胃癌是世界范围内发病率处于第五位死亡率处于第二位的恶性肿瘤。在过去的十年里尽管手术和放化疗技术取得显著进展但胃癌的预后还是很不理想。肿瘤的预后与肿瘤转移密切相关,目前肿瘤转移是临床上最难攻克的堡垒之一,大约90%的恶性肿瘤患者死于转移,一旦肿瘤发生转移,5年生存率将由原位癌的63%下降至3%~27%。肿瘤转移过程非常复杂,主要包括肿瘤细胞从原发灶脱落,侵袭周围的基底膜进入血管,然后在脉管系统游走,侵袭周围正常的组织,逃避免疫监视在靶器官存活,最后在此增殖形成转移灶;肿瘤转移的分子机制错综复杂,不仅与肿瘤细胞自身相关分子表达有关,还与周围环境密不可分。因此阐明肿瘤转移的分子机制,寻找有效的分子靶点,将为预防和治疗肿瘤转移提供新的依据,有十分重要的转化医学意义。本课题组长期研究环境应答基因JWA与肿瘤发生发展关系,发现JWA表达缺陷的黑色素瘤细胞其迁移、侵袭、粘附能力都明显高于对照细胞。回顾性胃癌队列研究结果显示:较癌旁正常组织而言,胃癌组织中JWA显著低表达;且癌中JWA的低表达增加了淋巴转移和远处转移的几率;与高表达JWA的胃癌患者相比,低表达JWA具有不良的预后。JWA调节胃癌细胞转移的机制尚未完全阐明,前期研究还发现JWA可调节趋化因子受体CXCR4和CCR5表达,本研究旨在探讨JWA通过细胞趋化因子受体调节肿瘤细胞转移的机制。方法:在胃癌细胞SGC7901与HGC-27中,干涉或者上调JWA的表达后,用穿孔小室迁移和划痕实验观察对胃癌细胞迁移能力的影响;同时,用蛋白质免疫印迹、实时定量PCR等技术探寻JWA对CXCR4和CCR5表达的影响;然后用蛋白免疫印记和穿孔小室迁移实验探寻JWA对CXCR4和CCR5蛋白表达影响后对p-AKT的激活情况;在新鲜的胃癌及癌旁组织中,免疫印迹技术检测JWA、CXCR4和CCR5的表达量;在胃癌回顾性队列研究的组织芯片中,免疫组化技术检测JWA、CXCR4和CCR5的表达;Fisher精确检验及Kaplan-Meier生存分析等统计学的方法分析JWA的表达与CXCR4与CCR5的相关性及对胃癌患者预后的影响。结果:(1)JWA抑制胃癌细胞的迁移。穿孔小室迁移实验证明,高表达JWA后,胃癌细胞的迁移能力减弱,统计结果显示P<0.05,而干涉JWA表达后,胃癌细胞迁移能力增加,统计结果显示P<0.01;划痕实验也证明了同样的结果:高表达JWA后,经过24 hHGC-27细胞划痕宽度由对照的50%增加到80%,低表达JWA后,经过48 h SGC7901细胞划痕宽度由对照的90%减少为65%。(2)JWA通过泛素蛋白酶体途径负调节CXCR4和CCR5的蛋白表达。在胃癌细胞中JWA负调节CXCR4和CCR5;胃癌细胞中JWA低表达可以抑制CXCR4和CCR5的蛋白降解,而高表达JWA后可以加快CXCR4和CCR5的蛋白降解;泛素蛋白酶体特异性抑制剂PS341可以阻断JWA对CXCR4和CCR5蛋白表达的调控。(3)JWA负调节CXCR4和CCR5后引起p-AKT活性的降低。高表达JWA或低表达CXCR4或CCR5后,p-AKT活性的降低,干涉JWA表达或高表达CXCR4或CCR5后,p-AKT活性的升高;干涉CXCR4和CCR5的表达可以逆转低表达JWA后引起的p-AKT活性的升高;p-AKT或CXCR4或CCR5的抑制剂可以逆转低表达JWA后引起的胃癌细胞迁移能力增强。(4)在胃癌组织中JWA与CXCR4和CCR5表达呈负相关。7对新鲜的胃癌和癌旁正常组织及回顾性胃癌队列研究的组织芯片结果表明,较癌旁组织,胃癌组织中JWA表达下调,而CXCR4和CCR5的表达上调;Wilcoxon检验胃癌组织芯片中癌与其对应正常组织中CXCR4和CCR5的IRS得分呈负相关,P均<0.001。(5)回顾性胃癌队列研究数据资料显示:在胃癌队列中,胃癌组织中CXCR4的表达与淋巴转移(P=0.002)正相关,胃癌组织中CCR5的表达与分化程度成正相关(P=0.019),并且CXCR4(P<0.001)和CCR5(P=0.044)与JWA表达均成负相关关系;相对于CXCR4或CCR5低表达的胃癌患者,高表达CXCR4或CCR5患者的总的生存率较低;把JWA和CXCR4或CCR5联合分析时,发现低表达JWA且高表达CXCR4或CCR5的胃癌患者生存预后最差。结论:本研究采用系列细胞和分子生物学方法和技术,通过对细胞模型、人群组织样本进行研究并和结合对临床资料的分析,从多个角度证实JWA是调节胃癌转移的重要分子。在机制研究中我们发现,JWA通过泛素蛋白酶体途径负调节CXCR4和CCR5最终抑制p-AKT的活性从而实现对胃癌转移的抑制作用。这些发现为研究以JWA为靶点的抑制胃癌转移治疗策略和手段提供了新理论依据,也为治疗胃癌转移的分子机制提出了新的思路。