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背景:膀胱癌是一种在全球范围内都较为常见的恶性肿瘤。尤其在中国的泌尿系统肿瘤人群中,其发病率及死亡率位列第一。目前,虽然膀胱癌的诊断及治疗手段有了很大进步,但其易复发的特点致使膀胱癌发病和死亡人数仍在不断上升。因此,探寻膀胱癌的分子靶标及其分子机制将有助于其早期诊断及靶向治疗,从而降低发生及死亡率。HEATR3(HEAT Repeat Containing 3)基因定位于染色体16q12.1,其编码的蛋白在核糖体蛋白运输和5S核糖核蛋白颗粒(5S RNP)组装中具有重要作用。通过TCGA数据库发现HEATR3在膀胱癌中表达上调,提示其可能在膀胱癌发生中扮演促癌角色,但具体功能还尚未研究清楚。此外,研究报道蛋白激酶B(AKT)和细胞外信号调节激酶(ERK)在多种恶性肿瘤包括膀胱癌中磷酸化水平明显升高,活化后通过调控下游分子调控恶性肿瘤的发生发展进程。一些药物也通过抑制AKT和ERK信号通路治疗膀胱癌。因此,本课题旨在探究HEATR3基因在膀胱癌中的生物学功能,并初步探究该基因是否能通过AKT/ERK信号通路影响膀胱癌的发生发展,为膀胱癌的精准诊断和药物靶向治疗提供新视角。研究方法:1、利用TCGA数据库分析HEATR3在膀胱癌中的表达和预后情况。利用免疫组化、Western blot及q RT-PCR实验检测HEATR3在膀胱癌组织及细胞中的表达情况。2、下调膀胱癌中HEATR3基因表达后,用CCK8实验检测细胞增殖情况、流式细胞仪分析细胞周期及凋亡情况。3、下调膀胱癌中HEATR3基因表达后,利用划痕实验及Transwell实验检测细胞迁移和侵袭能力。Western Blot实验检测HEATR3表达下调对膀胱癌细胞中AKT和ERK蛋白表达及其磷酸化水平的影响。结果:1、通过TCGA数据库分析发现HEATR3基因在膀胱癌中表达显著上调,HEATR3基因的表达水平与膀胱癌预后情况显著相关。通过免疫组化、Western blot及q RT-PCR实验证实HEATR3在膀胱癌中表达均显著上调。2、HEART3基因在膀胱癌中低表达可抑制细胞的增殖能力、促进细胞凋亡能力及阻滞细胞周期。3、HEART3基因在膀胱癌中低表达可降低膀胱癌细胞的迁移和侵袭能力,不影响AKT和ERK蛋白水平的表达,但使AKT和ERK的磷酸化水平降低。结论:综上所述,本研究发现HEATR3在膀胱癌的发生发展中作为促癌因子,可能通过影响AKT和ERK蛋白磷酸化水平调控AKT和ERK信号通路,进而抑制膀胱癌细胞的增殖、迁移及侵袭能力。这一结果将有助于进一步寻找膀胱癌相关的新型肿瘤标记物和分子治疗靶点,为膀胱癌的早期诊疗提供一定的理论基础。