乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，其发病率逐年提高，已成为严重威胁女性健康的重大疾病之一。乳腺癌转移是致死的首要原因，转移一旦发生就预后不佳，极难治愈。高通量蛋白质组学技术的发展为乳腺癌转移研究提供了良好的技术支持，使人们能够系统地研究转移过程中蛋白质的组成及变化规律，进而筛选能够用于靶向药物设计的候选蛋白质。在本论文研究中，我们利用蛋白质组学研究技术，紧紧围绕乳腺癌转移相关的生物学问题，开展了一系列寻找转移关键因子的研究。我们在实验室已有的微升级质谱分析平台基础上，升级硬件系统，完善软件系统，搭建适用于复杂蛋白质样品鉴定的纳升级液相色谱串联质谱（LC‐MS/MS）蛋白质组学研究平台。标准样品检验表明，该平台能够实现复杂蛋白质组样品的纳升水平稳定分离，并且蛋白质检测灵敏度达到飞摩尔水平。该平台的建立，为我们实验室有效开展蛋白质组学研究奠定了基础，也成为本论文开展蛋白质组学研究的前提。首先，本论文应用2D‐LC‐MS/MS的技术线路进行乳腺癌血清样品的蛋白组学研究，筛选乳腺癌早期转移的生物标志物。通过对三组血清样品（健康对照组、淋巴结未转移DCIS、淋巴结转移DCIS）的样品处理、质谱鉴定和数据分析，筛选得到了一系列在不同血清样品组间存在显著差异表达的蛋白质。通过大规模血清样品的ELISA验证表明，TNXB在淋巴结转移的乳腺癌病人血清中含量显著降低，是有潜力的乳腺癌早期转移生物标志物。接着，本论文应用GeLC‐MS/MS的技术线路通过比较不同转移潜能细胞的分泌组学，筛选介导乳腺癌骨定向转移的关键因子，并对某些因子进行了功能验证。我们选用在人源乳腺癌细胞株MDA231基础上经过单细胞筛选得到的具有不同骨转移能力的单细胞克隆株SCP2、SCP4、SCP6和SCP46，运用蛋白质组学技术鉴定每种细胞的分泌蛋白。经过基于非标记定量分析，我们筛选得到了128个与乳腺癌骨转移密切相关的分泌蛋白，其中有118个蛋白质在转录组学研究中没有被鉴定到。通过生物学功能分析，我们发现在这些差异表达分泌蛋白中，酶活性调节功能被显著富集，其中包括多个cystatin家族成员。我们进一步验证其中的CST6在乳腺癌骨转移中的功能。利用CST6过表达或沉默细胞株，在动物水平研究表明，CST6过表达/沉默能显著抑制/促进乳腺癌的骨转移，减弱/增强溶骨性损毁，提高/降低小鼠的生存率。我们的工作揭示CST6是一个在乳腺癌骨转移中发挥抑制作用的重要蛋白质。最后，本论文通过比较4T1系列细胞株的分泌组学筛选肿瘤诱导机体免疫抑制的关键因子，并进行功能验证。肿瘤介导的机体免疫抑制在肿瘤转移过程中发挥重要作用。髓源抑制性细胞（MDSCs）是继Tregs、TAMs、TADCs后发现的另一类肿瘤介导的免疫抑制细胞。我们选用来源于同一小鼠自发乳腺癌的具有相同遗传背景、不同转移能力的4T1系列细胞株（67NR，168FARN，4TO7，4T1）开展研究。四种细胞株的荷瘤小鼠实验表明，细胞株的转移能力与其体内诱导MDSCs的能力成正比，而且诱导因子来源于具有转移能力肿瘤细胞的分泌蛋白。通过对四种细胞株的分泌组学研究，我们得到了26个与乳腺癌转移密切相关的蛋白质，其中包括多种细胞因子、免疫调节蛋白质及酶活性调节相关蛋白质。我们挑选其中的G‐CSF、uPA和LIF，进一步验证这几个因子在小鼠中诱导MDSCs的能力。结果表明在转移性乳腺癌细胞株中高表达的G‐CSF能够在体内强烈诱导MDSCs的增殖、动员和募集，并且其诱导的MDSCs具有免疫抑制活性。我们的工作表明G‐CSF是诱导MDSCs介导机体免疫抑制、促进肿瘤转移的关键因子。综上所述，在本论文的研究工作中，我们搭建了适用于微量复杂蛋白质样品鉴定的纳升级蛋白质组学研究平台，并将其应用于乳腺癌转移的相关问题研究。我们基于血清蛋白质组学，筛选得到可用于乳腺癌早期转移预后的生物标志物。通过鉴定比较不同转移能力的乳腺癌细胞株的分泌蛋白质组，并结合免疫调节或器官定向转移的特征，我们获得了一系列与乳腺癌转移相关的关键因子，并对其中的某些关键因子进行深入的功能研究。此外，本论文的研究将促进我们对乳腺癌转移的进一步认识和了解，为针对乳腺癌转移的靶向药物设计提供了更多的信息。