基因KEGG信号通路富集分析显示在PI3K-Akt、激活神经配体与受体相互作用、细胞因子与细胞因子受体相互作用等信号通路显著富集。另外发现lncRNA ADAMTS9-AS2、PVT1是lncRNA-miRNA-mRNA调控网络关键基因。2.LncRNA PVT1在胃癌细胞系及54例胃癌组织样本中表达上调,且表达水平和胃癌患者肿瘤大小、微血管及淋巴管癌栓、手术切除淋巴结肿瘤转移阳性率、淋巴结转移及肿瘤TNM分期呈正相关。3.CCK-8、EdU细胞增殖检测、划痕实验、Transwell侵袭实验结果显示上调PVT1将促进胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭,而下调PVT1将抑制胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭。PVT1在体外对胃癌细胞的增殖、侵袭有促进作用。裸鼠皮下成瘤实验表明干扰PVT1能抑制胃癌细胞体内生长。4.通过构建的ceRNA调控网络及生存分析筛选出PVT1的下游靶基因为miR-145-5p,借助在线数据库预测miR-145-5p下游靶基因为STAT1。过表达miR-145-5p后SGC-7901和MKN-45细胞中STAT1的mRNA转录水平下降,而过表达STAT1后SGC-7901和MKN-45细胞中miR-145-5p表达明显下降。下调PVT1表达水平后,STAT1转录水平mRNA表达受到抑制;下调PVT1表达水平,miR-145-5p inhibitor转染抑制miR-145-5p表达后,STAT1 mRNA表达回复。下调PVT1表达水平后,胃癌SGC-7901和MKN-45细胞增殖、迁移受到抑制;下调PVT1表达水平后,miR-145-5p inhibitor转染阻断miR-145-5p,胃癌SGC-7901和MKN-45细胞增殖、迁移功能回复。过表达PVT1后,磷酸化pAkt、pSTAT1被上调,表明PI3K-Akt/JAK-STAT1信号通路激活,加入Akt激酶抑制剂MK-2206显着抑制SGC-7901和MKN-45细胞中PVT1过表达引起的促生长作用。结论1.利用胃癌TCGA转录组及miRNA差异基因(2684个差异表达lncRNA,240个存在有表达差异的miRNA,4285个存在有表达差异mRNA),并借助于公共在线数据库构建lncRNA-miRNA-mRNA ceRNA调控网络,网络共有1626个节点,2704对相互作用关系。LncRNA PVT1是胃癌ceRNA调控网络关键lncRNA。2.PVT1在胃癌中表达上调,且表达水平和胃癌患者肿瘤大小、微血管及淋巴管癌栓、手术切除淋巴结肿瘤转移阳性率、淋巴结转移、肿瘤TNM分期呈正相关。3.PVT1对胃癌细胞增殖、迁移生物学行为有正性调控作用,在胃癌中起着癌基因的生物学功能。干扰PVT1表达能抑制胃癌细胞体内生长。4.PVT1通过ceRNA机制负调控miR-145-5p,促进STAT1表达。上调PVT1/miR-145-4p/STAT1轴可激活PI3K-Akt/JAK-STAT1信号通路促进胃癌细胞增殖和侵袭。