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第一部分 转移性前列腺癌的转移能力差异筛选目的：在前列腺癌细胞株中筛选出侵袭和转移能力最强的细胞株,为进一步寻找与前列腺癌侵袭转移相关的肿瘤标记物提供依据。材料与方法：体外培养LNCaP,22RV1, PC-3和DU145细胞株,通过细胞划痕试验,Transwell侵袭试验和Transwell迁移试验观测细胞株之间侵袭和转移能力的差异,并通过明胶酶谱试验监测细胞MMPs的分泌情况。结果：通过体外实验筛选,我们得到侵袭和转移能力差异最大的两株细胞LNCa P和PC-3。划痕试验证实PC-3较LNCaP的迁移速率高7.31倍(p<0.05),侵袭试验中PC-3较LNCaP侵袭细胞数高3.38倍(p<0.05)。两株细胞的侵袭和转移能力均有明显差异,通过进一步的机制研究发现,两株细胞的MMPs水平差异十分显著。结论：在体外PC-3较LNCaP具有更强的侵袭转移能力,且分泌更多的基质金属蛋白酶。第二部分 受甲基化调控差异表达基因的高通量筛选与验证目的：通过比较LNCaP和PC-3细胞基因组DNA甲基化与mRNA表达水平的差异,筛选受甲基化调控的基因并进行验证。材料与方法：通过甲基化谱测序(MBD-seq)检测前列腺癌细胞系PC-3和LNCaP全基因组DNA甲基化修饰情况,并通过转录组测序的方法(RNA-seq)检测PC-3和LNCaP全转录组表达。利用生物信息学的方法分析在两种细胞中受甲基化调控的基因。结果：通过高通量测序与筛选,我们发现了(CAV1, CAV2, MET, PPARG, COL6A1, ALDH6A1, ALDH2, SMAD3, ITGA6, ITGB8, MCCC1, CAPN2, JAK1, LAMB1) 14个受甲基化调控,可能影响前列腺癌侵袭和转移能力差异的基因。并对其中7个基因的甲基化改变进行了验证。结论：通过高通量测序分析DNA甲基化谱改变与mRNA表达水平改变可以快速有效地分析出受甲基化调控的基因。第三部分 候选基因COL6A1的体外功能验证目的：在功能上验证受甲基化调控的COL6A1基因在体外是否具有促进侵袭转移的作用。材料与方法：构建表达针对COL6A1的shRNA与过表达COL6A1的载体并包装慢病毒,改变原有细胞系COL6A1的表达情况,通过侵袭和划痕试验检测细胞系的功能改变。并对下游信号通路分析进行进一步分析。结果：在本底表达低的细胞系LNCaP中过表达COL6A1,迁移速率较对照组提高50%(p<0.05),侵袭细胞数较对照组提高78.1%(p<0.05),MMP9和CXCR4的表达显著提高。在本底表达COL6A1较高的PC-3中沉默COL6A1的表达,迁移速率较空载对照组降低59.4%(p<0.05),侵袭细胞数较对照组减少66.2%(p<0.05)结论：在体外实验中COL6A1具有促进PC-3和LNCaP侵袭迁移能力的作用。第四部分 候选基因COL6A1的临床价值研究目的：在临床样本中检测COL6A1是否对前列腺癌转移具有预测价值。材料与方法：选取于2007-2011年在我院诊治的223例确诊为前列腺腺癌患者与40例非前列腺腺癌对照的前列腺组织切片,回顾性的收集患者临床资料。通过免疫组化染色比较队列中COL6A1的表达水平,并分析与临床转移的相关性。结果：在多因素回归中,Gleason评分(OR=.204,95%CI:1.360 to 12.999,p=0.013),T分期(OR=43.912,95%CI=12.340 to 156.263,p<0.01)与COL6A1表达水平 (OR=2.096,95%CI=1.344 to 3.187,p<0.01)是预测前列腺癌骨转移的独立预后因子,高表达COL6A1的患者具有更短的总生存时间与更多的骨转移灶。结论：COL6A1表达增加可能提高患者骨转移发生的机会,预示着疾病预后不良,可能作为标记物用于今后的临床实践。