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结直肠癌是常见的消化系统疾病,临床上主要采取以手术为主、化疗和放疗为辅的综合治疗。但结直肠癌总体治疗效果尚不理想,术后5年生存率一直徘徊于50%-60%,肝转移是治疗失败的主要原因。约20%-25%的患者在临床确诊时已发生肝转移,根治术后肝转移的发生率仍可高达20%-25%,结直肠癌死亡的患者中约50%以上存在肝转移。尽管研究者对结直肠癌肝转移已经进行了大量研究,但是其机制尚未明确。因此,从分子生物学水平上探索结直肠癌肿瘤细胞增殖和侵袭能力和机制的研究,对于结直肠癌以及肝转移的早期预测和诊断,从而提高生存率具有重要意义。基因治疗(gene therapy)是将功能基因转移至患者体内以纠正有缺陷的基因或赋予患者功能,以达到临床治疗或是预防疾病的目的。通过转基因技术,可使导入的DNA序列干扰癌基因表达、恢复抑癌基因功能及启动某种新的功能等。RNA干扰(RNAinterference, RNAi)技术是由双链RNA启动序列特异的基因沉默,是生物体在进化中形成的一种内在基因表达调控机制。目前,RNAi技术已经广泛应用于基因功能鉴定,基因表达转录后调控等热门研究领域,并为多种疾病的基因治疗提供新的思路。本研究第一部分利用基因芯片杂交技术筛选结直肠癌肝转移组与结直肠癌无肝转移组中差异表达的基因,并用实时荧光定量PCR技术验证具有显著差异表达的基因。基因芯片和RT-PCR验证结果均显示RNA结合蛋白(RNA binding proteins, RBPs)-CUG结合蛋白1(CUG-binding protein 1, CUGBP1)是其中较显著表达上调的基因。第二部分,设计了3个针对CUGBP1基因的干扰片段,构建了RNAi-CUGBP1慢病毒表达载体及pEGFP-N1-3FLAG-CUGBP1真核过表达载体,将这两种质粒共转染293T细胞,筛选出可有效抑制CUGBP1表达的干扰序列。荧光显微镜观察结果显示,所构建的慢病毒载体可高效转染293T细胞。Western blot结果显示,所设计的3段siRNA中,靶序列2 (GATTGAAGAATGCCGGATA)对CUGBP1基因表达具有显著的敲减和沉默作用。进一步将此shRNA载体进行慢病毒的包装。第三部分,将包装好的慢病毒感染人结肠癌SW480和DLD-1细胞,qPCR和Western blot结果显示CUGBP1敲减后,两种细胞中CUGBP1的表达得到明显抑制。MTT、克隆形成实验、流式细胞仪检测和侵袭转移实验结果表明,上述结肠癌细胞的生长和增殖受到到明显抑制,克隆形成率明显降低,细胞周期中细胞阻滞在G1期,复制能力和增殖指数明显降低,表明CUGBP1具有影响结直肠癌细胞的增殖、细胞周期和侵袭转移的功能。综上所述,本研究通过基因芯片技术筛选出在结肠癌肝转移与无转移组中显著差异表达的CUGBP1基因；利用RNAi技术构建siRNA-CUGBP1慢病毒载体感染结肠癌细胞SW480和DLD-1,可显著抑制CUGBP1 mRNA及蛋白的表达,上述细胞株内CUGBP1受到敲减和沉默后,SW480和DLD-1细胞增殖受到明显抑制,克隆形成率明显下降,细胞周期阻滞于G1期,侵袭能力减弱。本研究结果提示CUGBP1基因具有促使结直肠癌肿瘤细胞增殖和侵袭的功能,可作为结肠癌治疗的潜在作用靶点。