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目的:在恶性肿瘤中,食管癌仍然对人类生命健康有着较大的威胁,并且中国食管癌的发病率和死亡率都远高于世界平均水平。我国食管癌最常见的病理类型为食管鳞状细胞癌（esophageal squamous cell carcinoma,ESCC）。由于该病起病隐匿,早期症状不明显,大部分患者在确诊是已经处于晚期,且预后较差。因此,研究食管鳞癌的病因、耐药机制、预后等,对延长患者生命、改善患者生存质量有重要意义。本研究旨在通过基因芯片筛选出食管鳞状细胞癌和对应癌旁组织中的差异基因,结合以往文献报道确定目标差异基因,验证其在食管鳞状细胞癌和癌旁组织,以及人食管癌细胞系中的表达情况。随后通过沉默MCM4基因,研究其对食管癌细胞体外增殖、迁移、侵袭能力的影响,再进一步探讨MCM4基因影响食管癌细胞生物学特性的作用机制,为MCM4作为食管癌的分子标志物提供依据。方法:1.基于基因芯片技术筛选出ESCC癌和癌旁组织中的差异基因,结合已发表文献,进一步锁定目标基因,并应用实时荧光定量PCR（Quantitative real-time reverse transcription-polymerase chain reaction,q RT-PCR）的方法对20例ESCC癌和癌旁组织进行预实验。2.采用qRT-PCR的方法检测4株食管癌细胞系（Kyse150、Kyse170、TE1、Eca109）和人正常食管上皮细胞（HEEC）中MCM4基因的表达情况。3.应用qRT-PCR的方法检测MCM4基因在53例食管鳞癌组织与相应癌旁正常组织的表达情况。4.应用转染小干扰RNA（Small interfering RNA,si RNA）的方法构建沉默MCM4基因的食管癌细胞系,并通过q RT-PCR的方法检测转染效率。5.应用CCK-8、克隆形成实验检测沉默MCM4基因后对食管癌细胞增殖能力的影响。6.应用Transwell小室迁移实验检测沉默MCM4基因后对食管癌细胞迁移能力的影响。7.应用Transwell小室侵袭实验检测沉默MCM4基因后对食管癌细胞侵袭能力的影响。8.通过qRT-PCR的方法检测MCM4与EMT相关因子的关系。9.应用软件IBM SPSS Statistics 26和Graphpad Prism 8.0对实验数据进行统计学分析并绘图。结果:1.目标差异基因的选择按照foldchange（abs）≥3且P≤0.01的标准,筛选出2929个（857个m RNA、1806个circ RNA和266个lnc RNA）差异基因。经过进一步的数据分析发现MCM基因家族存在7个差异基因,其中MCM4基因在癌组织中上调明显。有较多研究发现该家族基因与恶性肿瘤有关,因此将MCM4选作本次研究的目标基因。2.MCM4基因在食管癌细胞系中的表达情况MCM4基因在4株细胞中表达均上调,在Kyse170细胞中表达最高（P＜0.0001）,在Kyse150细胞中表达较高（P=0.001）,在Eca109和TE1中差异表达不具有显著性（P＞0.05）。3.MCM4基因在53例ESCC组织及其癌旁正常组织中的表达情况:MCM4基因在ESCC组织中的表达明显高于其癌旁正常组织（P＜0.0001）中的表达,其相对表达量的差值为（2.36±3.35）。结合患者临床病理资料发现,MCM4的表达水平与淋巴结转移和TNM分期密切相关（P＜0.05）,但与性别、年龄和分化程度均未发现相关性（P均＞0.05）。4.敲低MCM4基因细胞株的建立与验证成功构建敲低MCM4基因的Kyse170细胞,q RT-PCR结果分析显示,MCM4基因在对照组的Kyse170细胞中表达均显著高于转染组细胞（si-NC:1.01±0.10;si-MCM4-1:0.23±0.03,P＜0.0001;si-MCM4-2:0.29±0.06,P＜0.0001;si-MCM4-3:0.57±0.09,P＜0.001）,差异具有统计学意义,si-MCM4-1和si-MCM4-2两株细胞的转染效率较高。Western blot实验结果显示,与si-NC组细胞相比,si-MCM4-1和si-MCM4-2两组细胞内的MCM4蛋白表达均降低,提示基因敲低成功。因此选择si-MCM4-1和si-MCM4-2进行后续实验。5.敲低MCM4基因后对食管癌细胞增殖能力的影响CCK-8和克隆形成实验结果显示,敲低MCM4基因能够抑制Kyse170细胞的增殖活性（P＜0.05）。6.敲低MCM4基因后对食管癌细胞迁移能力的影响Transwell小室迁移实验结果显示,敲低MCM4基因能够抑制Kyse170细胞的迁移能力（P＜0.05）。7.敲低MCM4基因后对食管癌细胞侵袭能力的影响Transwell小室侵袭实验结果显示,敲低MCM4基因能够抑制Kyse170细胞的侵袭能力（P＜0.05）。8.敲低MCM4基因对食管癌细胞转移相关分子表达水平的影响:RT-PCR结果显示,敲低MCM4基因后转移相关分子N-cadherin的表达水平下调（P＜0.05）,但E-cadherin、Vimentin、β-catenin、MMP-2、MMP-9、Twist、Zeb1基因表达水平影响不明显（P＞0.05）。结论:1.MCM4基因在食管癌细胞系和ESCC组织中的表达显著增高,且表达水平与食管鳞癌患者的临床病理资料有密切联系。2.敲低MCM4基因后会抑制食管癌细胞的体外增殖、侵袭与迁移能力。3.MCM4基因对细胞体外侵袭和转移能力的影响可能与上皮-间充质转化这一生物学过程有关。