研究背景:目前肺癌的发病率和死亡率依然位于癌症的首位。肺鳞癌是肺癌的一种常见类型,肺鳞癌的预后通常不佳,主要是因为肺鳞癌起病隐匿,而在治疗上又缺乏有效的临床诊断分子标记物,所以目前主要采用常规化疗药物治疗,往往预后不佳。因此,深入研究肺鳞癌的发病机制,寻找肺鳞癌治疗相关的关键性靶点,具有非常重要的转化意义。Hedgehog(Hh)信号通路异常激活与肿瘤的发生发展密切相关,Hh信号通路在肺鳞癌中异常活化。Shh配体是Hh信号通路中最常见的配体。转录因子GATA6参与多种组织的细胞谱系分化和器官形成。GATA6的异常表达与多种肿瘤的发生和发展有关。GATA6参与肺呼吸上皮基因的转录调控,这对肺发育和分支形态发生非常重要。有研究表明,GATA6可抑制肺腺癌的转移,然而GATA6在肺鳞癌中的作用仍不清楚,GATA6能否调节肺鳞癌中的Shh的表达还有待阐明。GATA6的表达可受多种方式调控,已经有研究证实MicroRNAs可调节GATA6的表达;另一方面,表观遗传修饰与GATA6表达相关,但是DNA甲基化和GATA6启动子区的组蛋白表观遗传修饰是否调控GATA6在肺鳞癌中的表达还有待确定。研究目的:1.检测GATA6在肺鳞癌细胞中表达情况。2.验证GATA6转录抑制Shh的表达来影响细胞的增殖和迁移3.探索表观遗传修饰对GATA6表达的调控作用。研究方法:1.利用临床肺鳞癌切除术后获得的肺鳞癌病理样本,利用免疫组化实验和Real-Time PCR实验检测样本中肺鳞癌组织和对照组织中GATA6的表达量。2.在细胞功能上,用Edu实验和细胞迁移实验验证在肺鳞癌细胞中过表达GATA6对肿瘤细胞增殖和迁移能力的影响。3.利用生物信息学软件分析GATA6与Shh启动子区的结合位点,进行双荧光素酶报告基因实验、染色质免疫共沉淀实验,探索GATA6调控Shh表达的机制。4.使用N-Shh刺激液培养过表达GATA6的肺鳞癌细胞,再进行Edu实验和细胞迁移实验,检测细胞的增殖能力和迁移能力是否变化。5.利用相关性分析比较在肿瘤中GATA6与DNMT1和HDACs的表达量的相关性,检测DNA甲基化和组蛋白乙酰化是否影响GATA6表达。结果:1.临床组织样本免疫组化和Real-Time PCR实验证明与肺部正常组织相比,肺鳞癌组织中GATA6表达量减少。2.Edu和细胞迁移实验证明:在肺鳞癌细胞中过表达GATA6导致肺鳞癌细胞增殖和迁移能力降低。3.双荧光素酶报告基因实验和染色质免疫共沉淀实验验证了GATA6转录抑制Shh表达。4.使用N-Shh刺激液处理后,过表达GATA6导致的细胞增殖和迁移抑制被N-Shh挽救。5.DNA甲基化和组蛋白乙酰化均可调控GATA6的表达,HDAC6调控GATA6启动子区域组蛋白乙酰化,进而降低GATA6的表达。结论:与对照的正常组织相比,GATA6在肺鳞癌组织中表达显著减少;当肺鳞癌细胞过表达GATA6后增殖和迁移能力降低。双荧光素酶报告实验和染色质免疫共沉淀实验证明,GATA6通过直接结合其启动子区域,负调控Shh的表达,此外,N-Shh刺激逆转了GATA6过表达导致的肺鳞癌细胞增殖和迁移的抑制。GATA6的表达受表观遗传调控,HDAC6调控GATA6启动子区域组蛋白乙酰化,进而降低GATA6的表达。