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目的:肺癌的发病率和死亡率在各类肿瘤中均居首位,也是肿瘤死亡的主要原因。其中最常见的组织学亚型是腺癌。尽管肺癌的诊断和治疗在最近几十年取得了进展,但存活率并未显著提高。肿瘤转移是导致肺腺癌(Lung adenocarcinoma,LUAD)死亡的主要原因。因此,迫切需要进一步的研究来揭示影响LUAD转移的分子机制,以确定潜在的治疗靶点。组织蛋白酶是溶酶体中关键蛋白质水解酶,是蛋白质分解代谢和自噬的主要效应酶。研究表明组织蛋白酶家族成员的异常表达与多种肿瘤相关,在肿瘤的发生发展及治疗过程中发挥重要作用。在多系统肿瘤中,组织蛋白酶家族成员异常高表达,与肿瘤细胞的增殖、侵袭及转移相关,对患者的不良预后具有指导意义。组织蛋白酶A(Cathepsin A,CTSA)是组织蛋白酶家族丝氨酸蛋白酶成员,是一种溶酶体蛋白酶,具有羧肽酶,脱氨酶和酯酶活性,同时具有调节生物活性肽的功能,在多种癌症中异常高表达。但是CTSA在LUAD中的作用尚不清楚。本文旨在研究CTSA对LUAD发生发展的影响,可能涉及的分子调节机制,以及生物学功能的探究。方法:使用癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库获得515例肺腺癌及59例正常肺组织样本mRNA数据集,进行数据整合,提取CTSA基因表达谱,分析LUAD样本与正常肺组织样本中CTSA mRNA的表达差异。为了探索CTSA对LUAD细胞生物学功能的影响,使用CTSA siRNA瞬时转染肺腺癌细胞A549,同时使用NC siRNA转染A549细胞作为对照组。通过qRT-PCR及Western blot分别验证CTSA mRNA及蛋白水平的转染效率。并对沉默CTSA的A549细胞及对照细胞进行CCK8细胞增殖实验、流式细胞术、细胞划痕实验及Transwell侵袭实验,测定转染后A549细胞增殖、侵袭、迁移能力及细胞周期的变化。通过Western blot检测细胞周期相关蛋白及上皮-间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)关键蛋白的表达水平。结果:经TCGA数据库下载分析结果显示与正常肺组织相比,LUAD组织中的CTSA mRNA表达显著升高(P<0.001)。使用CTSA siRNA瞬时转染A549细胞,CTSA mRNA及蛋白水平均明显下调(P<0.01,P<0.01)。使用CCK8细胞增殖实验检测沉默CTSA对A549细胞增殖能力的影响,结果显示,相比于阴性对照组,沉默CTSA的A549细胞组增殖能力显著降低(P<0.01)。通过流式细胞术分析细胞周期分布,结果显示,相比于阴性对照组,沉默CTSA的A549细胞组G0/G1期的细胞数显著增加(P<0.05),S期的细胞数下降(P<0.05)。通过Western blot检测细胞增殖和细胞周期相关蛋白表达水平的变化,结果显示,相比于阴性对照组,沉默CTSA的A549细胞组增殖细胞核抗原(Proliferating Cell Nuclear Antigen,PCNA)的表达水平降低(P<0.05),p53和p21的表达水平升高(P<0.05,P<0.05)。通过细胞划痕实验检测沉默CTSA对A549细胞迁移能力的影响。结果显示,相比于阴性对照组,沉默CTSA的A549细胞组迁移能力显著降低(P<0.01)。通过Transwell细胞侵袭实验测定沉默CTSA对A549细胞侵袭能力的影响。结果显示,相比于阴性对照组,沉默CTSA的A549细胞组侵袭能力显著降低(P<0.01)显著降低。通过Western blot检测参与上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)的关键蛋白表达水平的变化,结果显示,相比于阴性对照组,沉默CTSA的A549细胞组E-cadherin表达水平升高(P<0.001),N-cadherin(P<0.05)和β-catenin(P<0.01)表达水平降低。结论:CTSA在LUAD中异常高表达,沉默CTSA抑制了A549细胞的增殖、迁移及侵袭能力,将细胞周期阻滞在G0/G1期。影响EMT关键蛋白及细胞周期相关蛋白的表达。本研究首次揭示CTSA可能是LUAD的促癌因子,通过促进肿瘤细胞的增殖,迁移和侵袭增强LUAD的恶性进展。我们的数据表明了CTSA有望成为LUAD的新靶标,参与指导LUAD的治疗。