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背景与目的肺癌是严重危害人类健康的恶性肿瘤之一,在世界范围内,每年有近200万新发病例。其中非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer, NSCLC)占肺癌总数的75-85%,其治愈率较低,究其原因,是因为缺乏有效的早期诊断和治疗手段。即使早期诊断行外科手术治疗,术后5年生存率也仅有50%。因此,我们迫切需要进一步了解NSCLC发生发展的分子机制,为寻找更加有效的诊断和治疗方法提供理论依据。在前期研究中我们发现,NSCLC中磷脂酰肌醇-3激酶催化亚单位a (phosphoinositide-3-kinase catalytic subunit alpha, PIK3CA)的高表达与患者的不良预后有关,且PIK3CA与microRNA-1(miR-1)的表达水平呈负相关。miR-1在肺癌肿瘤组织及细胞中呈低表达状态,且在术后一年内发生转者组织中的表达明显低于未发生转移者,提示miR-1亦与NSCLC预后有关。PIK3CA是肺癌的驱动基因,在肺癌的发生发展中起到至关重要的作用,抑制PIK3CA的表达将是一种新兴的分子靶向治疗手段。而miR-1与PIK3CA的负相关关系提示miR-1将来有望成为NSCLC治疗的新靶点。目前miR-1在肿瘤中的研究刚刚起步,在NSCLC的作用机制尚不明了。本研究在前期研究的基础上,通过观察体外转染miR-1对NSCLC细胞A549生物学特性的影响及作用机制,为进一步阐明NSCLC发生、发展和转移的分子机制提供理论基础和实验依据。方法应用生物信息学预测软件TargetScan和PicTar对miR-1靶基因进行预测,选定靶基因PIK3CA的3’UTR区克隆到pGL3-promoter荧光素酶报告基因载体下游,通过双荧光素酶报告基因检测miR-1对靶基因PIK3CA的3’UTR的调控能力。将miR-1模拟物／抑制物(mimics/inhibitor)瞬时转染人肺腺癌细胞A549细胞株,使其过表达或者抑制。通过Real-time RT-PCR检测miR-1和PIK3CA mRNA表达；应用Western blot法检测PIK3CA及其下游信号通路分子蛋白表达改变；采用CCK-8试剂盒检测细胞增殖的变化；采用Transwell迁移和Matrigel侵袭实验检测A549细胞迁移和侵袭能力的改变；采用流式细胞术检测细胞周期和凋亡的变化。结果生物信息学软件预测PIK3CA的3’UTR存在miR-1的结合位点。双荧光素酶报告基因分析证实,miR-1能够直接作用于PIK3CA的3’UTR。Western blot显示与对照组相比,转染miR-1 mimics组的A549细胞中PIK3CA蛋白表达降低；而转染miR-1 inhibitor组的PIK3CA蛋白表达升高,进一步证实PIK3CA是miR-1的靶基因。qRT-PCR发现miR-1的上调或下调对PIK3CA mRNA表达水平无明显影响。miR-1 mimics引起PIK3CA蛋白表达降低的同时,PI3K/Akt通路的下游蛋白磷酸化Akt和survivin蛋白也表达降低；相反,与对照组相比,miR-1 inhibitor引起磷酸化Akt和survivin蛋白表达明显升高。在A549细胞中过表达miR-1后细胞的增殖、迁移及侵袭能力受到抑制；而抑制miR-1的表达则会增强A549细胞的增殖、迁移和侵袭能力。但在A549细胞中改变miR-1的表达对细胞周期和凋亡作用不大。结论miR-1通过下调靶基因PIK3CA的表达,抑制PI3K/Akt通路而发挥抑制肺癌细胞增殖、迁移和侵袭的作用。增强miR-1的治疗策略有望使非小细胞肺癌患者获益。