研究背景:在我国,肺癌是最常见的恶性肿瘤之一,每年新增约180万余肺癌患者。其在恶性肿瘤中死亡率最高,约占肿瘤总死亡人数的13%。肺癌容易早期发生转移,脑部为最常见的远处转移部位之一,首诊中10%～25%的肺癌患者已发生脑转移,40%～50%患者在全治疗周期中进展为脑转移。肺癌脑转移患者的生存质量低,进展快,临床治疗预后差,中位生存期仅为3～6个月。近年来,肺癌发病率呈不断上升趋势,伴随着医学影像学的快速发展、创新型诊疗技术的涌现,得到有效治疗的患者生存期普遍得到延长,而这些因素又导致肺癌脑转移的诊断率和患者群体数量也逐年同步升高。目前约20%-65%的肺癌患者已发现在病程中已发生脑转移,可以肯定的是肺癌已成为脑部转移性肿瘤中最常见的病理分型。目前在许多国家地区,肺腺癌已超过鳞状细胞癌,是最常见的肺癌病理分型,属于非小细胞肺癌亚类,发病率约占原发性肺癌的20%～30%。近年来随着越来越多针对不同基因位点的肿瘤靶向特效药相继研发成功,并广泛应用于临床治疗中,精准靶向治疗成为肿瘤治疗的新宠。长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）已被证实参与生理及病理进程,并在表观遗传、转录及转录后调控等多种层面调控基因的表达,是肿瘤治疗的重要潜在靶点,这也进一步丰富了肺癌脑转移的有效诊疗方案。伴随分子生物学快速发展和表观遗传学的深入研究,lncRNA在生理演进及病理发展中的角色越来越令人瞩目。lncRNA通常是指一类转录本长度超过200nt,并不直接参与蛋白质编译的非编码RNA,总量约占全基因组转录产物的80%,其功能广泛而复杂,涉及到胚胎发育、基因印记、炎症应激、肿瘤等几乎所有的生物过程。经多项研究证实,多种特定的lncRNA在肺癌发生及脑转移进展中发挥了重要作用,但多数具体的作用机制尚不清楚。我们的研究首次发现lncRNA-AC122108.1在肺腺癌脑转移组织及细胞中高表达,但是目前针对其相关的研究几乎为空白。在本研究中,我们旨在验证lncRNA-AC122108.1在肺腺癌与肺腺癌脑转移中的表达水平及其生物学功能,探究lncRNA-AC122108.1通过ALDOA发挥调控作用的分子机制,为肺腺癌脑转移患者的临床诊断和预后提供潜在的新的分子标志物,同时为肺腺癌脑转移的靶向治疗及药物开发奠定了实验及理论基础。最初,果糖二磷酸醛缩酶A（Fructose bisphosphate aldolase A,ALDOA）因作为最关键糖酵解限速酶之一被熟知,以往的研究主要倾向其对于肿瘤细胞的代谢与供能模式的作用。然而,随着研究的深入,越来越多的新近证据表明:在包括肺癌、胰腺癌、膀胱癌和胆管癌等多种肿瘤恶性生物学行为中,糖酵解的关键酶ALDOA亦可独立担当信号分子参与肿瘤相关信号通路,从而影响肿瘤细胞的增殖、凋亡、迁移和侵袭等生物学特性。而在肾癌和结直肠癌等肿瘤中,ALDOA已被证实可以通过经典Wnt信号通路破坏细胞质中β-连环蛋白（β-catenin）磷酸化复合体,阻断其降解,最终导致β-catenin细胞质累积及易位入核,表达Wnt相关靶基因,从而最终达到调控肿瘤发生及进展的效果。实验目的1)运用全转录组测序筛选出肺腺癌脑转移与肺腺癌细胞株差异基因及长链非编码RNA,寻找肺腺癌脑转移诊疗中新的潜在靶点。2)功能实验明确lncRNA-AC122108.1和ALDOA调控肺腺癌及脑转移细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭等生物学功能。3)探讨lncRNA-AC122108.1 与ALDOA的相互作用机制及lncRNA-AC122108.1 通过ALDOA调控Wnt/β-catenin轴促进肺腺癌脑转移的进展。实验方法1)利用高通量测序在肺腺癌及脑转移细胞株筛选出lncRNA-AC122108.1,利用临床病例采集所得到的病理组织,通过实时荧光定量PCR（RT-qPCR）实验验证其表达,并通过单、多因素分析预测其价值。2)通过CCK-8、细胞克隆形成、细胞凋亡、细胞划痕和Transwell等实验完成对于lncRNA-AC122108.1调控肺腺癌及脑转移细胞生物学功能研究,并通过原位裸鼠荷瘤和相关免疫组化实验完成体内实验验证。3)采用荧光原位杂交技术,定位lncRNA-AC122108.1的胞内分布,运用RNA pull-down和RNA结合蛋白免疫沉淀及蛋白质普等技术验证ALDOA为lncRNA-AC122108.1的结合蛋白,通过RNA 3D预测成型技术初步预测两者结合的三维空间机构。4)使用96孔细胞代谢呼吸动态分析仪验证ALDOA可通过非糖酵解限速酶身份而产生对肿瘤进程独立干预的能力。运用免疫共沉淀（Co-Immunoprecipitation,Co-IP）、Western blot和免疫荧光等技术验证lncRNA-AC 122108.1通过结合ALDOA经Wnt/β-catenin 轴促进肺腺癌脑转移进展。实验结果1)LncRNA-AC122108.1在肺腺癌及脑转移细胞株及组织中明显高表达,与患者肺癌TNM分期（P=0.003）以及病理Ki-67（P＜0.001）表达呈正相关,并且肺腺癌患者lncRNA-AC122108.1的表达单因素分析（P≈0）、多因素分析（P=0.003）认为其可作为一个潜在靶点预测患者预后。2)LncRNA-AC122108.1在肺腺癌及脑转移细胞中具有促进增殖、迁移和侵袭,抑制凋亡等生物学功能,PC14/B敲低lncRNA-AC122108.1后植入裸鼠颅内原位瘤,体积明显减小（P＜0.05）,数量明显减少,生存周期延长。3)ALDOA可与lncRNA-AC122108.1特异性结合,初步预测二者所形成的RNA-蛋白质结合三维空间结构,两者参与调控PC14与PC14/B细胞生物学功能,促进增殖、迁移和侵袭,抑制凋亡等。4)ALDOA可能存在非糖酵解限速酶身份对肺腺癌脑转移进程独立干预的能力（P＜0.001）,lncRNA-AC122108.1与ALDOA低表达均可以导致磷酸化β-catenin表达增多,减少β-catenin累积易位入核,最终导致Wnt通路靶基因蛋白LEF1、Vimentin、Cycline D1、c-Myc、MMP7等表达明显降低,从而影响肺腺癌脑转移进展。实验结论LncRNA-AC122108.1作为癌基因,在肺腺癌脑转移细胞及组织中高表达,其表达水平与肿瘤TNM分期和Ki-67表达相关。LncRNA-AC122108.1的表达水平可以在一定程度上作为肺腺癌及肺腺癌脑转移预后预测指标。功能研究证实LncRNA-AC122108.1,ALDOA可调控肺腺癌脑转移细胞的增殖和EMT。在肺腺癌脑转移细胞和组织中LncRNA-AC122108.1可结合ALDOA,经Wnt/β-catenin轴促进肺腺癌脑转移进展。