研究背景和目的结直肠癌（Colorectal cancer,CRC）是全球发病率高、预后差的恶性肿瘤之一,目前研究提示维生素D可以抑制CRC进展,但临床研究显示结直肠癌患者对补充维生素D的受益并不明显,因此深入探索维生素D对结直肠癌的作用及其具体分子机制十分必要。研究内容和方法1.1,25（OH）2D3 及维生素 D 受体（Vitamin D receptor,VDR）对 CRC 细胞生物学行为的影响1)通过细胞功能学实验（细胞增殖、平板克隆、Transwell迁移实验）探索1,25（OH）2D3对SW480及LoVo细胞增殖及迁移能力的影响。2)通过裸鼠皮下成瘤实验验证1,25（OH）2D3在体内对CRC细胞增殖的影响。3)构建VDR瞬时过表达细胞株,经过RT-qPCR及Western blot实验验证转染效率后,探索过表达VDR对CRC细胞增殖及迁移能力的影响。2.基于网络药理学预测维生素D3在CRC中作用的关键靶点1)使用 6 个在线数据库（KEGG、OMIM、TTD、DrugBank、GeneCards、DisGeNET）预测在CRC中发挥重要作用的潜在靶点,选取出现于至少2个数据库并属于TCGA-CRC差异表达基因的靶点。2)使用 4 个在线数据库（DRAR-CPI、SwissTargetPrediction、PubChem、PharmMapper）预测维生素D3在疾病中作用的潜在靶点。3)对上述疾病靶点及药物靶点的共有基因进行PPI网络分析、通路富集分析、预后分析等,筛选出N-乙酰基转移酶2（N-acetyltransferase2,NAT2）作为维生素D3在CRC中发挥作用的关键靶点。3.NAT2在CRC中的表达特征及其对CRC细胞生物学行为的影响1)Oncomine、TCGA-CRC数据库、细胞系及本单位64对CRC临床样本分析NAT2在CRC中的表达特征,进一步结合患者临床资料分析NAT2表达水平与肿瘤病理特征的关系。使用GES17538数据进行独立预后分析,依据NAT2表达水平进行生存曲线分析。2)构建NAT2瞬时过表达及干扰细胞株,探索过表达或干扰NAT2对CRC细胞增殖及迁移能力的影响。3)使用TCGA-CRC的数据进行GSEA富集分析,进一步通过Western blot验证富集的JAK/STAT信号通路关键分子的表达变化。4.VDR对NAT2的转录调控机制1)通过Western blot、免疫组化染色、免疫荧光染色检测CRC细胞经1,25（OH）2D3处理后VDR及NAT2的表达变化。2)使用GEPIA数据库及本单位临床样本探索VDR与NAT2在结直肠组织中表达水平的相关性。3)通过RT-qPCR及Western blot检测VDR过表达细胞株中NAT2表达水平的变化。设计ChIP实验验证VDR与NAT2启动子区域是否存在结合位点。4)根据VDR及NAT2表达水平对TCGA-CRC和GSE17538进行生存分析。研究结果1.1,25（OH）2D3可抑制CRC细胞的体外增殖、迁移能力及体内成瘤能力。过表达VDR可抑制CRC细胞的体外增殖及迁移能力。2.NAT2可能是Vitamin D3在CRC中作用的关键靶点。3.NAT2在CRC中呈低表达,表达水平与肿瘤分化程度及AJCC分期有关,且NAT2可作为CRC死亡风险的独立预测因子,其表达水平低的患者预后差。4.NAT2可抑制CRC细胞的增殖及迁移能力,可能是通过JAK1/STAT3信号通路发挥抑癌作用的。5.1,25（OH）2D3可增加CRC细胞内VDR总表达量并诱导其入核,NAT2表达量也增加。6.CRC组织中VDR与NAT2的表达水平呈显著正相关。过表达VDR细胞内NAT2表达上调,VDR与NAT2启动子区域存在结合位点。研究结论1,25（OH）2D3可通过VDR转录激活NAT2进而抑制CRC进展,通过VDR信号通路发挥作用的NAT2可作为结直肠癌的分子诊断标记物及潜在治疗靶点。