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第一部分Rab31在结直肠癌中的表达及其作用机制目的:Rab31属于RAS超家族,是小分子GTP酶家族的成员。在细胞囊泡再循环过程中,Rab31介导囊泡从高尔基体向早期及晚期内体的转运。目前已有多篇研究报道Rab31在恶性肿瘤中发挥着促进肿瘤增殖的作用。然而,Rab31在结直肠癌(colorectal cancer,CRC)中的作用及其机制研究甚少。本研究旨在明确Rab31在结直肠癌组织中的表达水平与患者临床病理因素及预后的相关性;探讨Rab31对于结肠癌细胞增殖、凋亡及细胞周期的影响;并进一步证实Rab31促进结直肠癌发生的分子机制。方法:1)通过实时荧光PCR和蛋白质免疫印迹技术检测Rab31在结直肠癌和癌旁组织中mRNA和蛋白的表达水平。利用免疫组化染色检测结直肠癌组织芯片中Rab31的表达,研究Rab31与结直肠癌患者临床病理特征以及生存预后之间的关系;2)小干扰沉默及质粒过表达结肠癌细胞中Rab31的表达,明确Rab31对于结肠癌细胞增殖、凋亡及细胞周期的影响;3)小干扰沉默结肠癌细胞HCT116中的Rab31,并行转录组测序,通过基因富集分析(Gene score enrichment analysis,GSEA)明确Rab31促进肿瘤发生可能涉及的信号通路,利用Western blotting技术进一步验证Rab31在结直肠癌发生中的分子机制。结果:1)Rab31在结直肠组织中mRNA和蛋白的表达水平显著高于癌旁正常组织。通过对结直肠癌组织芯片进行免疫组化分析发现,Rab31的表达水平与肿瘤病理分化程度密切相关。Rab31高表达的结直肠癌患者术后中位生存时间显著低于Rab31低表达的结直肠癌患者。Rab31是影响结直肠癌患者预后的独立危险因素;2)小干扰沉默Rab31,结肠癌细胞HCT116和LOVO的增殖能力受到抑制,细胞阻滞于G0/G1期,并且结肠癌细胞凋亡数显著增加,质粒过表达Rab31后则结果相反;3)转录组测序结果显示:Rab31与细胞增殖和mTOR信号通路密切相关。根据测序结果,通过Western blotting对Rab31下游的蛋白进行验证,证实Rab31可通过mTOR-p70S6K-cyclinD1/C-MYC促进结肠癌细胞的增殖。结论:Rab31在结直肠癌组织中异常上调,其表达水平与患者的病理组织分化和预后密切相关,Rab31可通过mTOR-p70S6K-cyclinD1/C-MYC信号通路促进结肠癌细胞的增殖。Rab31可能成为评估结肠肠癌预后有效的生物标记物或者治疗的新靶点。第二部分GPR116在结直肠癌中的表达及其作用机制目的:G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptors,GPCRs)是最大的跨膜受体家族,其中GPR116属于粘附G蛋白偶联受体家族(Adehison G-protein-coupled receptors,a GPCRs),因其胞外端含有大量粘附蛋白中的结构域而被认为与细胞识别、细胞运动有关。也据此推测其在肿瘤转移中可能发挥着重要作用。目前有报道称,GPR116与乳腺癌的转移密切相关。然而,有关它在结直肠癌中的表达及其作用机制的研究甚少。本研究旨在于阐明GPR116在结直肠癌组织中的表达水平及其与患者临床病理因素及预后的关系;探讨GPR116对于结肠癌细胞转移的作用机制。方法:1)首先通过实时荧光PCR和蛋白质免疫印迹技术检测GPR116在结直肠癌和癌旁正常组织中m RNA和蛋白的表达水平;2)其次,通过免疫组化染色验证结直肠癌组织芯片中GPR116的表达,分析GPR116与结直肠癌患者临床病理特征以及生存预后之间的相关性;3)下载TCGA(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库,利用基因富集分析预测GPR116在CRC中可能发挥的作用。4)根据生物信息学预测结果,用小干扰沉默CRC细胞系中的GPR116,验证GPR116可能参与结直肠癌发生发展的细胞学功能;5)沉默结肠癌细胞系的GPR116,通过Western blotting方法验证GSEA分析中相关基因蛋白水平的表达变化。结果:1)GPR116在结直肠癌组织中m RNA和蛋白的表达水平显著高于癌旁正常组织;2)通过对结直肠癌组织芯片进行免疫组化分析发现,GPR116的表达水平与肿瘤病理分化程度、远处转移密切相关。GPR116高表达的患者预后较低表达组差。GPR116是影响结直肠癌患者预后的独立危险因素;3)基因富集分析显示:GPR116与结肠癌细胞增殖、转移以及上皮-间质转化(Epithelial-to-mesenchymal transition,EMT)密切相关;4)小干扰沉默GPR116,结肠癌细胞的增殖及转移能力受到抑制;5)通过Western blotting对GPR116下游上皮-间质转化相关蛋白进行验证,证实GPR116可通过p-AKT和p-ERK促进结肠癌细胞的上皮-间质转化。结论:GPR116在结直肠癌组中的表达与患者的病理组织分化、远处转移和预后密切相关,GPR116可通过p-AKT、p-ERK1/2促进结肠癌细胞上皮-间质转化。GPR116可能成为CRC治疗的新靶点。