研究目的:RNA的甲基化修饰在真核生物中普遍存在,而N6-甲基腺嘌呤（m6A）修饰是高等生物mRNA和IncRNA上最为普遍的修饰方式。通过这种方式,细胞在转录后水平上调控RNA的稳定性、定位、运输、剪切及翻译,从而在不改变基因序列的情况对某些基因的表达量加以影响。这一修饰途径在肿瘤形成和发展过程中发挥举足轻重的作用,并且为肿瘤细胞的异质性提供了新的解释思路。目前,m6A修饰在肺鳞状细胞癌中的研究较少,因此,为了探索其对肺鳞状细胞癌患者预后的影响以及可能的作用机制,我们开展了本次研究。研究方法:首先从癌症基因图谱（The Cancer Genome Atlas,TCGA）数据库中收集49名正常人及502名肺鳞癌患者的基因表达数据和临床数据。通过R语言（R v4.0.2）软件处理测序数据并分析m6A甲基转移酶三种核心蛋白METTL3、METTL14和WTAP基因在正常组织及肺鳞癌组织中的表达差异。随后将肺鳞癌患者的临床数据与基因表达数据相匹配。主成分分析（PCA）用以在由原始变量所构成的子集合中选择最佳变量,构成最佳变量集合从而对所有肺鳞癌患者进行分组并对两组患者进行生存分析。单因素Cox回归分析分析了 3个基因与肺鳞癌患者生存时间之间的关系,发现METTL3对预后影响显著,可作为独立预后因子。以METTL3基因表达量为基础,将肺鳞癌患者分为高表达组及低表达组并进行Kaplan-Meier生存分析。随后以METTL3为基础建立预后模型。为了探究METTL3基因通过何种方式或信号转导通路影响患者预后,我们富集了 METTL3高表达组和低表达组患者差异最大的40个基因并进行GO及KEGG富集分析。为了验证模型的准确性,我们从基因表达公共数据库（Gene Expression Omnibus,GEO）中选取181名肺鳞癌患者进行模型验证。最终,我们从青岛大学附属医院病理科中收集了术后病理诊断明确的70例肺鳞癌患者的石蜡切片。使用METTL3特异性抗体对石蜡切片进行免疫组织化学染色,通过数字病理分析系统获取每个样本的表达数据并将其分为高表达组及低表达组,随后通过青岛大学附属医院肺癌专病库及随访获得患者的总生存期并与分组匹配,进行配对样本生存期的差异分析,以验证METTL3对肺鳞癌患者预后的影响。结果:TCGA数据库中确定METTL3基因表达差异为肺鳞癌患者的独立预后因素,以METTL3基因为基础建立的多因素风险回归模型的准确率在70%以上。与此同时,该模型在GEO数据库中得到验证,准确率亦在65%以上。此外,我们确定了高危组和低危组患者表达差异最大的40个关键基因,并建立了一个基因功能的分子信号通路的相关性网络,通过该网络预测了 METTL3基因通过下游分子及通路影响肺鳞癌患者预后的潜在的调控机制。最终,我们通过免疫组织化学染色及生存分析证实METTL3在肺鳞癌组织及周围正常组织有显著的表达差异,且METTL3高表达的患者生存期较低表达患者显著延长,一方面支持上述生物信息学分析结果,提示以METTL3为基础建立的预后模型可以用作后续临床验证及应用,另一方面可能为后续进一步阐明METTL3影响肺鳞癌预后的分子机制的实验提供重要的理论依据。结论及意义:1.本研究以催化mRNA最常见的修饰方式N6-甲基腺嘌呤（m6A）的关键酶为切入点,通过数据库大样本基因测序的分析发现编码m6A甲基转移酶的三个关键基因在肺鳞癌组织与正常组织中具有显著表达差异,提示该基因在肺鳞癌发生发展过程中具有重要作用。2.本研究发现了m6A甲基转移酶关键组分之一的METTL3为肺鳞癌患者的低风险独立预后因素,将以METTL3为基础建立的风险比例回归模型与肺鳞癌患者的临床特征结合起来,用于预测肺鳞癌患者的远期预后,拓展了其在临床中的实际应用。3.本研究初步探索了METTL3上下游调控因子及信号通路在内的作用机制,并在肺鳞癌组织样本中进行了验证,通过与患者的生存期综合分析验证了预后模型的有效性和准确性。总之,我们的研究对探索mRNA转录后修饰所产生的转录本的多样性及对恶性肿瘤产生和发展的影响具有重要意义,我们发现METTL3所调控的下游分子和通路均可以作为后续研究的方向之一,以METTL3为基础建立的临床预后模型也将指导肿瘤医生对肺鳞癌患者的远期预后做出准确判断,从而更精确地制定治疗措施,贯彻精准医学的治疗理念。