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[目的]分析MGST1在肺腺癌中的表达水平及其临床意义;研究敲减MGST1对肺腺癌细胞增殖、凋亡、侵袭、迁移和裸鼠体内生长能力等生物学功能的影响;探讨MGST1在肺腺癌中发挥生物学功能的初步作用机制。[方法]1、通过GEO数据库和TCGA数据库分析MGST1在肺癌组织和正常肺组织中的表达差异;采用IHC技术检测MGST1在肺腺癌组织中的表达水平;采用卡方检验分析MGST1的表达水平与肺腺癌患者临床病理参数的关系;采用Kaplan-Meierplotter预测网站和生存曲线分析MGST1表达对肺腺癌患者预后的影响。2、qRT-PCR和Western blot检测MGST1在肺腺癌细胞系中的表达水平;构建MGST1敲减慢病毒(MGST1 shRNA),感染MGST1高表达的两株肺腺癌细胞系,qRT-PCR和Western blot检测MGST1 shRNA敲减效率;MTS、EdU和平板克隆实验检测MGST1 shRNA对细胞增殖能力的影响;流式细胞仪检测MGST1 shRNA对细胞凋亡的影响;Western blot检测MGST1 shRNA对细胞凋亡相关蛋白caspase家族和Bcl-2表达的影响;Boyden小室实验检测MGST1 shRNA对细胞侵袭能力的影响;Transwell小室检测MGST1 shRNA对细胞迁移能力的影响;裸鼠皮下成瘤实验检测MGST1 shRNA对肺腺癌细胞体内生长能力的影响。3、采用全转录组测序技术检测MGST1敲减前后A549细胞中的差异表达基因,并采用生物学信息网站分析差异表达基因与肿瘤生物学功能和经典信号通路的关系;Western blot 检测 MGST1 shRNA 对 AKT/GSK3β/β-catenin信号通路的影响;采用AKT激动剂SC79进行功能回复实验,功能实验检测MGST1通过调控AKT/GSK3β/β-catenin信号通路影响肺腺癌细胞的增殖和迁移能力。[结果]1、GEO数据库分析显示MGST1在肺癌组织中的表达高于其在正常肺组织中的表达(p<0.05);TCGA数据库分析显示MGST1在肺腺癌组织中的表达高于其在正常肺组织中的表达(p<0.05);IHC技术检测MGST1在173例肺腺癌组织中的阳性表达率(76.30%)高于在其配对的远端非癌组织中的阳性表达率(41.62%)(p<0.05);肺腺癌组织中MGST1阳性表达与患者AJCC分期呈正相关(p<0.05);MGST1阳性表达的患者预后较差,是肺腺癌患者预后不良的独立危险因素。2、与正常支气管上皮细胞系BEAS-2B相比,MGST1在肺腺癌细胞系NCI-H2342、NCI-H1975、A549 和 PC-9 中的表达均升高,在 A549 和 PC-9细胞中表达较高(p<0.05);构建的MGST1 shRNA显著降低肺腺癌细胞A549 和 PC-9 细胞中 MGST1 mRNA 和蛋白的表达(p<0.05);MTS、EdU和平板克隆实验结果显示,与scramble组相比,shMGST1-1和shMGST1-2组A549和PC-9细胞增殖能力降低(p<0.05);流式细胞仪检测结果显示,与scramble组相比,shMGST1-1和shMGST1-2组A549细胞的早期凋亡率增加(p<0.05);凋亡相关蛋白检测结果显示,与scramble组相比,shMGST1-1 和 shMGST1-2 组 A549 细胞中促凋亡蛋白cleaved-caspase9、cleaved-caspase3和cleaved-PARP表达增加,抗凋亡蛋白Bcl-2表达降低(p<0.05);Boyden小室实验检测结果显示,与scramble组相比,shMGST1-1 和 shMGST1-2 组 A549 和 PC-9 细胞侵袭能力降低(p<0.05);Transwell小室实验检测结果显示,与scramble组相比,shMGST1-1和shMGST1-2组A549和PC-9细胞迁移能力降低(p<0.05);裸鼠皮下成瘤实验结果显示,与scramble组相比,shMGST1-1组A549细胞在裸鼠体内生长速度、成瘤体积和瘤体重量均降低(p<0.05)。3、全转录组测序技术及生物信息学分析结果显示,MGST1调控A549细胞中10042个差异表达基因,其中4899个基因在MGST1敲减后表达上调,5143个基因表达下调。功能分析(GO Analysis)显示差异表达基因与细胞生长、凋亡和侵袭相关;细胞信号通路分析(Pathway Analysis)显示差异表达基因富集在AKT信号通路;Western blot结果证实,敲减MGST1可抑制AKT/G3K-3β/β-catenin 信号通路中关键蛋白 pAKT、pG3K-3β和β-catenin的表达(p<0.05);功能实验检测发现AKT激动剂SC79可减弱MGST1 shRNA对肺腺癌细胞增殖和迁移能力的抑制作用(p<0.05)。[结论]1、MGST1在肺腺癌组织和细胞系中高表达。2、MGST1高表达与患者AJCC分期呈正相关,是肺腺癌患者预后不良的分子标志物。3、敲减MGST1的表达抑制肺腺癌细胞增殖、侵袭、迁移能力和裸鼠体内生长能力,促进细胞凋亡,MGST1可能是治疗肺腺癌的候选靶标。4、MGST1可能通过调控AKT/GSK3β/β-catenin信号通路促进肺腺癌的恶性进展。