胃癌和结直肠癌作为常见的消化道癌,严重威胁人类的健康。据2008年全球肿瘤流行病学统计,胃癌和结直肠癌的发病率分别位于肿瘤发病率的第五、第二位；致死率分别位于肿瘤致死率的第二位和第三位。随着研究的深入和技术手段的提高,胃癌和结直肠癌的诊断与治疗都有一定的改善,但肿瘤的侵袭转移仍旧对胃肠道患者的生命造成巨大威胁。有关数据显示,在胃癌中,随着肿瘤浸润的深度从T1-T4增加,胃癌患者的5年生存率从85%左右下降至到10%左右；而随着淋巴结转移数目的增加,从N0-N3期,胃癌患者的5年生存率从80%左右下降至到20%以下。在结直肠癌中的研究也表明,淋巴结转移数目是T3期大肠癌患者预后的重要指标。随着淋巴结转移率的不断增多,患者的3年生存率由80%急剧下降至30%。因此,寻找与胃癌、结直肠癌侵袭转移相关的基因,并对这些基因的功能加以研究,将有助于我们了解胃癌、结直肠癌侵袭转移的分子机制,并从中寻找到新的治疗靶点,改善胃癌、结直肠癌的诊断与治疗。芯片技术、组学技术的出现及发展,极大的加快了肿瘤研究领域的进展。通过利用芯片、组学高通量的方法,使研究人员可以较快的筛选出参与某一信号通路或与某种生理现象相关的基因与蛋白。CCDC134是通过细胞芯片系统筛选得到的、参与E1k信号通路的新基因。已有研究显示,CCDC134参与了MAPK通路的调控,它能抑制Erk以及JNK/SAPK的磷酸化,但不影响p38的磷酸化,提示该蛋白可能作为MAPK通路的抑制剂,对维持该通路的正常状态起着重要的作用。在胃癌中的研究结果显示,MAPK通路的异常活化与胃癌的转移和不良预后紧密相关。围绕CCDC134与胃癌的关系,我们展开了研究。我们的研究结果显示与胃正常组织、胃病变组织相比,CCDC134在胃癌组织中的表达均明显降低(P<0.001；P<0.001)；而胃正常组织与胃病变组织之间,CCDC134的表达不存在差异(P=0.842)。这一结果提示CCDC134的缺失与胃病变组织向胃癌的恶性转化过程有关。在细胞的表型实验中,我们发现CCDC134的低表达能促进胃正常黏膜上皮细胞GES-1和胃癌细胞AGS的体外迁移与侵袭能力。在机制研究当中,我们发现,当降低CCDC134的表达之后,磷酸化Erk1/2和磷酸化JNK/SAPK的表达均明显增多；下游基因MMP-2、MMP-9及磷酸化的FAK-Ser910的表达显著上升,提示CCDC134可能通过抑制Erk1/2及JNK/SAPK的磷酸化,进而抑制MMP-2、MMP-9的表达及FAK-Ser910磷酸化来发挥其抑制细胞迁移和侵袭的作用。UCHL1是本实验室通过蛋白质组学方法筛选获得的、与结直肠癌淋巴结转移密切相关的蛋白。围绕UCHL1与结肠癌的关系,我们展开了研究。我们通过转染pcDNA3.1/UCHL1质粒和pcDNA3.1/UCHL1-C90S突变体质粒到不表达UCHL1的结肠癌细胞系HCT8中,建立稳定转染细胞,并通过体外实验和体内实验检测UCHL1对HCT8细胞增殖、迁移及侵袭的影响。体外实验结果显示,在HCT8细胞中重新表达UCHL1可显著地增强细胞的增殖、迁移和侵袭能力(P<0.05；P<0.05；P<0.05)。而UCHL1的泛素水解酶活性缺失突变体UCHL1-C90S则丧失了这一系列的功能。因此可以得出,UCHL1促进细胞恶性表型增强的能力是依赖其泛素水解酶活性的。在体内实验中,我们发现重新表达UCHL1可显著地促进HCT8在裸鼠体内的成瘤能力、淋巴结转移能力和肺部转移能力(P<0.05；P<0.05；P<0.05)。在后续的机制研究中,我们发现UCHL1可通过增强β-catenin的稳定性来上调细胞内β-catenin的表达水平,且这一功能依赖于UCHL1的泛素水解酶活性。β-catenin表达的增多使细胞质内出现β-catenin的堆积,从而促进其核转位,进而活化β-catenin/TCF通路,促进其下游靶基因cyclin D1及uPA的表达。我们的结果提示,UCHL1可能是通过其泛素水解酶活性促进β-catenin/TCF通路的活化,进而促进结肠癌的进展。为了寻找UCHL1所能调控的候选分子,我们通过蛋白质组学的方法寻找到既在HCT8/pcDNA3.1和HCT8/UCHL1两组细胞之间,又在HCT8/UCHL1和HCT8/UCHL1-C90S两组细胞之间存在差异的9个蛋白。其中7个蛋白因UCHL1的表达而上调,2个蛋白因UCHL1的表达而下调,而UCHL1-C90S不影响这些蛋白的表达。本研究以我国常见的恶性肿瘤胃癌、结肠癌为研究对象,揭示了CCDC134在胃癌、UCHL1在结肠癌中的作用及分子机制,为胃癌、结肠癌寻在新的诊断、治疗靶点提供了线索。