背景和目的:最新统计数据显示我国年新发肺癌人数高达82.81万例,死亡人数达65.70万例,是我国死亡人数最多的癌症类型[1]。其中,小细胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)约占全部肺癌的15%,是肺癌中恶性程度最高的亚型,五年生存率不足2%[2]。SCLC分化程度低、进展快,超过70%患者在确诊时即为广泛期,因此系统治疗包括化疗在内是多数SCLC的临床一线治疗手段。尽管初治时SCLC对化疗药物比较敏感,多数患者在化疗2-4周期后获得明显缓解,客观缓解率(Objective Response Rate,ORR)可达 70-80%,但 SCLC 患者极易在短期内出现化疗耐药而出现复发或者转移,最终导致患者的死亡,预后极差。因此,明确诱发SCLC获得化疗耐药programmed necrosis的潜在机制并发现有效的治疗靶点具有相当的迫切性,以期逆转耐药性SCLC患者的化疗敏感性以延长治疗有效期,最终延长患者的总生存期和改善生活质量。KCNQ1OT1是一种长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA),其碱基序列长度为9.1kb,已被证实在多种肿瘤中异常高表达如结肠癌、乳腺癌以及宫颈癌等,并参与调控肿瘤的恶性进展,包括肿瘤的增殖、凋亡、迁移、侵袭和化疗抵抗等。但是截止目前,KCNQ1OT1在SCLC中的调控功能及作用分子机制尚不明朗。课题组前期通过芯片筛选发现LncRNAKCNQ1OT1在获得性化疗耐药的SCLC细胞株中显著高表达。本研究将探讨在SCLC组织和细胞株中lncRNA KCNQ1OT1的表达水平、KCNQ1OT1与小细胞肺癌患者的临床病理特征相关性及其对SCLC化疗耐药性等的影响和可能的潜在机制,评估KCNQ1OT1作为小细胞肺癌预后的生物标记物和作为小细胞肺癌治疗靶点的可能性。方法:本研究通过分析课题组前期的SCLC细胞株lncRNA芯片数据挑选出在获得性化疗耐药SCLC细胞株中高表达的lncRNAKCNQ1OT1作为后续研究分子;收集SCLC患者的临床肿瘤组织标本和正常肺组织标本,利用实时定量聚合酶链锁反应(Quantitative real time polymerase chain reaction,RT-qPCR)方法分析KCNQ1OT1在SCLC组织和正常肺组织中的差异性表达;分析KCNQ1OT1表达的水平与患者临床病理特征以及患者生存预后的相关性;接而利用RNAi技术和慢病毒载体敲降SCLC细胞中KCNQ1OT1的表达水平,而后利用流式细胞术、克隆形成、CCK8和裸鼠皮下移植瘤模型评估KCNQ1OT1对SCLC增殖和凋亡的影响;接而在下调lncRNAKCNQ1OT1表达的基础上,利用细胞划痕实验和transwell实验检测KCNQ1OT1对SCLC侵袭力的影响;最后利用CCK8药物毒性试验、流式细胞术和裸鼠皮下移植瘤模型评估KCNQ1OT1与小细胞肺癌化疗耐药性的关联性。为进一步探索KCNQ1Compound C细胞培养OT1调控SCLC恶性进展的潜在分子机制,在下调KCNQ1OT1表达后,利用二代测序技术分析SCLC细胞表达谱的变化并对差异表达基因进行功能和信号传导通路富集分析;最后利用RT-qPCR和免疫印迹实验探索KCNQ1OT1对TGF-β/EMT信号轴的调控作用。结果:(1)lncRNA基因芯片检测结果显示KCNQ1OT1的表达在获得性多药耐药SCLC细胞株H69AR中显著上调;KCNQ1OT1在SCLC癌组织中的表达比正常肺组织显著增高,生存分析结果显示KCNQ1OT1高表达与SCLC患者的不良分期和较短的生存期呈正相关关系;(2)体外细胞株实验和裸鼠体内实验结果显示敲低KCNQ1OT1表达可以抑制SCLC细胞的增殖、促进SCLC细胞的凋亡、抑制SCLC细胞的迁移和侵袭能力以及提高SCLC对化疗药物包括阿霉素、依托泊苷和顺铂的敏感性。(3)在机制探讨上,实验结果显示敲低KCNQ1OT1 可抑制间质细胞标记物 TWIST1、SMAD3、ZEB2、TGFB1、VIM、SMAD2的表达而促进上皮细胞标记物CDH1的表达。利用外源性TGF-β干预SCLC细胞后,细胞中SMAD2、SMAD3、TWIST1、ZEB2、VIM的表达相对于对照组显著上调,上皮细胞标记物CDH1的表达则显著下调。结论:KCNQ1OT1在SCLC癌组织中的表达显著高于正常肺组织;在SCLC化疗耐药细胞株中,KCNQ1OT1的表达同样显著高于SCLC化疗敏感细胞株;KCNQ1OT1高表达提示SCLC患者的不良预后;KCNQ1OT1可能通过影响TGF-β/EMT信号轴调控SCLC的恶性进展,包括SCLC的增殖、凋亡、迁移侵袭和Trichostatin A试剂化疗耐药;靶向抑制KCNQ1OT1/TGF-β/EMT信号轴可能作为小细胞肺癌的治疗新靶标。