目的:肺癌的发病率和死亡率,在我国所有恶性肿瘤中均居首位。在所有的肺癌病例中,约85-90%诊断为非小细胞肺癌（NSCLC）。因此,探究非小细胞肺癌发生的分子机制、挖掘潜在的生物标志物和新的治疗靶点的显得尤为重要。KIFC3是驱动蛋白超家族（Kinesin superfamily proteins,KIFs）中的成员,基因位于染色体16q21。KIFs是一个庞大的分子动力超家族,共有45名成员,该超家族利用ATP水解的能量沿着微管移动,并支持多种细胞功能,包括有丝分裂、减数分裂和物质转运。家族成员在包含微管和ATP结合位点的球状头域内共享广泛的同源性,该球状头域即运动域。有研究表明KIFC3和EG5四聚体蛋白的平衡控制着有丝分裂纺锤体组装的开始,在有丝分裂开始时,KIFC3成为中心体内聚的主要驱动力,以防止纺锤体的过早形成,抵消了EG5的分离动力。在有丝分裂中,中心体分离的时机对纺锤体的形成和染色体分离的准确性至关重要,持续的中心体内聚可导致染色体错分。那么,控制中心体分离时机的蛋白KIFC3如果出现异常表达是否可能促进肿瘤的发生发展呢?我们查阅了相关文献,发现有研究显示KIFC3表达与肝细胞癌（HCC）细胞迁移和侵袭的生物标志物呈正相关,KIFC3过表达与肝细胞癌较短的总生存时间（OS）相关。另一篇研究显示死亡域相关蛋白（DAXX）和KIFC3之间形成嵌合的DAXX-KIFC3融合蛋白可促进骨肉瘤的发生。但KIFC3与非小细胞肺癌的相关性尚无报道。因此,本研究旨在探讨KIFC3在非小细胞肺癌中的表达、对生物学行为的影响及作用机制。研究方法:1、收集中国医科大学附属第一医院病理科109例非小细胞肺癌患者的病理组织标本,通过免疫组化实验检测KIFC3在肺癌组织中的表达情况,并应用统计学分析KIFC3表达与非小细胞肺癌患者临床病理参数的相关性。2、本研究主要应用A549和H1299细胞系进行体外实验,这两种细胞均在含10%胎牛血清的1640培养基中进行培养。细胞均在无菌培养瓶中培养,培养瓶放在温度37℃的CO2培养箱中孵育。3、应用细胞免疫荧光实验检测KIFC3在各个细胞系中的定位情况。4、本研究中转染试剂均为Lipofectamine 3000,利用Lipo 3000,向细胞内转染si RNA和KIFC3质粒,以下调和上调KIFC3的蛋白表达量。应用PI3K/Akt信号通路特异性抑制剂LY294002来抑制PI3K/Akt通路的活性。应用G418对瞬时转染的A549和H1299细胞进行稳定筛选,成功构建稳定转染的细胞株。5、在A549和H1299细胞系干扰或过表达KIFC3,通过MTT实验、集落形成实验检测KIFC3对肺癌细胞增殖能力的影响,transwell迁移实验检测对肺癌细胞迁移能力的影响,transwell侵袭实验检测对肺癌细胞侵袭能力的影响。6、在A549和H1299细胞系干扰或过表达KIFC3,通过蛋白质免疫印迹实验检测PI3K/Akt信号通路关键分子及其下游增殖迁移侵袭相关蛋白的表达情况。7、通过免疫共沉淀实验验证KIFC3与PI3K之间是否存在相互作用。8、通过RT-PCR实验检测KIFC3表达量改变后对PI3K的m RNA表达水平的影响。9、通过裸鼠皮下成瘤动物实验探讨KIFC3在体内对非小细胞肺癌增殖能力及PI3K/Akt信号通路的影响。通过裸鼠肺转移瘤动物模型探究KIFC3在体内对非小细胞肺癌迁移和侵袭能力的影响。10、本研究应用SPSS 21.0及Graph Pad-Prism 8.0软件进行统计学分析。通过卡方检验对KIFC3表达与临床病理因素进行统计学分析,应用配对t检验进行组间差异性分析。结果:1、应用免疫组化方法分析109例非小细胞肺癌患者的病理组织中KIFC3的表达,发现KIFC3主要表达于细胞质及细胞核中。在正常肺泡及支气管组织中,KIFC3呈弱表达,而在肺癌组织中表达增加。我们对109例组织样本的组化评分结果与临床病理因素进行统计学分析,发现KIFC3的表达与非小细胞肺癌的分化程度（P=0.037）,肿瘤大小（P=0.033）,淋巴结转移（P=0.003）以及TNM分期（P=0.025）相关。而与年龄（P=0.949）、性别（P=0.284）和组织学类型（P=0.158）无明显相关性。应用Kaplan-Meier数据库进行预后分析,结果显示KIFC3蛋白高表达与非小细胞肺癌患者总生存期短、预后不良存在相关性（P=0.029）。2、我们在筛选出的非小细胞肺癌细胞系A549和H1299中,转染si RNA及c DNA质粒,下调或过表达KIFC3的蛋白表达水平以评估KIFC3在非小细胞肺癌中的生物学功能。通过MTT实验、集落形成实验验证肿瘤细胞的增殖能力,transwell迁移实验检测肿瘤细胞的迁移能力,transwell侵袭实验检测肿瘤细胞的侵袭能力,结果证明KIFC3蛋白的过表达促进非小细胞肺癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力,相反的,下调KIFC3的蛋白水平则肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力均下降。3、筛选肿瘤相关通路发现,在A549和H1299细胞系中,上调KIFC3的蛋白表达水平,PI3Kp85α和p-Akt的蛋白表达量呈稳定而显著的增多,同时PI3K/Akt信号通路下游的增殖、迁移和侵袭相关蛋白cyclin D1、CDK4、CDK6、Rho A、Rho C和MMP2的蛋白表达水平均增加;下调KIFC3的蛋白表达水平,则出现相反的结果。4、KIFC3蛋白的过表达可以激活PI3K/Akt信号通路,同时该通路下游的增殖、迁移和侵袭相关蛋白的表达水平均增加,而这种促进作用可以被PI3K/Akt通路特异性抑制剂LY294002所抑制。5、免疫共沉淀实验证实KIFC3与PI3Kp85α之间存在相互作用。6、裸鼠皮下成瘤实验结果表明,与对照组相比,在注射稳定转染KIFC3过表达质粒的A549和H1299细胞后,裸鼠皮下成瘤的体积、瘤体重量及肿瘤生长速率均明显增加。对肿瘤组织蛋白进行蛋白免疫印迹分析,结果表明,在KIFC3过表达后,肿瘤组织蛋白中PI3Kp85α和p-Akt的蛋白表达量均显著增加。裸鼠肺转移瘤实验结果显示,注射过表达KIFC3肺癌细胞的裸鼠肺转移结节数量较对照组明显增多;HE染色结果显示注射过表达KIFC3肺癌细胞的裸鼠肺组织中癌巢较对照组明显增大。体内实验证实KIFC3过表达可以促进非小细胞肺癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力,并且是通过激活PI3K/Akt信号通路发挥作用的。结论:1、KIFC3的高表达与非小细胞肺癌的分化程度、肿瘤大小、淋巴结转移、TNM分期及预后相关。2、体外实验证明KIFC3促进非小细胞肺癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。3、KIFC3在体外通过PI3K/Akt信号通路调控非小细胞肺癌细胞的恶性行为。4、KIFC3在体内通过PI3K/Akt信号通路促进非小细胞肺癌的增殖、迁移和侵袭。