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研究背景与目的:肺癌是世界上死亡率最高的肿瘤,这很大的原因是无明显早期症状,目前主要的筛查手段为低剂量螺旋CT筛查,但有其局限性,比如:有一定的辐射损害、费用较高、对影像科医生有较高的要求、存在一定的假阳性和假阴性等,而且目前肺癌仍没有理想的早期分子诊断手段。因此,研究潜在的肺癌发生发展的分子机制,有助于开发出新的诊断和预测生物标志物和有效的治疗策略。Shugoshin-1（SGOL1）是酵母Shugoshin的人类同源物之一,位于着丝粒区域,可防止着丝粒的内聚复合物早熟分裂,维持染色体的稳定。人类染色体异常引起的遗传不稳定性可能导致肿瘤的发生。近年来,SGOL1在肿瘤中的作用正受到关注,并且其在肿瘤中的作用具有争议性。已有研究表明:SGOL1在大肠癌中低表达,且与大肠癌的不良预后相关;而SGOL1在肝癌中高表达,且与肝癌的不良预后相关。目前SGOL1在肺癌中的作用尚不清楚。本研究将通过慢病毒载体调节SGOL1在非小细胞肺癌细胞株中的表达,进而研究SGOL1对肿瘤细胞生物学行为的影响及可能的分子机制。研究方法:1.通过生物信息学分析了SGOL1在非小细胞肺癌组织中的表达及其与临床病理特征的关系;2.采用q RT-PCR实验方法检测SGOL1在正常肺上皮细胞及多株非小细胞肺癌细胞中的m RNA表达水平;采用Western Blot实验方法检测SGOL1在正常肺上皮细胞及多株非小细胞肺癌细胞中的蛋白表达水平;3.通过敲低SGOL1表达的SH-RNA慢病毒载体（SH-SGOL1）和慢病毒空白载体（SH-NC）,转染体外培养的对数生长期的两种非小细胞肺癌细胞株A549细胞和NCI-H2405细胞,成功构建出敲低SGOL1组和对照组的A549细胞稳定株和NCI-H2405细胞稳定株,并通过q RT-PCR实验和Western Blot实验验证其转染效果;4.利用敲低SGOL1组和对照组的A549细胞稳定株和NCI-H2405细胞稳定株进行CCK8实验、克隆形成实验检测SGOL1在体外对非小细胞肺癌细胞的增殖能力的影响;同时进行划痕愈合实验和Transwell实验检测SGOL1在体外对非小细胞肺癌细胞的迁移、侵袭能力的影响;5.通过TCGA数据库分析PKM2与SGOL1的表达相关关系;通过Western Blot实验检测敲低SGOL1组和对照组细胞稳定株的PKM2表达量;6.通过过表达PKM2的慢病毒载体（PKM2-plasmid）,转染体外培养的对数生长期的且经过敲低SGOL1处理的A549细胞稳定株和NCI-H2405细胞细胞稳定株,成功在敲低SGOL1组中构建出过表达PKM2的A549细胞稳定株和NCIH2405细胞稳定株,并通过q RT-PCR实验和Western Blot实验验证其转染效果;7.利用敲低SGOL1对照组、敲低SGOL1组和敲低SGOL1同时过表达PKM2组的A549细胞稳定株和NCI-H2405细胞稳定株进行CCK8实验、克隆形成实验在体外检测不同组肺癌细胞的增殖能力的变化;同时进行划痕愈合实验和Transwell实验在体外检测不同组肺癌细胞的迁移、侵袭能力的变化;研究结果:1.GEO数据库显示,非小细胞肺癌组织中SGOL1的m RNA表达水平明显升高,差异有统计学意义（****P<0.0001）。通过q RT-PCR检测正常肺上皮细胞及多株非小细胞肺癌细胞发现,相对于正常肺上皮细胞,肺癌细胞SGOL1的m RNA水平明显升高;使用Western Blot实验检测细胞系的蛋白水平得到同样的结果。使用NCBI的GEO数据库（GSE37745）分析SGOL1与非小细胞肺癌病人总生存时间之间的相关性,发现高表达SGOL1组的肺癌患者的总生存时间较低表达SGOL1组患者的总生存时间明显降低,差异具有统计学意义（P=0.0036）;2.通过慢病毒介导的SH-RNA敲低SGOL1在A549和NCI-H2405细胞中的表达,Western Blot实验证实其敲低效果。采用CCK8实验检测细胞增殖能力,结果显示敲低SGOL1表达组（SH-RNA）较对照组（SH-NC）的细胞增殖能力明显下降（P<0.05）;采用克隆形成实验检测细胞克隆形成能力,结果显示敲低SGOL1表达组（SH-RNA）较对照组（SH-NC）的细胞克隆形成能力明显下降（P<0.05）;采用划痕实验检测细胞迁移能力,结果显示敲低SGOL1表达组（SHRNA）较对照组（SH-NC）的细胞迁移能力明显下降,P<0.05;采用Transwell实验检测细胞侵袭能力,结果显示敲低SGOL1表达组（SH-RNA）较对照组（SHNC）的细胞侵袭能力明显下降（P<0.05）;3.通过TCGA数据库分析,发现PKM2和SGOL1的表达具有中等程度的正相关关系（n=529,r=0.38,P=0）。Western Blot实验显示,在A549和NCIH2405细胞中,敲低SGOL1表达组（SH-RNA）较对照组（SH-NC）细胞的PKM2蛋白表达量明显降低。在敲低SGOL1表达的A549和NCI-H2405细胞中过表达PKM2,并通过Western Blot验证转染效果。转染SH-SGOL1的细胞增殖、迁移、侵袭能力最弱;转染SH-SGOL1慢病毒空白载体（SH-NC）细胞组的细胞增殖、迁移、侵袭能力最强;更重要的是,共转染SH-SGOL1和过表达PKM2（SHSGOL1+PKM2plasmid）细胞组的细胞增殖、迁移、侵袭能力均在前两者之间（P<0.05）。结论:1.SGOL1在非小细胞肺癌组织和细胞中高表达,并与临床不良预后相关;2.敲低SGOL1表达能抑制非小细胞肺癌细胞的增殖、迁移、侵袭能力;3.过表达PKM2能部分消除敲低SGOL1抑制非小细胞肺癌细胞的增殖、迁移、侵袭能力;