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肺癌是组织学类型上被分为小细胞和非小细胞肺癌的人类高发的恶性肿瘤，其中肺癌脑转移是临床常见而严重的病情，也是肺癌治疗失败的常见原因之一。放射治疗是肺癌脑转移的主要防治手段。在小细胞肺癌中，预防性脑照射已经减少了脑转移的发生率，并能延长生存。然而，在非小细胞肺癌中，预防性脑照射的作用尚不明确，而一旦发生多发脑转移，放射治疗仅能起姑息作用，且有潜在的放射后遗症。因此，寻找有效预防非小细胞肺癌脑转移的手段具有重要的临床意义。肺腺癌是最常见的非小细胞肺癌，易发生脑转移，其 脑转移的病理生理机制尚不完全清楚。通常认为肿瘤细胞穿过血脑屏障是其关键步骤。癌胚抗原CEA在胚胎早期表达，并在结直肠癌、乳腺癌、膀胱癌、胃癌、胰腺癌和肺癌中高表达，能促进细胞粘附、迁移，并促使肿瘤细胞转移。CEA也被发现与肺腺癌脑转移相关，当肿瘤患者伴有中枢神经系统转移时，其脑脊液中通常发现高浓度的CEA，说明CEA可以进入脑内，治疗前血清CEA高是发生脑转移的危险因素，提示CEA参与肺腺癌脑转移的病理生理过程。 前期的研究表明miR148b是一个抑癌基因，能够抑制结肠癌和胃癌细胞的增殖，其与肺腺癌脑转移的关系尚不清楚。本项目的前期研究发现miR148b能明显抑制肺腺癌细胞株Raji细胞的增殖和集落形成能力，照射细胞后发现，miR148b能增强Raji细胞的放射敏感性，促进放射诱导的凋亡。 基于以上分析，本课题组提出假说，认为miR148b能够抑制CEA的表达，降低肺腺癌细胞粘附、侵袭能力，从而预防肺腺癌脑转移的发生，其作用通路可简述为：miR148b→抑制CEA的表达→降低细胞CEA的水平→细胞粘附、侵袭能力下降→被脑部微血管内皮细胞阻止→不能穿过血脑屏障→预防脑转移。为验证此假说本项目以“CEA是miR148b的靶基因”为切入点，重点探讨miR148b在预防肺腺癌脑转移中的作用。计划通过以下3条路线验证假说：（1）验证CEA是miR148b的靶基因；（2）体外实验验证稳定表达miR148b能降低细胞粘附、侵袭能力，其作用是通过抑制靶基因CEA的表达实现的；（3）体内实验验证miR148b抑制CEA的表达，预防肺腺癌脑转移。 本项目组利用免疫荧光PCR检测经病理证实的13例肺腺癌术后病理组织以及12例正常肺组织中miR148b的表达 ，实验结果显示较正常肺组织，非小细胞肺癌组织中miR148b的表达明显下调 （P < ***），并进一步在肺腺癌细胞株H1437、H1975、A549、PC14/B中检测miR148b的表达，并与正常肺上皮细胞株HBE比较，最后选取表达异常最明显的细胞株PC14/B用于后续的实验。包装含有miR148b编码基因的慢病毒，感染PC14/B细胞（转染miR148b模拟剂和miR148b抑制剂），筛选稳定表达miR148b的细胞，通过MTT实验、低密度细胞集落形成实验、Transwell实验发现miR148b可抑制肺腺癌PC14/B细胞株的增殖、集落形成和侵袭能力。同时通过双荧光素酶报告基因实验分析、荧光定量RTPCR检测肺腺癌PC14/B细胞株miR148b和CEA mRNA的表达，以及免疫蛋白印记 (Western blot) 检测CEA的蛋白表达，以及转染CEA表达质粒增加CEA的表达，检测细胞增殖、集落形成和迁移能力的变化，观察其能否逆转miR148b的生物效应，以上都发现mir148 b表达mRNA的水平与CEA的表达负相关，表明CEA的表达可能是受mir148b调节，即mir148 b在NSCLC细胞中的低表达，与导致CEA过度表达的非小细胞肺癌患者的疾病进展有关。进一步的研究发现在非小细胞肺癌组织中CEA的mRNA表达明显高于正常肺组织，且mir148 b的表达与CEA的表达呈负相关。故项目通过实验研究发现miR148b降低肺腺癌细胞粘附、侵袭能力、促进细胞凋亡，抑制细胞的增值和集落形成能力，是通过抑制能促进肺腺癌脑转移的CEA基因实现的，由此可见，miR148b可能对肺腺癌脑转移有抑制作用。 综合以上，本项目组完成了计划项目中验证假说3条路线中的2条即（1）验证了CEA是miR148b的靶基因，（2）体外实验验证了稳定表达miR148b能降低肺腺癌细胞粘附、侵袭能力，其作用是通过抑制靶基因CEA的表达实现。研究生培养：培养了2名研究生论文发表：在国外SCI和国内期刊共发表相关研究论文2篇:[1] Liu G L, Liu X, Lv X B, *** (CEA)[J]. Int J Clin Exp Med,2014,7(8):19901999）[2] 方喜生，刘国龙，刘霞，等. miR148b在肺腺癌中的表达及其功能分析[J]. 临床肿瘤学杂志，2014(10):881885