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背景:肺癌（Lung cancer,LC）在我国乃至全球范围内,仍然是导致人类高发病率和死亡率的一种恶性肿瘤。LC主要由小细胞肺癌（SCLC）和非小细胞肺癌（NSCLC）组成,其中NSCLC是最常见的类型,在所有肺癌中占比五分之四以上。NSCLC由肺鳞癌（LUSC）、肺腺癌（LUAD）和大细胞肺癌（LUCC）组成。NSCLC恶化程度高,诊断和治疗方法选择有限,因此筛选新的有效早期诊断生物标志物和治疗靶点,深入探索NSCLC致病分子机制具有十分重要的理论和临床应用意义。基于此,课题组前期通过组学数据筛选发现NR3C2（核受体亚家族3,组C,成员2）可能是一个潜在的重要诊断标志物和治疗靶点。通过查阅文献发现,NR3C2是一种盐皮质激素受体,编码MR蛋白,在肝癌、结肠癌、乳腺癌、胰腺癌等多种癌症类型中发挥抑癌作用。最新一项通过对NSCLC细胞进行全基因组致死性筛查的研究发现,NR3C2可能是一种潜在的肿瘤抑制因子。我们通过生物信息学（Bioinformatics）筛选证实NR3C2在NSCLC中表达显著下调。然而,NR3C2在肺癌患者中改变的临床价值、生物学功能和发挥作用的可能分子机制尚不清楚。本研究中,我们采用生物信息学和组织芯片等技术方法,通过对不同数据库中病人信息的挖掘分析,探索NR3C2在NSCLC患者中的表达及调控方式、诊断和预后意义,并初步解析了该基因的功能。目的:本研究旨在分析NR3C2在非小细胞肺癌及其亚型中的表达、临床病理特征、诊断及预后意义,揭示NR3C2在肺癌中表达变化的调控方式和可能的作用及机制,探讨其与免疫细胞及肿瘤微环境的关系,为NSCLC诊断、预防和靶向治疗提供理论依据和新思路。方法:1.通过UCSC网站下载NSCLC及其亚型LUAD和LUSC的基因表达数据、临床病理资料、拷贝数变异相关数据与甲基化数据;2.利用Graph Pad Prism软件分析NR3C2的表达在NSCLC及其亚型的癌组织与癌旁正常组织中的差异,Mann-Whitney U秩和检验及卡方检验分析NR3C2 m RNA表达水平与患者临床病理资料之间的关系;3.采用Kaplan-Meier法评价NR3C2基因表达在NSCLC、LUAD和LUSC患者中以及不同临床特征患者中的预后价值;4.通过计算受试者工作特征曲线（Receiver operating characteristic curve,简称ROC曲线）下面积（AUC）评估NR3C2表达变化在NSCLC、LUAD和LUSC中的诊断价值;5.采用NR3C2抗体在含有92例肺腺癌和88例癌旁样本的组织芯片进行免疫组织化学染色和定量分析,评估NR3C2在肿瘤患者中的诊断价值,预后意义以及与患者年龄、性别、AJCC分期、淋巴结转移等临床特征的关系;6.通过相关性研究在NSCLC、LUAD和LUSC中分析NR3C2基因表达分别与其拷贝数变异之间的关系,在LUSC中分析NR3C2基因表达和DNA（启动子）甲基化之间的关系;7.通过构建差异表达细胞模型分析NR3C2在肿瘤中的主要功能,采用CCK8分析肿瘤细胞增殖情况、流式细胞仪分析肿瘤细胞周期变化、Trans well实验分析肿瘤细胞迁移和侵袭能力变化;8.使用ESTIMATE算法确定NR3C2是否与肿瘤微环境（TME）有关,通过TIMER在线数据库获得免疫细胞浸润数据,并采用Pearson相关分析进一步评估免疫浸润各成分与NR3C2表达的关系;9.通过Linked Omics门户网站中的Link Finder模块获取NR3C2在TCGA-LUSC和TCGA-LUAD中共表达基因,对其进行GO分析和KEGG分析。通过STRING在线网站构建NR3C2基因的蛋白质网络互作图并预测其功能。结果:1.NR3C2在NSCLC及其亚型LUAD和LUSC患者中均低表达（P＜0.01）,这种低表达与患者不同临床特征资料显著相关;2.Kaplan Meier生存曲线提示在NSCLC和LUAD中,NR3C2高表达组患者总生存率比低表达组更高（Logrank P＜0.01）;而且在NSCLC患者NR3C2预后价值与临床分期相关,在LUAD患者NR3C2预后价值与淋巴结转移及临床分期相关;3.ROC曲线分析显示,NR3C2表达改变在NSCLC、LUAD和LUSC患者中均具有较高的敏感性和特异性（P＜0.01,AUC＞80%）,具有候选诊断标志物价值;4.组织芯片免疫组化定量分析结果显示,NR3C2蛋白表达与LUAD患者的性别和分期显著相关（P＜0.05）;LUAD患者NR3C2低表达组的生存期明显短于高表达组（Logrank P=0.0353）,NR3C2表达变化对LUAD诊断具有较高的敏感性和特异性（P＜0.01,AUC=84.82%）,是LUAD患者潜在的重要诊断和预后评估标志物;5.在NSCLC和其亚型LUAD中,NR3C2低表达与其拷贝数缺失呈正相关（P＜0.01）,而且NR3C2拷贝数变异（Copy number variation）在不同性别、不同吸烟状态的患者中分布明显不同;6.在LUSC组织中,NR3C2表达与其启动子区平均甲基化水平呈负相关,这种关联与患者年龄及肿瘤大小密切相关,而且NR3C2启动子甲基化水平对LUSC诊断具有较高的敏感性和特异性;7.NR3C2基因高表达可能通过影响肿瘤细胞周期而抑制肿瘤细胞增殖,同时也可以显著抑制肿瘤细胞的转移和侵袭能力;8.在NSCLC及其亚型LUAD和LUSC患者中,NR3C2表达与肿瘤微环境的重要指标免疫评分、基质评分和肿瘤纯度密切相关;9.功能和信号通路富集分析结果显示,在LUAD中,NR3C2共表达基因主要参与姐妹染色单体凝聚、纺锤体微管、驱动蛋白复合物等生物学过程,主要富集到DNA复制、细胞周期、P53等信号通路;在LUSC中,NR3C2共表达基因主要涉及基底外侧质膜、顶端质膜、蛋白质性细胞外基质等,主要富集到蛋白消化吸收富集,肥厚型心肌病（HCM）、3K-Akt等信号通路;10.蛋白质网络互作分析表明,与NR3C2相互作用的关键蛋白质主要有NR3C1、CAPZA1和AHR等分子,这些互作分子主要参与细胞周期、凋亡等生物过程以及PI3K-Akt等肿瘤相关信号通路。结论:1.NR3C2在NSCLC及其亚型LUAD和LUSC组织中表达明显降低,该表达变化具有明显的临床病理特征;2.NR3C2表达在NSCLC及LUAD和LUSC中均具有较好诊断价值和预后评估价值,提示可能是一个重要的诊断和预后标志物;3.在NSCLC和亚型LUAD,NR3C2表达与其拷贝数变异相关,而在LUSC,NR3C2表达与其启动子DNA甲基化紧密关联;4.NR3C2能够显著抑制肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力。