研究背景及目的骨肉瘤是最常见的原发性恶性骨肿瘤,好发于青少年的长骨干骺端。在上世纪70年代之前,骨肉瘤的治疗主要依靠手术切除,而依靠单纯手术治疗的患者的生存率只有不到20%。尽管随着化疗药物的应用及手术术式的改进,使得约70%的骨肉瘤患者能够获得长期生存,然而在过去的40年里骨肉瘤患者的生存率并没有进一步提高,对于那些发生转移和复发的患者,其5年生存率仍处于20%左右。随着基因组学、分子生物学技术以及生物信息学技术的进步,越来越多的基因被证实在恶性肿瘤的发生、发展中起到重要作用。针对肿瘤相关靶点的研究推动了肿瘤靶向治疗的发展,已经有多种靶向药物在肺癌、乳腺癌等恶性肿瘤中起到良好的疗效。然而,目前的靶向药物对骨肉瘤的治疗效果不佳,针对骨肉瘤的治疗靶点仍有待于进一步探索。PNO1(partnerofNOB1homolog,PNO1)属于RNA结合蛋白(RNA-bindingproteins,RBPs)之一,其主要参与18SrRNA前体加工,在核糖体的生物合成当中起到重要作用。目前已有多项研究证实RBPs在恶性肿瘤中起到重要的调控作用,在先前的研究中已有报道PNO1在结直肠癌、肺腺癌及膀胱癌等癌症中的表达水平增高,并参与其发生与发展。而PNO1与骨肉瘤的关系尚未有报道,因此针对PNO1在骨肉瘤中的作用机制研究有望为骨肉瘤的治疗提供新的靶点。综上,本研究拟通过生物信息学手段验证PNO1在骨肉瘤组织中的表达水平及潜在的生物功能,并通过细胞实验研究PNO1对骨肉瘤细胞增殖、凋亡以及侵袭、迁移能力的影响,为PNO1作为骨肉瘤治疗靶点提供研究基础。研究方法1.使用GEPIA、CCLE、GEO数据库分析PNO1在骨肉瘤组织中mRNA的表达水平;2.使用GSEA软件对TARGET数据库中骨肉瘤组织的转录组测序数据进行分析,获得PNO1在骨肉瘤中参与的信号通路;3.使用CIBERSOFT网站计算TARGET数据库中骨肉瘤组织中免疫细胞的比例,并对PNO1的表达水平与免疫细胞比例进行Spearman相关性分析;4.搜集骨肉瘤组织及瘤旁组织样本,使用qRT-PCR检测PNO1在骨肉瘤及瘤旁组织中mRNA的表达水平;5.使用慢病毒转染的方法下调MG-63骨肉瘤细胞系中PNO1的表达水平,qRT-PCR以及Westernblot检测PNO1的敲低效率;6.使用MTT实验检测PNO1下调后对骨肉瘤细胞增殖能力的影响;7.流式细胞仪检测PNO1下调后对骨肉瘤细胞周期、凋亡的影响;8.Transwell侵袭、迁移实验验证PNO1下调对骨肉瘤细胞侵袭、迁移能力的影响;9.qRT-PCR检测PNO1下调后骨肉瘤细胞中EMT相关标志物表达水平的改变。研究结果1.PNO1在骨肉瘤组织及多数恶性肿瘤组织中的表达水平较正常组织上调;2.PNO1在骨肉瘤组织中可能通过参与能量代谢相关的信号通路发挥其生物功能;3.PNO1参与骨肉瘤的免疫浸润,其表达水平与中性粒细胞和嗜酸性粒细胞相关;4.慢病毒转染能够有效降低MG-63细胞中PNO1的表达水平;5.下调PNO1表达使骨肉瘤细胞增殖能力减弱,并诱导细胞凋亡及细胞周期阻滞;6.下调PNO1表达抑制骨肉瘤细胞的侵袭、迁移以及EMT进程。研究结论本研究证实PNO1在骨肉瘤组织中的表达水平增高,主要参与骨肉瘤中的能量代谢通路并与骨肉瘤的免疫浸润有关。在MG-63骨肉瘤细胞中下调PNO1的表达能够抑制骨肉瘤细胞增殖并诱导细胞凋亡和周期阻滞,同时还会减弱骨肉瘤细胞的侵袭、迁移能力和影响EMT进程。