目的:同源盒(Homeobox,HOX)基因编码的转录因子在进化上高度保守对肿瘤的发生发展过程起到非常重要的调节作用。目前据研究报道同源盒基因HOXC11在一些肿瘤中表现为异常的高表达并参与了恶性肿瘤的形成,结直肠癌是全球最常见消化道恶性肿瘤之一,在所有恶行肿瘤中发病率和死亡率分别位居第三位和第四位,然而HOXC11在结肠癌中的作用依然还不清楚。因此本论文的研究目的旨在阐明HOXC11基因在结肠癌发生发展过程中的作用。方法:1.基于TCGA数据库,使用R语言编程分析在结肠癌组织中HOXC11的m RNA表达水平数据和其临床预后的信息。通过实时荧光定量PCR技术分别检测人结肠癌细胞株和正常肠上皮细胞株的m RNA表达水平。2.通过CRISPR/Cas9基因编辑系统,分别构建稳定敲除HOXC11基因单克隆细胞株SW480和SW1116。为了探究HOXC11基因对结肠癌细胞的增殖生长和迁移的作用,利用体外和体内实验分别检测细胞表型的变化,实验方法包括MTT、细胞克隆形成、细胞迁移、细胞药敏、裸鼠体内成瘤实验。3.将稳定敲除HOXC11基因的单克隆细胞株SW480进行RNA-seq测序,通过生物信息学方法筛选在敲除HOXC11细胞后差异表达的基因,进一步将差异表达的基因进行KEGG通路富集分析。结果:1.生物信息学分析表明HOXC11的m RNA表达水平在结肠癌组织中显著高表达且与结肠癌病人的临床预后不良紧密相关。实时荧光定量PCR检测HOXC11的m RNA表达水平在结肠癌细胞株中显著上调。2.在单克隆细胞株SW480和SW1116中稳定敲除HOXC11后,体外实验表明结肠癌细胞的增殖生长和迁移能力明显减弱,此外在体内实验中裸鼠的肿瘤生长速度明显减慢,但是对5-FU、cisplatin、docetaxol、doxorubicin、erastin、RSL3药物的敏感性无影响。3.RNA-seq测序结果分析发现在SW480细胞中敲除HOXC11后,总共筛选166个差异表达基因,其中86个基因表达同时下调,52个基因表达同时上调。差异表达基因主要富集在MHC类抗原加工提呈相关信号通路、ECM受体相互作用和TNF信号通路等。结论:生物信息学分析表明HOXC11的m RNA表达水平在结肠癌组织中显著高表达且与结肠癌病人的临床预后不良紧密相关。HOXC11的m RNA表达水平在结肠癌细胞株中显著上调,体内外实验表明HOXC11能促进结肠癌细胞的增殖生长和迁移,从而发挥促癌基因的作用。尽管异常表达的HOXC11基因导致恶性肿瘤形成的分子作用机制目前还不清楚,但是我们首次发现了HOXC11基因作为促癌基因在结肠癌诊断方面可能充当一个有价值和前景的生物标志物。