乳腺癌的发生和发展与多种基因表达及信号传导通路的调控失衡相关。F-box蛋白是SCF-E3连接酶复合物的亚基,可识别磷酸化底物并将其呈递以进行泛素化,已有数据表明多种F-box蛋白（如SKP2、FBXW7、FBXO4、FBXO32）与肿瘤细胞生长、增殖、转移相关,被认为是抗癌治疗的有效靶点。F-box only protein 43（FBXO43）,是细胞抑制因子的一个关键组成部分,在细胞周期调控中具有重要作用。最近通过生物信息学分析发现FBXO43与肿瘤关系密切,在肝癌、胃癌、肾癌等肿瘤组织中FBXO43 m RNA表达显著上调,并且与患者的不良预后相关。但是,FBXO43基因在乳腺癌中的具体作用机制尚未揭示。本研究深入挖掘TCGA数据库,系统筛选乳腺癌与癌旁组织差异性表达基因,发现FBXO43基因在两组间存在显著表达差异,随后进一步探索了FBXO43基因对乳腺癌细胞增殖及迁移的影响,并对其潜在机制进行了探讨,鉴定了与其相互作用的主要信号通路蛋白,为阐明FBXO43在乳腺癌发生发展中的重要调控作用提供了机制解释,也为乳腺癌新型治疗策略的研制提供了新靶点。本研究第一部分通过对TCGA数据库中1094例乳腺癌RNAseq表达谱数据进行系统分析,筛选出包含成对癌及癌旁组织信息的样本共106例,分析两组间存在明显差异的基因,发现FBXO43基因在组间差异表达最显著,且其表达增高与乳腺癌患者进展后生存期（PPS）存在明显负相关。进一步实验发现,人乳腺癌组织中FBXO43分子表达在转录和蛋白翻译水平均显著高于癌旁组织。相关性研究显示,FBXO43表达水平不仅随着病理学分级的增高呈现明显上升,而且与淋巴结转移呈显著正相关。通过构建FBXO43 sh RNA慢病毒,建立FBXO43稳定下调的乳腺癌细胞系,Celigo细胞计数、MTT检测、克隆形成等实验表明下调FBXO43基因表达会显著抑制乳腺癌MDA-MB-231、MCF7细胞的增殖、细胞活力、长期增殖性及克隆形成能力;细胞划痕实验、Transwell实验及侵袭小室实验证实了下调FBXO43会抑制细胞迁移及侵袭能力;而细胞凋亡及周期实验说明,敲减FBXO43基因将会导致乳腺癌细胞凋亡增加,细胞生长停滞,阻滞于G1期。与上述结果相一致,当上调FBXO43基因表达后,以上表型均可成功逆转,进一步确认了FBXO43基因在促进乳腺癌细胞增殖、迁移和侵袭中的重要作用。在第二部分中,通过注射FBXO43基因敲减慢病毒感染的MDA-MB-231细胞构建裸鼠（BALB/c）乳腺癌FBXO43基因敲减模型,体内验证FBXO43基因对乳腺癌细胞增殖和转移的影响。研究发现,FBXO43敲减组裸鼠瘤体总荧光表达量、平均荧光表达量均低于对照组,而且肿瘤增长速度及瘤体平均重量均明显降低,说明下调FBXO43基因可显著抑制乳腺癌细胞的体内生长。观察乳腺癌体内转移情况后发现,尽管两组裸鼠肺脏结节均有转移瘤形成,然而FBXO43敲减组发生肺转移的裸鼠数量、平均每只裸鼠肺转移结节数量、肺重量均低于对照组裸鼠,说明下调FBXO43基因可显著抑制乳腺癌细胞体内转移。综上,体内实验证明,FBXO43对体内乳腺癌细胞的生长增殖具有调控作用,与乳腺癌细胞形成远处转移具有相关性。在第三部分中,为了发现FBXO43的相互作用蛋白,我们在MDA-MB-231细胞中上调FBXO43基因表达,通过质谱分析（LS-MS）鉴定得到247个蛋白,通过生信分析及免疫共沉淀（Co-IP）实验证明,FBXO43与其中的PCNA,VCP、ACLY之间可能存在相互作用。通过HCS高内涵细胞筛选系统检测互作蛋白相应基因对FBXO43基因的回复作用发现PCNA、VCP基因过表达对FBXO43基因下调导致的人乳腺癌细胞增殖抑制具有明显回复作用。进一步使用TCGA数据库进行GO及KEGG富集分析发现,FBXO43可能影响细胞周期以及G1/S期、G2/M期转换,调控p53及Cell Cycle、PI3K-AKT信号通路,其中PCNA表达水平与FBXO43呈正相关,VCP无此关联。综合以上因素,我们选择PCNA进行功能回复验证实验,并进一步探究FBXO43对细胞周期及信号通路影响的机制。鉴于此,通过体外实验调控乳腺癌细胞系MDA-MB-231中的FBXO43基因与PCNA基因表达水平,对其肿瘤生物学特性进行评估。实验证实,下调FBXO43后,即使细胞内有过量PCNA表达,其乳腺癌细胞增殖和迁移能力也较MDA-MB-231对照组细胞显著降低,下调幅度高达45.3%,这种改变通过拯救实验进一步证实,提示FBXO43是PCNA上游重要的增殖信号分子。同时,我们发现,FBXO43下调可能通过增加p27表达负向调控CDK2,抑制细胞G1/S期转换,导致细胞阻滞于G1期,增殖减弱。进一步的研究发现敲减FBXO43下调了包括CDK2和cyclin D1、cyclin E1、cyclin A2及PCNA在内的蛋白表达水平,尤其是抑制了CDK2的表达。这种改变不仅可以通过FBXO43上调获得相反的结果,而且FBXO43下调导致的抑制作用可以通过p27抑制剂逆转。对于FBXO43调控p27表达的可能机制,我们认为主要有如下两方面原因:第一,FBXO43激活PI3K-AKT信号途径,AKT、PI3K的磷酸化水平上升,p27的表达水平下降;第二,FBXO43负向调节p53-p27信号通路,通过上调MDM2抑制p53表达,因此降低p27水平。综上所述,本部分研究发现FBXO43通过p27轴调控细胞活力以及细胞增殖,p27信号轴是FBXO43细胞调控的重要信号通路。综上,FBXO43基因在体内及体外实验中均可以促进乳腺癌细胞增殖及迁移,而且可以与PCNA相互作用,FBXO43可能是PCNA上游调控细胞增殖的重要分子。FBXO43可能通过影响p27表达水平,调控细胞周期及生长,其机制涉及PI3K-AKT及p53-p27信号通路的异常,并且FBXO43下调导致的抑制作用可以通过p27抑制剂逆转。FBXO43有潜力成为评价乳腺癌预后的分子标志物,为乳腺癌的靶向治疗提供更多可选择的作用位点。