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肺癌是一种常见的恶性肿瘤。随着吸烟和环境污染影响的增加，肺癌的发病率和病死率均迅速上升。肺癌已成为我国恶性肿瘤首位死亡原因。肿瘤细胞分子水平的改变，如染色体、基因的改变，已被认为是恶性肿瘤发生的最主要机理。寻找新的肺癌相关基因——癌基因和抑癌基因，对深入研究肺癌发生、发展的病理生理机制，发现新的诊断标记物和治疗靶点有实际意义。 在前期工作中，我们结合细胞遗传学和分子遗传学方法，对肺癌细胞系进行染色体分析，发现12q13区域异常。本研究中我们在12q13区域约14M范围内不同位点选择20个基因，分别在肺癌细胞系和组织中对其mRNA表达水平进行定量RT-PCR分析。经筛选后，我们发现2个基因mRNA在肺癌组织中表达降低;而9个基因mRNA表达升高。在9个上调基因中，RACGAP1，MCRS1，EIF4B，WNT1和PTGES35个基因在正常肺组织中不表达或痕量表达，在肺癌细胞系和肺癌肿瘤组织中高表达。微小球蛋白MCRS1在肺癌组织中表达水平升高尤为明显，统计学分析有非常显著差异(p＜0.001)。免疫组织化学染色和免疫印迹分析进一步证实， MCRS1蛋白水平在肺癌细胞和组织也确有升高。共聚焦荧光显微镜观察发现在正常的永生化支气管上皮细胞中，MCRS1清晰定位于中心体;而在培养的肺癌细胞，MCRS1的分布明显不同。MCRS1异常表达可能与肺癌发生发展相关。 MCRS1定位于细胞核，参与基因转录调节、细胞转化和恶性肿瘤发生及发展等过程。基于MCRS1在非小细胞肺癌中异常表达，我们应用RNA interference技术降低MCRS1的表达，研究其对肿瘤的生长和转移两大主要特征的影响。(1)通过MTT检测细胞增殖、流式细胞术分析细胞周期分布和AnnexinⅤ-FITC/PI双染检测细胞凋亡，其结果显示MCRS1沉默可明显的抑制肺癌细胞的增殖、促进细胞凋亡并且延缓细胞周期进程。(2)系列体内外实验显示，MCRS1沉默可以逆转上皮间质转化(EMT)过程、降低肿瘤的侵袭和转移能力。进一步发现，MCRS1干扰后，可以削弱肿瘤细胞对顺铂和西妥昔单抗的耐药性，并减少肿瘤干细胞样CD44+细胞的产生。这些结果表明，MCRS1在肺癌发生和发展过程中发挥重要作用，可能是一个新的肺癌相关基因。 其次，我们从mRNA和microRNA(miRNA)两个方面探索MCRS1促进肺癌侵袭和转移的分子机制。应用mRNA表达谱芯片检测和miRNA测序技术，分别筛选出MCRS1干扰后差异表达的mRNA和miRNA，并结合生物信息学分析和系列实验验证，其结果显示:(1) MCRS1可以调节细胞连接分子(ZO-1,Occludin和E-cadherin等)和NOTCH3的表达，表明MCRS1通过调节细胞连接和Notch等多种信号通路促进肿瘤侵袭和转移。(2) MCRS1可以上调肿瘤相关基因miR-155表达;进一步正反干预实验均显示，miR-155可以转化MCRS1对细胞增殖和侵袭影响。这些研究结果提示，MCRS1可能通过调节一系列重要细胞连接分子表达及活化miR-155等多种途径促进肺癌发生和发展。 最后，我们亦研究了MCRS1在非小细胞肺癌中的高表达的调控机制。(1)通过实时定量PCR检测MCRS1 DNA拷贝数和mRNA表达水平，结果发现:与肺永生化支气管上皮细胞16HBE相比，MCRS1 DNA拷贝数和mRNA水平在非小细胞肺癌细胞系中发生扩增;与正常非癌肺组织相比，MCRS1 DNA拷贝数和mRNA水平在非小细胞肺癌组织也均增加。(2) miRNA表达谱测序显示，与肺永生化支气管上皮细胞16HBE相比，在EPLC-32M1、801D和A549肺癌细胞系中共有87个差异表达miRNAs。联合miRNA表达谱结果和miRNA靶基因预测分析，发现miR-129*可以直接作用于MCRS1。实验证实，miR-129*与MCRS1表达呈相反趋势;用miR-129* mimics处理肺癌细胞，MCRS1 mRNA和蛋白水平均表达下调，同时细胞增殖和侵袭能力明显降低。这些结果提示，基因拷贝数改变和miR-129*下调导致MCRS1在非小细胞肺癌中异常高表达。 通过研究MCRS1在非小细胞肺癌中的功能及其表达调控机制，有助于深入了解其病理及生理功能，并可能为抑制肿瘤转移和克服耐药性开辟新途径。