目的 肺癌是一种发病率和死亡率极高、预后极差的恶性肿瘤,目前临床存在早期诊断困难、治疗效果不佳等问题。在我国云南宣威地区,肺癌发病率远高于世界平均水平,特别是女性肺癌的发病率更是居世界首位。新一代测序技术是描绘基因组特征的有力工具,可有效检测出导致肿瘤发生发展的基因突变,在肿瘤发病机制研究、药物治疗靶点筛查、临床诊疗及疾病预防等方面发挥重要作用。随着新一代基因测序技术的发展,测序时间缩短、费用降低,基因测序技术已成为研究肿瘤致病基因的重要方法。本课题应用全基因组测序技术和全外显子测序技术对云南宣威肺癌组织进行测序,并对相关候选基因进行相关生物信息学分析,拟探讨部分肿瘤相关基因在宣威肺癌发生、发展、浸润、转移等方面所起的作用,为进一步深入研究宣威肺癌的发病机制提供一定的基础。方法1.收集昆明医科大学第一附属医院病理科手术切除的22对云南宣威肺腺癌癌组织及相应的癌旁形态学正常组织,术中取材。2.使用Complete Genomics的复合探针-锚定分子连接(unchained combinatorial probe anchor ligation, cPAL)测序技术对2例云南宣威肺癌患者的癌组织及癌旁组织样本进行全基因组测序。3.使用生物信息学软件MAS 3.0对相关候选基因进行基因本体(gene ontology,GO)功能富集度分析、信号通路分析,寻找与宣威肺癌相关的信号通路及重要基因网络。4.采用华大基因Agilent SureSelect Human All Exon 51Mb (V4)捕获平台对20例宣威肺腺癌癌组织进行全外显子组测序,筛选共同的变异基因。5.综合分析全基因组测序和全外显子组测序结果,对候选基因与患者的临床病理学资料进行相关性分析,并在线分析候选基因的功能、信号通路、生物学过程、组织分布等特征,全面了解候选基因在宣威肺癌中的作用机制。结果1.通过对两例宣威肺癌的全基因组测序,分别检测出181303和149844个体细胞突变,且体细胞突变多位于内含子区域,编码区的比例分别为8%和2%,单个核苷酸的改变在CG序列上出现最为频繁,而且多是C转换为T,生殖细胞的碱基置换和体细胞的碱基比例不一致。总共筛查出34个体细胞SNP,64个体细胞CNVs片段以及82个体细胞SVs。2.通过生物信息学分析,34个候选基因的生物学功能主要包括信号转导、细胞有丝分裂、粘附、周期调控、MAPK通路激活等。此外,相关候选基因主要涉及细胞粘附、细胞增殖、细胞周期调控、MAPK信号通路、Wnt信号通路、TGF-beta信号通路、Calcium信号通路。3.通过对20例宣威肺腺癌的全基因组测序,总共检测出304928个SNP变异,40359个Indels,其中有89239个新的突变位点,74813个位点位于外显子区域,最后筛选出7个共同基因和13个候选基因。4.本研究检测到的基因突变中包含了许多新的突变位点,其中PRKCZ基因未见在其它肺癌研究中报道过,其基因功能、信号通路、生物学过程在肿瘤的发生发展中起重要作用,为今后宣威肺癌的研究提供了新的线索和方向。结论宣威肺癌患者的基因组中存在大量基因突变,本研究中的突变基因可能通过激活相关信号通路,在宣威肺癌的发生、发展中起重要作用,并有可能成为宣威肺癌的遗传易感标志。