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近些年来，随着人口的增长及老龄化，以及人们生活水平的提升，工业经济的发展等，癌症的发病率也有了增长。肺癌在癌症中是具有最高的致死率，每年因为患肺癌而死亡的病人有上百万人，肺癌分为两个亚型，小细胞肺癌以及非小细胞肺癌，占的比例分别是15％和85％。肺癌的发病诱因是多方面的，其中包括有职业暴露、吸烟、环境污染以及重要功能基因的突变等。近些年来日益升高的肺癌发病率与环境污染也有关系，室外污染空气中的悬浮颗粒已经近期被国际癌症研究组织定义为Ⅰ类致癌物，另外，肺癌的发病与关键的基因功能异常有着密切的联系，所以说寻找突变或者功能发生改变的基因会让对肺癌的研究更进一步，从分子机理方面来阐明肺癌是如何发生与发展的。 选取研究的目标地域是中国云南省宣威和富源，这两个地方烟煤储量丰富，当地居民在日常生活和工业生产中使用烟煤，导致严重的空气污染。流行病学调查显示，宣威、富源的肺癌发病率远远高于全国的平均值，空气污染与肺癌高发病率的因果关系被改炉改灶后发病率降低所证实。这对于研究环境污染相关的肺癌提供了重要模型。为了发现宣威、富源这些高污染区(HPR)和不使用烟煤的对照区(CR)中非小细胞肺癌病人在基因组突变方面的差异，实验室对14例HPR肺癌病人的全基因组进行测序，并挑选了2010个可能与肺癌发生相关的基因进行外显子捕获测序，150对肺癌样本中65对为云南宣威富源样本，85对是非云南宣威富源样本。肺癌组织经过基因组DNA提取、paired-end文库的构建，得到文库后与探针杂交然后采用LM-PCR富集DNA，样本合格后用Illumina High-Seq2000测序仪进行高通量的测序。 肿瘤DNA样品的平均测序深度为140×(54.8×-261×)，癌旁样本的为145.2×(46.6×-218.5×)的覆盖率。发现79例HPR区和85例CR区的肺癌病人平均每一个样本突变基因个数为68和22个(p＜0.0001)。59个基因在HPR的突变率大于10％。TP53，EGFR，KRAS, COL22A1，PAPPA2这五个基因在两个地区突变率均大于10％。167个基因的突变频率在HPR显著高于CR。TMEM132C，在HPR区的突变频率为7.59％，在CR区的突变频率为14.12％，p=0.182。 初步探究了CACNA2D1，CACNA1E和NA CAD这三个突变基因的功能。针对突变基因CACNA2D1构建了全长质粒，并且根据全基因组测序得到的突变位点构建了分别带有两个突变位点的质粒，初步做了CACNA2D1在肺癌细胞系中的表达和干扰实验，过表达CACNA2D1后会增强细胞的增殖能力，并且和ERK信号通路有关。CACNA1E基因有热点突变，前期也有功能实验积累，所以制备慢病毒来筛选稳定干扰的细胞株。根据2010个基因的外显子捕获测序结果选取了一个高频突变基因NA CAD，在164例肺癌病人中的突变率为7.32％，通过干扰实验发现干扰NA CAD之后能够显著抑制细胞增殖，并且会导致p-ERK下调，说明该基因与ERK信号相关联。 综上所述，对环境污染严重地区的164例肺癌病人进行了全基因组测序及外显子捕获测序，发现了环境污染相关的肺癌基因组突变特征。对CACNA2D1、CACNA1E、NA CAD这三个基因功能的初步探究为进一步研究突变后基因的功能奠定了基础。