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背景： E3 泛素化蛋白连接酶 UBR5 已经牵涉调控多重生物功能，并且最近已经成为癌症中泛素蛋白酶体系统（UPS）的关键调节分子。然而，UBR5 在结直肠癌（CRC）中的临床意义和生物学功能尚不清楚. 目标: 1.了解UBR5 mRNA，蛋白水平在结直肠癌组织和癌旁正常组织当中的表达模式. 2.用网上TCGA和GEO数据库探索UBR5 DNA水平和mRNA水平和CRC患者临床特征，生存期的相关性. 3.免疫组化用抗-UBR5抗体染结直肠癌组织芯片，了解UBR5 蛋白水平,定位和CRC患者临床特征，生存期的相关性. 4.揭示UBR5表达变化后对结肠癌细胞增殖，侵袭的功能影响. 5.揭示UBR5表达变化后对结肠癌细胞体内成瘤大小的影响. 方法： 1.首先我们下载TCGA上有CRC患者信息的公用的数据（7个GSE8671, GSE9348, GSE22598, GSE23878, GSE37364, GSE14333, and GSE17538数据集），探索CRC 患者UBR5 mRNA在结直肠癌组织和癌旁正常组织的表达情况。其次，我们在长海医院收集了16对结直肠癌患者癌组织和癌旁正常组织标本，抽提 mRNA，用实时荧光定量 PCR 方法检测，以此在我们自己的临床标本验证CRC患者UBR5的表达模式。我们用GSE14333，GSE17538两个数据集合并为经典的MVRM队列，以及TCGA队列（有UBR5拷贝数扩增表达数据）探索UBR5 mRNA表达水平，UBR5 DNA拷贝数，和CRC患者的生存期之间的关系。 2.使用免疫组化的方法，明确结直肠癌组织UBR5蛋白定位。结合临床资料，我们分别分析核表达的UBR5蛋白和细胞质表达的UBR5蛋白与患者生存期，以及患者临床特征之间的联系。 3.在本实验中，为了探索UBR5在CRC进展中的生物学作用，我们评估了UBR5敲低对CRC细胞的增殖潜能和侵袭性的影响。用UBR5 siRNA或者对照siRNA转染细胞或加入dox。UBR5敲低24h后，我们开始评估CRC细胞的增殖，迁移，侵袭和集落形成能力变化。 4.裸鼠皮下接种UBR5/shRNA 结肠癌细胞，在Dox诱导激发下，检测敲低UBR5对结直肠癌细胞体内成瘤大小的影响。 结果： 1. 我们首先分析了五个TCGA平台中公共开放可获得的队列数据集（结直肠癌和癌旁正常组织样本）。有趣的是，和相邻正常组织中的水平比较，UBR5 mRNA水平一致在癌组织中显着上调。使用 RT-QPCR 技术，通过对临床收集的 16对结肠癌和癌旁正常组织的mRNA 进行检测，癌组织中的UBR5 mRNA水平明显高于癌旁组织. 2.因为结肠癌组织中UBR5 mRNA水平显著升高，我们探索了UBR5 mRNA水平和DNA 拷贝数之间的关系。在基因剂量分析中， UBR5 mRNA 水平与 DNA拷贝数都存在明显的正相关关系。 3.我们使用TCGA和MVRM队列探索UBR5 mRNA水平和生存期之间的关系。基于表达值中位数为截值点，把病人分成UBR5 mRNA 表达水平高组和表达水平低组。Kaplan- Meier分析显示，比UBR5 mRNA表达水平低病人,肿瘤中UBR5 mRNA水平高的患者具有较短的无病生存期（DFS）和总生存期（OS）。另外，与UBR5 mRNA表达水平低的患者相比， UBR5 mRNA表达水平高的患者倾向于具有晚期TNM分期。 Mμltivariate Cox分析表明， UBR5 mRNA表达水平高是 DFS 的独立预测因子，包括年龄，性别，TNM 分期为混杂变量。正如Kaplan-Meier所示，UBR5高拷贝数的患者比UBR5低拷贝数的患者OS更短。 4.与UBR5 mRNA相比较，UBR5蛋白表达主要定位于核质，并可能与其UBR5的生物学功能更密切相关。我们发现在7个CRC细胞系中UBR5 mRNA表达显著与他们相应的总蛋白和核蛋白水平相关。CRC与邻近正常组织相比, 核UBR5蛋白表达显著升高。在结直肠癌组织中核UBR5蛋白染色与患者预后生存期相关.Kaplan-Meier 分析显示具有核 UBR5 蛋白表达水平高患者比表达水平低患者有更短的 DFS 和 OS。核 UBR5 蛋白表达水平高与伴有高血清 CA19-9水平相关。Cox多变量分析表明，核UBR5蛋白质表达水平高是DFS独立的预测因子, TNM分期和年龄作为混淆变量因素。 5. 探讨UBR5在CRC中的生物学作用，我们评估了UBR5敲低对CRC细胞的增殖潜力和侵袭性影响。通过在 SW480中，RKO和Caco2细胞使用siRNA和或shRNA，我们敲低UBR5的表达。与对照组细胞相比，通过shRNA表达和siRNA转染UBR5敲低显著抑制SW480，RKO，Caco2细胞增殖，集落形成，迁移和侵袭能力。 6.评估UBR5敲低是否减少体内致瘤性，我们在BALB / c裸鼠皮下注射SW480 / UBR5 shRNA细胞或RKO / UBR5 shRNA细胞，在裸鼠自由饮用的水中加（实验组）或不加（对照）多西环素。在细胞皮下接种细胞20-21天后，UBR5 敲低细胞组肿瘤大小和重量显著低于对照组动物皮下接种肿块。 结论： 在这个研究中，我们比较了CRC组织和相邻正常组织之间的UBR5表 达模式，发现UBR5表达在CRC组织中普遍升高，这可能是染色体多倍体造成。 使用三个CRC患者队列，我们发现患者具有高UBR5 mRNA水平，UBR5基因扩增或UBR5高核蛋白水平预后差。 多变量分析显示UBR5的改变是CRC预后独立预测因子，在TNM分期作为混淆因素。此外，在细胞培养模型中敲低UBR5抑制CRC细胞的增殖，集落形成，迁移和侵袭。体内动物模型进一步证实UBR5敲低减少了CRC肿瘤的生长。 总之，我们的研究是第一个系统探索UBR5的临床和生物学意义的研究，并提出UBR5水平升高起着致癌作用和可能成为CRC的潜在预后指标。