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背景与目的:结直肠癌是我国常见的恶性肿瘤之一,在全世界的肿瘤中其发病率及死亡率分别排在第三位和第二位。目前各种治疗效果有限,远处转移仍是导致治疗失败的根本原因。随着生物信息大数据时代的到来,数据挖掘为生命科学特别是肿瘤的研究提供了十分强大便捷的工具。RAD18是一种E3泛素连接酶,由于其参与了容易出错的复制,其在多种肿瘤的发生和发展中占据着十分重要的地位。虽然在部分肿瘤中已有报道RAD18在其中发挥了重要的作用,但在结直肠癌中尚缺乏系统性的研究和报道。在本研究中,我们通过In silicon,In vivo,In vitro三个层次研究RAD18在结直肠癌中的作用,为结直肠癌的诊断和治疗寻找新的潜在靶点。材料与方法:(1)In silicon:利用GEO、TCGA、Oncomine、UALCAN、HPA、STRING、DAVID等数据库进行数据挖掘,并利用R语言,在结直肠癌中对RAD18基因展开研究。(2)In vivo:收集结直肠癌患者93例,其中87例患者获得了邻近的正常组织样本,用免疫组化的方法检测其RAD18的表达水平。用卡方检验分析RAD18与患者临床病理因素的相关性。随访数据的生存分析使用Log-rank检验比较RAD18高、低表达组之间总生存率的差异并使用Kaplan-Meier方法绘制生存曲线。结直肠癌生存的独立预后因素使用单因素及多因素COX回归模型计算其置信区间及P值。(3)In vitro:选择HCT116、DLD-1、SW480三种结直肠癌细胞,利用慢病毒si RNA及c DNA质粒建立RAD18上调及下调的稳定转染细胞株。经过RT-PCR及Western blotting实验验证后的成功转染的细胞株在体外利用CCK8实验验证其对细胞增殖的影响;利用划痕实验验证其对细胞迁移的影响;利用Transwell实验验证其对细胞侵袭的影响。最后对其潜在的分子机制利用免疫组化及Western blotting进行了初步探索。结果:(1)In silicon:生物信息学分析预测RAD18在结直肠癌组织中呈高表达而在癌旁正常组织中呈低表达,其表达量的高低与肿瘤的预后呈负相关。未发现RAD18表达量与患者临床特征之间有明显相关性。RAD18可能通过微管相关蛋白及其相关信号通路影响其生物学行为。(2)In vivo:我院93例结直肠癌患者及其组织样本的免疫组织化学染色证实了RAD18在肿瘤组织中明显高表达,差异有统计学意义。我院的临床特征分析证实了RAD18的表达量与肿瘤恶性程度、淋巴结转移数目、肿瘤TNM分期、MSH2表达量呈正相关。Kaplan-Meier生存曲线提示RAD18表达量高的患者总生存时间短。比例风险回归模型证实RAD18是结直肠癌患者独立的生存预后因素。(3)In vitro:在细胞实验中,我们建立的RAD18稳定转染的过表达及低表达细胞株通过RT-PCR及Western Blotting实验得到了验证。CCK-8细胞增殖实验发现RAD18表达量的高低无法加快和减缓其细胞的增殖,然而结直肠癌细胞的迁移在划痕实验中随着RAD18基因的上调而加快,同时Transwell实验也十分明显的展示出RAD18促进结直肠癌细胞的侵袭。EMT相关蛋白通过western Blotting实验在细胞中得到了验证并且在患者的组织中也得到了RT-PCR的验证。上述结论在拯救实验中进一步得到了验证。结论:我们通过In silicon,In vivo,In vitro三个层面证实RAD18在结直肠癌中通过EMT信号通路促进肿瘤细胞的侵袭和转移。我们的研究提示RAD18是一种新的预后生物标志物,可能成为未来结直肠癌治疗的潜在靶点。