背景中国食管癌的新发病例和死亡病例均占全球50%以上,且主要immune therapy集中在河南、陕西与河北。线粒体钙离子单项转运体(mitochondrial calcium uniporter,MCU)复合物是Ca~(2+)进入线粒体的主要通道。研究发现紊乱的钙离子(Ca~(2+))信号及MCU促进了食管癌的发生和发展。我们的研究还发现,MCU在多种耐药肿瘤细胞中表达升高。这表明MCU在肿瘤的进展中具有重要作用,但是其潜在机制还不完全清楚。目的拟通过大数据库分析,转录组测序技术构建MCU分子调控的下游分子网络及关键分子,进一步为靶向食管癌的治疗提供新的靶点。方法1.分析MCU复合物分子在TCGA肿瘤数据库的表达数据,评估MCU复合物分子m RNA在临床食管癌组织及正常对照食管组织中的表达水平。2.采用Western blot及q PCR技术检测MCU分子在离体食管癌细胞系及临床食管癌组织标本中www.selleck.cn/products/Etopophos蛋白及m RNA水平的表达。3.Western blot及q PCR技术检测MCU在化疗耐药食管癌细胞中的蛋白及m RNA的表达水平。4.构建靶向MCU的sh-RNA,包装成病毒后将其转染到MCU高表达的细胞内,以敲低MCU。然后采用Western blot及q PCR技术检测MCU的敲低效率。5.挑选MCU敲低效果明显的食管癌细胞与对照组细胞同时进行转录组测序。6.分析MCU敲低以后m RNA发生显著改变的差异基因,并采用GO分析和KEGG分析等方法富集MCU在食管癌中调控的下游信号分子网络。7.将上述差异表达的基因通过与GEPIA数据库中与食管癌密切相关的基因集取交集,挑选出受到MCU调控的、且与食管癌密切相关的关键基因。8.通过q PCR验证在MCU敲低以后,上述关键信号分子m RNA的表达水平。9.使用TCGA数据库进一步验证这些关键分子与食管癌患者的预后关系。结果1.TCGA数据库分析显示,MCU的m RNA在食管癌组织中表达明显上调(P<0.01),而其它MCU复合体分子在食管癌组织中的表达水平未见明显异常。2.Western blot及q PCR结果显AG-221分子量示,MCU蛋白在多种离体食管癌细胞系中的m RNA及蛋白表达水平上调(P<0.01),如TE-1和NE-3等细胞。3.Western blot结果表明MCU在临床食管癌组织中的蛋白表达也上调。4.MCU的蛋白及m RNA在多种化疗耐药细胞中的表达明显上调。5.转录组学及q PCR结果显示,MCU敲低以后有3000多个基因的m RNA表达水平显著改变。6.GO、KEGG和GSEA分析显示,MCU调控的信号通路与离子结合、ATP结合、靶向EGFR的TKI耐药、脂质代谢、血管生成和HIF-1等相关信号通路有关。7.MCU敲低后,与食管癌密切相关的基因,如ABCC4,BIRC3和SLC2A3等基因表达水平明显降低,而PCSK5和TOM1L2等基因表达明显升高(P<0.01)。8.TCGA数据库分析显示,TOM1L2和PCSK5表达升高的临床食管癌病人,总生存期明显延长,而SLC2A3和ABCC4表达水平降低的食管癌病人,总生存期明显延长。结论1.MCU能够促进食管癌进展,可能与其调节的TKI耐受、脂质代谢、血管生成和缺氧等信号通路密切相关。2.MCU能够调控多个与食管癌密切相关的基因,如ABCC4、BIRC3、TOM1L2、PCSK5和SLC2A3等。本研究进一步丰富了我们对食管癌发病机制的认识,并为进一步研发靶向治疗食管癌的药物提供了新的靶点。