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肺癌已经成为全球范围内所有癌症中的头号杀手，其五年存活率大约为15％。前期的研究结果发现LKB1作为新的肿瘤抑制基因，在人类非小细胞肺癌中存在着相当比例的功能性缺失的突变，同时LKB1的缺失对于肺癌的进展尤其是转移过程起着非常重要的作用。但目前人们对于LKB1如何影响肺癌转移的分子机制还知之甚少。基于人类肺癌样本和体内小鼠肺癌模型的整合性研究，我们鉴定了赖氨酰氧化酶LOX作为LKB1下游的一个重要信号介导分子，通过胞外基质的重构，尤其是胶原组分的交联，在LKB1缺失的情况下介导了肺癌的转移。LKB1的功能性缺失通过下游的mTOR-HIF-1α信号通路导致LOX表达上调。应用人非小细胞肺癌细胞株的体外实验结果表明LOX介导了LKB1缺失引起的肺癌细胞的非锚定依赖性生长和细胞的侵袭迁移。在肺癌小鼠模型中通过LOX的小分子抑制剂B-氨基丙腈或是RNA干扰来抑制LOX均可显著减轻肺癌的发生和恶性转移。LKB1基因的功能性缺失引起小鼠肺部肿瘤中LOX的表达上调，LOX被分泌到胞外后促进胶原的交联增强其稳定性，进而通过激活β1-integrin下游FAK和SRC信号导致细胞侵袭能力的增强来促进转移。临床研究发现LOX的血清活性在发生转移的肺癌病人中显著升高；并且LOX的表达与肺癌患者的预后密切相关。我们的研究结果阐明了LKB1基因的功能性缺失促进肺癌转移的机制，暗示了LOX可能作为一个应用于早期诊断的有效的血清学标记，并有可能为将来肺癌的靶向治疗提供新的分子靶标。