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研究背景及目的:结直肠癌(CRC)是全球第三大恶性肿瘤,也是第四大癌症死亡原因。由于常规生物标志物的局限性,迫切需要寻找新的和有效的生物标志物来预测CRC的进展和预后。近年来,研究学者发现在肿瘤细胞中普遍存在镁离子(Mg2+)稳态失衡,镁离子的缺失和补充可以影响肿瘤的发生发展。镁离子稳态受多种转运蛋白调控,关于镁离子转运蛋白的表达变化导致镁离子稳态失衡进而影响肿瘤的发生发展及治疗预后的研究报道呈逐年上升趋势。此研究目的在于探索一种镁离子转运蛋白镁转运体亚型1(MAGT1)在结直肠癌中的表达情况及其临床意义,进一步分析MAGT1对结直肠癌细胞恶性生物学表型的调节作用及发生机制。方法:1、通过对GEO数据库数据统计学分析,确定了 CRC样本中MAGT1的表达及与结直肠癌进展及预后相关的临床信息。收集51例临床病理组织标本,使用实时定量聚合酶链式反应(QRT-PCR)检测MAGT1在结直肠癌与癌旁组织的差异表达;使用蛋白免疫印迹分析(Western blot analysis)检测8种结直肠癌细胞与正常结直肠上皮细胞的差异表达。2、选择高表达MAGT1结直肠癌细胞SW620和HCT116,转染小干扰RNA构建细胞瞬转株及转染shRNA慢病毒构建细胞稳转株,均分为对照组和下调组。使用QRT-PCR及Western blot实验验证下调效率;使用CCK8增殖实验检测细胞体外增殖能力改变;使用裸鼠皮下瘤形成实验检测细胞体内增殖能力改变;使用划痕愈合实验检测细胞迁移能力改变;使用Transwell实验检测细胞侵袭能力改变;使用流式细胞学技术检测细胞的凋亡和周期改变。3、SW620和HCT116稳转株中加入适宜浓度的表皮生长因子(EGF)诱导EGFR信号通路的激活,使用Western blot实验检测对照组、下调组中EGFR信号通路相关蛋白(P-AKT,AKT,P-MEK,MEK,P-ERK,ERK等)的相对表达变化。结果:1、MAGT1在人结直肠癌组织和细胞都出现高表达,且与结直肠癌临床病理学特征及治疗预后相关,差异具有统计学意义(P<0.05)。(1)GEO数据库芯片数据统计学分析发现,高表达MAGT1与患者临床病理学特征和化疗预后存在相关性。(2)收集的51例临床样本检测结果发现MAGT1在结直肠癌组织中表达上调。(3)MAGT1在6种结直肠癌细胞较正常肠上皮细胞表达上调。2、下调MAGT1的表达可抑制结直肠癌细胞体内外增殖能力和迁移、侵袭能力,促进细胞凋亡,所得实验结果均显示差异具有统计学意义(P<0.05)。(1)CCK8细胞增殖实验结果提示下调组较对照组的体外增殖能力下降;裸鼠皮下瘤形成实验结果提示下调组较对照组的体内增殖能力下降。(2)划痕愈合实验和Transwell实验结果提示下调组较对照组的细胞迁移和侵袭能力下降。(3)流式细胞学分析结果提示下调组较对照组的细胞凋亡率升高。3、下调MAGT1的表达可以抑制EGFR信号通路的激活,抑制通路相关蛋白的表达,差异具有统计学意义(P<0.05)。(1)Western blot实验结果提示下调组细胞P-AKT,P-MEK,P-ERK蛋白的相对表达较对照组明显下降,而AKT,MEK,ERK蛋白的相对表达无明显变化。结论:MAGT1在人结直肠癌组织和细胞中表达上调,高表达的MAGT1通过调节EGFR信号通路进而导致结直肠癌细胞的增殖、迁移、侵袭及抗凋亡等恶性细胞生物学表型的发生,可能成为预测结直肠癌发生进展和治疗预后的有效生物标志物及抗EGFR抗体耐药患者潜在治疗靶点。