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背景:口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)是发生于口腔颌面部最常见的肿瘤。虽然现阶段诊断手段和治疗方法已有很大提升,但患者的5年生存率仍为50%左右,复发率为20%。因此,早发现,早诊断和早治疗对于OSCC患者具有重要意义。目前,临床上对OSCC的诊断主要是常规检查及一些辅助检查。随着分子生物学技术的不断进步,发现新的肿瘤标志物对于OSCC的诊断及治疗具有较高的临床价值。转录组测序具有快速、全面、灵敏度高等特点,可获得特定细胞或组织在某一状态下所有转录本的序列信息和表达信息。目前转录组测序技术已广泛应用于多种人类恶性肿瘤标志物的筛选及分析研究。然而,目前还没有高效的特异性肿瘤生物标志物用于OSCC的早期检测。目的:1.利用转录组测序技术筛选OSCC的差异表达基因,为OSCC筛查寻找新的早期诊断标志物。2.深入研究MCM5在OSCC细胞系(SCC-15)中的功能及潜在的作用机理。方法:1.利用转录组测序技术对OSCC患者的癌组织和癌旁组织进行测序,以p值<0.05和|fold change(FC)|>2筛选差异表达基因(DEGs),利用基因本体论(GO)富集分析和《京都基因与基因组百科全书》(KEGG)途径对DEGs进行生物学信息分析,识别DEGs显著富集的途径,寻找枢纽基因和关键通路,对其中的7个DEGs(AQP5、LYZ、STATH、Cdc7、MCM5、E2F1、CCND2)进行RT-qPCR实验,进一步验证转录组测序结果。2.在转录组测序的基础上,为进一步探究MCM5的细胞功能,通过瞬时转染法敲减OSCC细胞系SCC-15中MCM5的表达,通过CCK-8法、克隆形成、细胞划痕实验、流式细胞术、RT-qPCR及Western blot等方法观察敲减MCM5对SCC-15的细胞增殖、克隆形成、细胞迁移及细胞周期的影响。进而明确MCM5在SCC-15细胞中所起的作用及潜在机理。结果:与癌旁组织相比,OSCC患者的癌组织中共有832个DEGs,其中416个显著上调,416个显著下调。通过DAVID综合分析工具对差异表达的靶基因进行GO注释(P<0.05)。DEGs最常被预测的GO Term为single-organism process(单个有机体过程),binding(结合),intracellular part(细胞外区),intracellular(细胞外)和organelle(细胞器)。KEGG通路中显著的通路包括Pathways in cancer(癌症途径)、Cytokine-cytokine receptor interaction(细胞因子-细胞因子-受体相互作用)、Cell cycle(细胞周期)、Chemokine signaling pathway(趋化因子信号途径)和MicroRNAs in cancer(癌症中的MicroRNAs)。通过RT-qPCR验证进一步发现,在OSCC组织中AQP5、LYZ和STATH在转录水平均显著下调,且与“唾液分泌”相关,Cdc7和MCM5均显著上调,且与“细胞周期”相关,而E2F1、CCND2的表达无统计学意义。2.敲减MCM5后,能显著抑制SCC-15细胞增殖及克隆形成,对细胞迁移能力无显著影响。且沉默MCM5后,能诱导SCC-15细胞发生G2/M期周期阻滞,在此过程中cyclinE在转录及蛋白水平均显著下调(P<0.05),p21在转录及蛋白水平均显著上调(P<0.05)。结论:1.OSCC中共有832个差异表达基因,其中416个上调,416个下调。且这些基因主要富集在癌症途径、细胞因子-细胞因子-受体相互作用、细胞周期、趋化因子信号途径和癌症中的MicroRNAs等通路中。Cdc7和MCM5在OSCC组织中表达显著上调,AQP5、STATH和LYZ在OSCC中表达显著下调,有望成为潜在的OSCC诊断标志物或药物治疗靶标。2.在OSCC细胞系SCC-15中敲减MCM5可通过诱导G2/M期周期阻滞抑制细胞增殖,在此过程中细胞周期调控因子cyclin E及p21可能发挥重要的调控作用。