第一部分:生物信息学分析筛选肺腺癌进展相关基因目的:以TCGA数据库中肺腺癌mRNA表达数据集及临床病理资料为研究材料,分析并获得在肺腺癌的癌和癌旁组织样品中表达发生明显差异的基因（DEG）,建立差异表达基因的共表达网络,筛选与肺腺癌发生、发展紧密关系的基因并探索信号通路。结合临床生存信息数据,进行生存分析,发现新的肺腺癌进展相关基因。为进一步研究肺腺癌的分子机制提供理论基础。方法:1.在R语言平台下,使用edgeR语言包,导入TCGA数据库肺腺癌组RNA-Seq表达数据,筛选差异表达基因。2.运用相关系数法（Pearson相关系数）分析获得差异共表达基因（DCG）,通过DCGL法构建基因共表达网络并进行拓扑特性分析,获取中心节点基因,并对筛选出的基因进行通路富集分析。3.将筛选出的中心节点基因与样本生存数据相结合,进行生存分析,挖掘出新的与肺腺癌进展有关的基因。结果:1.本研究筛选出3715个差异表达基因,其中上调基因2055个,下调基因1660。2.构建差异表达基因的共表达网络,筛选出390个表达上调的中心节点基因,通过信号通路富集分析发现8条通路:细胞周期、p53信号通路、DNA修复、错配修复、同源重组、卵母细胞减数分裂、细胞外基质受体相互作用和PI3K-AKT信号通路。3.通过生存分析发现一组中心节点基因,包括AURKB、BRCA1、BRCA2、BUB1、BUB1B、CCNA2、CCNB1、CCNE2、CDC7、CDCA4、CDK1、CDKN3、CENPO、CHEK1、DEPDC1、DEPDC1B、E2F7、FAM111B、FAM64A、FAM83D、HMMR、KIF4A、MCM2、MCM4、MELK、NEK2、NUF2、OIP5、PLK1、PRR11、RRM2、SGOL1、STIL、STMN1、TOP2A、TTK、ZWINT,在这些基因高表达组的肺腺癌患者总体生存期（OS,overall survival）和肿瘤无进展期（PFS,progression free survival）显著低于这些基因低表达患者。通过文献回顾,FAM111B在既往肿瘤方面无相关研究。通过Kaplan-Meier生存分析,我们发现FAM111B高表达患者的总体生存期（OS）和肿瘤无进展期（PFS）显著低于FAM111B低表达患者（p<0.05）,并选出FAM111B做为潜在的与肺腺癌进展有关的基因做进一步研究。结论:成功筛选出3715个肺腺癌中差异表达基因,并构建基因共表达网络,根据网络拓扑学分析,筛选出390个上调表达的中心节点基因及其可能富集的信号通路,为肺腺癌分子机制的进一步研究提供了线索。生存分析发现其中与肺腺癌总体生存和肿瘤无进展生存相关的中心节点基因,并选出FAM111B做为潜在的与肺腺癌进展有关的基因做进一步研究。第二部分:FAM111B在肺腺癌组织中的表达及其临床意义目的:肺癌是全球发病率最高及死亡人数最多的恶性肿瘤。近年来,我国肺腺癌发病率逐年升高,成为非小细胞肺癌主要病理分型。生物信息学分析提示中心节点基因FAM111B在肺腺癌组织中的表达与肺腺癌进展有关。本研究旨在探索并验证FAM111B在肺腺癌组织中的表达情况,并分析其与临床特征及预后的关系。方法:选取南京医科大学附属江苏省肿瘤医院手术切除的52例配对的肺腺癌组织标本,通过qRT-PCR及免疫组化染色方法检测FAM111B在组织中的表达水平,并分析免疫组化芯片的随访信息,探究FAM111B表达水平与肺腺癌患者临床特征及总体生存期的关系。结果:FAM111B在肺腺癌组织中显著高表达,且在伴有淋巴结转移的肺腺癌组织中表达更高。FAM111B高表达是影响患者总体生存的独立风险因素。结论:FAM111B在肺腺癌组织中高表达,且肺腺癌组织中FAM111B高表达提示着不良的预后。FAM111B在肺腺癌进展中可能发挥重要作用。第三部分:FAM111B对肺腺癌细胞增殖、侵袭和转移等功能及凋亡的影响目的:研究FAM111B基因在肺腺癌细胞系中的表达,并通过体外基因沉默研究FAM111B对肺腺癌增殖、侵袭和转移等恶性生物学行为和凋亡的影响,为肺腺癌靶向治疗提供了重要的实验和理论依据。方法:1.使用qRT-PCR和western blot法检测FAM111B在四株人肺腺癌细胞A549、PC-9、SPC-A-1、H1975、H1299 中 mRNA 和蛋白的表达水平。2.使用CCK8、克隆形成、细胞划痕、Transwell及Matrixgel实验方法检测FAM111B沉默后对人肺腺癌细胞增殖、迁移、侵袭能力的影响;使用细胞周期测定和流式细胞凋亡检测FAM111B沉默后对人肺腺癌细胞周期及细胞凋亡的影响。3.使用shRNA转染的A549细胞接种于裸鼠腋窝,建立裸小鼠荷瘤模型,观察FAM111B沉默后对人肺腺癌细胞在裸小鼠皮下生长的影响。4.生物信息学分析预测与FAM111B相互作用的下游靶基因。5.使用Western blot法检测FAM111B沉默后A549细胞中相关细胞周期调控蛋白及细胞凋亡调节蛋白的表达水平的变化。结果:1.CCK8、克隆形成、细胞划痕、Transwell及Matrixgel实验发现FAM111B siRNA处理组细胞增殖、迁移、侵袭能力显著下降,细胞周期测定和流式细胞凋亡发现FAM111B siRNA处理组细胞周期阻滞在G2M期,细胞凋亡较对照组显著增加。2.裸小鼠移植瘤实验发现FAM111B shRNA处理组腋窝肿瘤的体积及生长速度均较对照组减小。3.通过对FAM111B与TCGA肺腺癌mRNA数据集中其他基因表达相关性分析,发现FAM111B可能与细胞周期调控基因相关,对FAM111B与蛋白质互作数据库中其他蛋白的互作分析发现FAM111B可能与细胞凋亡调节蛋白相关。4.Western blot实验发现,FAM111B siRNA处理组Bcl-2的表达较对照组显著下调,而其它的凋亡相关及细胞周期调控相关蛋白的表达没有显著差异。结论:通过实验,我们发现下调FAM111B表达,可显著抑制肺腺癌细胞的增殖、迁移、侵袭能力,同时可能抑制细胞抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,从而促进肺腺癌细胞凋亡,发挥癌基因的作用。第四章miR30a下调FAM111B对肺腺癌细胞增殖及凋亡的影响目的:探索FAM111B的上游miRNA,分析其与肺腺癌细胞增殖及凋亡的关系及分子机制。方法:1.生物信息学分析预测与FAM111B的上游miRNA,并对其表达情况与临床病理特征、预后进行相关性分析。2.选取南京医科大学附属江苏省肿瘤医院手术切除的22例配对的肺腺癌组织标本,通过qRT-PCR方法验证上游miRNA表达情况。分别用CCK-8实验、克隆形成、流式细胞凋亡检测评价过表达上游miRNA的A549细胞的增殖和细胞调亡情况;PCR及western blot检测过表达上游miRNA对内源性FAM111B mRNA及蛋白水平的影响。荧光素酶报告基因实验检测验证上游miRNA与FAM111B的结合情况。结果:1.表达相关性分析筛选出28个miRNA,结合在线分析预测miR-30a可能是FAM111B上游miRNA。miR-30a的低表达与淋巴结转移（p<0.006）以及更高级别的TNM分期（p<0.008）正相关。通过Kaplan-Meier单因素分析发现miR-30a和预后明显相关（P<0.05）,低表达组腺癌患者生存期减短,说明miR-30a在肺腺癌中可能起到抑癌基因的作用。2.miR-30a在肺腺癌组织中低表达,过表达miR-30a抑制了 A549细胞的细胞增殖、克隆形成表型,促进细胞凋亡。在转染后用PCR及western blot方法检测FAM111B mRNA及蛋白水平的表达,发现在A549细胞中,miR-30a能够分别在mRNA及蛋白水平抑制FAM111B的表达。miR-30a能够抑制含有FAM111B 3’UTR的质粒荧光素酶表达。说明FAM111B有可能是miR-30a的靶基因。结论:我们预测并验证了 miR-30a是FAM111B的上游miRNA,miR-30a在肺腺癌组织中低表达,miR-30a过表达后抑制肺腺癌细胞A549的增殖且促进凋亡,通过与FAM111B结合,抑制FAM111B的表达,从而发挥抑癌基因的作用。