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研究背景及目的结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一,有较高的发生率及死亡率。根据国家癌症中心2015年流行病学调查数据,结直肠癌的发病率在肿瘤性疾病中占第三位,死亡率占第五位,每年有数十万人新发或死于结直肠癌。由此可见,结直肠癌在我国疾病负担中占据重要位置。由于我国结直肠癌病人早期诊断率低下,多数病人就诊时已是中晚期。所以,我国结直肠癌病人的总体存活率并不理想。当前,恶性肿瘤的治疗开始强调个体化与精准化,传统的手术切除加静脉药物化疗显然已不能满足肿瘤多维度治疗的需要。因此,深入研究结直肠癌的发病机制具有非常重大的现实意义。RNA的甲基化修饰属于表观遗传学的范畴,m6A(N6-methyladenosine)是RNA甲基化修饰的一种类型,指腺嘌呤第6位N原子上发生的甲基化修饰。m6A是一个动态可逆的过程,该过程的完成需要相关酶的参与。而这些酶可以依据其功能被形象的分为三类:编码器“Writer”-甲基转移酶,消码器“Eraser”-去甲基化酶以及读码器“Reader”-m6A识别酶。近年来的研究发现m6A可能在肿瘤的发生发展中扮演着重要的角色,已有相关研究显示,METTL3在恶性胶质瘤、乳腺癌、肝癌、白血病等恶性肿瘤中表达异常。但是,目前在结直肠癌中关于m6A的研究甚少,m6A修饰酶在结直肠癌发生发展上所起的作用尚不明确。生物信息学是一种以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的学科。它是当今生命和自然科学的重大前沿领域之一。其研究重点主要体现在基因组学和蛋白质组学两方面,具体说就是从核酸和蛋白质序列出发,分析序列中表达的结构功能的生物信息。本研究借助生物信息学方法,以RNA甲基化修饰酶核心的甲基化酶METTL3为研究对象,通过探究METTL3在结直肠癌肿瘤及癌旁组织的表达差异及分析与METTL3共表达的基因及其功能,为METTL3在结直肠癌发生发展上所起的作用及作用机制提供参考。研究方法1生物信息学方法分析METTL3的结直肠癌中的表达1.1 Oncomine数据库分析METTL3在结直肠癌中的表达及与预后的关系;1.2 LinkedOmics数据库行METTL3的共表达分析;1.3 DAVID数据库行METTL3相关基因的功能富集分析;1.4 METTL3发挥作用途径的初步探索。2验证MERTTL3在结直肠癌中的表达情况2.1 RT-qPCR在基因水平验证METTL3的表达;2.2 Western Blot及免疫组化在分子水平验证METTL3的表达。研究结果1 Oncomine数据库分析表明METTL3显著高表达于肿瘤组织(p<0.05),与RT-qPCR、Western Blot及免疫组化检测结果一致;但METTL3表达高低与结直肠癌病人预后无关(p=0.675)。2 LinkedOmics数据库共表达分析显示,结直肠癌中与METTL3共表达的基因有568个,其中正相关504个,负相关64个。3 DAVID数据库行基因功能富集分析发现,上述与METTL3显著共表达的基因在细胞生物学过程中主要涉及细胞分裂、DNA修复、染色体结合等过程;在细胞内位置主要分布于细胞核、细胞质及线粒体;而分子功能主要为结合蛋白质、ATP及RNA等。4 TMEM127与METTL3的表达呈显著负相关,TMEM127为mTOR信号通路的负反馈信号,可能通过PI3K-Akt-mTOR通路影响肿瘤细胞的发生与进展。研究结论1 METTL3在结直肠癌肿瘤组织中显著高表达;2 METTL3表达量与结直肠癌预后无关;3 METTL3可能通过METTL3-TMEM127-mTOR信号通路调节肿瘤的发生发展。