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胃癌是世界范围内第五大常见肿瘤和死因列第三位的恶性肿瘤。虽然早期胃癌患者的治疗取得了显著效果,然而那些强劲的治疗对于晚期胃癌患者来说却显得无能为力。晚期胃癌患者五年生存率仅为15%左右。治疗晚期胃癌的一个主要难逾越的横沟是肿瘤发生的腹膜、淋巴结及远处器官的转移。转移降低了肿瘤患者生存时间,导致了90%以上的肿瘤所致死亡。肿瘤血管生成是肿瘤转移的关键步骤,为转移提供了捷径。肿瘤的血管生成是在已有血管上出芽形成新生血管的过程,包括:血管生长因子的释放,生长因子与血管内皮细胞的受体结合,血管内皮细胞激活,蛋白水解酶降解基膜,内皮细胞的迁移、增殖,和新生血管网的形成及新的基底膜形成。虽然针对肿瘤血管生成各个步骤进行了大量的研究,但对胃癌血管生成的重要的分子事件仍然知之甚少。JWA基因作为一种新的微管相关基因,可以通过MAPK信号通路调节微丝的解聚和重组,进而调节细胞迁移。同时,研究也发现黑色素瘤细胞敲减JWA表达后,整合素αvβ3及MMP-2高表达,从而增强细胞的粘附和侵袭能力。回顾性胃癌队列研究结果也显示:相对于对应的正常组织,癌中JWA表达明显降低;胃癌组织中JWA表达与淋巴结转移、远处转移及TNM分期显著负相关;癌中JWA低表达预示患者不良的预后而且是影响胃癌患者预后的独立的危险因素。目的:探讨JWA在胃癌转移的关键步骤——血管生成中所起的作用及其分子机制。方法:在新鲜的胃癌及癌旁组织中,免疫印迹技术检测JWA、MMP-2和CD31的表达量;在两个独立的胃癌回顾性队列(试验组与验证组)中,免疫组化技术检测JWA、MMP-2和微血管密度(MVD)的表达;Fisher精确检验、log-rank检验及多因素的COX回归分析等统计学的方法分析JWA及MMP-2表达与MVD的相关性及对胃癌患者预后的影响;在胃癌细胞SGC7901与HGC-27中,上调或者敲减JWA的表达后,收取其24h条件性上清液刺激以Matrigel为基质的HUVECs管状形成实验,同时胃癌细胞的Matrigel栓裸鼠皮下荷瘤或者胃癌细胞鸡胚内囊膜(CAM)血管生成这两个体内实验证实细胞实验结果;同时,蛋白质免疫印迹、实时定量PCR及EMSA等技术探寻JWA对核转录因子Spl及MMP-2表达的影响。结果:(1)10对新鲜的胃癌与癌旁组织及回顾性胃癌队列的研究表明,相对于癌旁组织,胃癌组织中JWA表达下调,而MMP-2与CD31表达上调;同时,研究也发现胃癌组织中MVD与JWA表达负相关而与MMP-2表达显著正相关,而当两分子联合后,与仅JWA低或者仅MMP-2高表达组相比,JWA低同时MMP-2高表达组中MVD增加最显著(P<0.05)。(2)胃癌队列研究结果显示:MMP-2表达与淋巴结转移(P=0.014)及TNM分期(P=0.003)正相关,但与JWA表达(P<0.001)负相关。且多因素COX回归模型结果显示:JWA低表达(在实验组中HR=4.08,P<0.001;在验证组中HR=1.54,P=0.004)与MMP-2高表达(在实验组中HR=4.08,P<0.001;在验证组中HR=1.94,P<0.001)是影响胃癌预后独立的危险因素;当合并这两个分子标志物后,相对于单独的JWA低表达或者MMP-2高表达,JWA低表达同时MMP-2高表达是一个更加危险的预后因素(在实验组中HR=7.35,P<0.001;在验证组中HR=2.31,P=0.004)。(3)敲减胃癌细胞JWA表达后,其24h条件上清液促进体外Matrigel的HUVECs管状形成,而高表达胃癌细胞JWA后,其上清则抑制了管状形成;体内裸鼠Matrigel栓荷瘤实验及CAM血管生成实验结果也证实JWA能明显抑制胃癌的血管生成。(4)JWA通过负调控MMP-2的nRNA和蛋白表达水平,从而抑制胃癌的血管生成。在胃癌细胞中,同时敲减JWA和MMP-2能抑制因仅JWA低表达所致的管状生成的增加。(5)JWA能负调控核转录因子Spl的活性,进而负调控MMP-2的表达水平,从而抑制胃癌的血管生成。在胃癌细胞中,若同时敲减JWA和Spl能抑制因仅JWA低表达所致MMP-2高表达进而抑制因JWA降低所致的管状生成增加。(6)JWA通过泛素蛋白酶体途径负调控核转录因子Spl的活性。胃癌细胞中JWA低表达后抑制了Spl蛋白的降解速度,而升高JWA表达后则加快了Spl的降解速度;降低胃癌细胞JWA表达后,Spl与泛素的结合能力增加。结论:本研究采用细胞模型、动物实验结合人群组织样本和临床资料,利用细胞和分子生物学技术从多个角度证实胃癌组织中JWA与MMP-2这两个分子标志物的联合将能更好的预测个体胃癌的预后,且JWA是调节胃癌血管生成的重要分子标志物。在机制研究中,我们发现JWA通过泛素蛋白酶体途径负性调节核转录因子Spl及其下游基因MMP-2表达进而实现其对胃癌血管生成的调控。这些发现为研发以JWA为靶点的抑制胃癌血管生成治疗策略和手段提供了理论依据,也为治疗胃癌转移提出了新的思路。