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胃癌目前仍是威胁我国人民群众健康的主要恶性肿瘤之一,其五年生存率不超过40%,转移复发是导致胃癌患者死亡的主要原因。探寻影响胃癌转移复发的分子机制对揭示胃癌发病机理,提升临床诊治水平十分重要。现有研究表明,肿瘤的发生、发展、复发、转移是多因素、多基因相互协调作用的多阶段过程,而血管生成在肿瘤生长和复发转移中发挥了重要作用,拮抗血管生成可达到明显抑制肿瘤生长的效果,寻找并确定新的抗肿瘤血管生成靶点,一直以来都是肿瘤研究的热点和方向。Lgr5又名GPR49,近年来研究表明,Lgr5无论作为胃肠道、毛囊等成体干细胞标记物,还是结直肠癌、胶母细胞瘤等肿瘤干细胞标记,均较既往的标记物CD133、CD44更具特异性。前期,我们在回顾性研究中发现,Lgr5蛋白与血管生成相关因子表达间具有正相关关系,提示Lgr5可能在胃癌血管生成过程扮演了重要角色,但其具体作用位点和调控机制仍不清楚,探讨Lgr5在胃癌血管生成中的作用机理,对于解释胃癌诸多恶性生物学行为根源,寻找新的抗肿瘤血管生成靶点具有一定的理论和实践意义。目的:利用Lgr5作为肿瘤组织分子标记物,分析其在胃癌组织中的表达及与预后的相关性,确定其作为预后判断危险因素的可能性;检测Lgr5与血管生成相关指标VEGF和MVD之间的关系,分析其与血管生成的可能关系;通过构建Lgr5过表达质粒,观察Lgr5过表达对胃癌细胞的增殖、迁徙、凋亡等生物学行为的影响;通过生物信息学分析和免疫学相关技术,探索Lgr5在胃癌血管生成信号通路中的作用位点及调控形式,为寻找抗肿瘤血管生成新的靶点奠定理论基础。方法:选取解放军总医院2005-2006年经病理证实的115例胃癌患者组织标本,通过免疫组化染色分析Lgr5、CD34、VEGF、P-AKT在胃癌及癌旁正常组织中的表达,及其之间的相关性;构建GFP标记的Lgr5过表达重组质粒,瞬时转染BGC823胃癌细胞,通过平板克隆、MTT、Transwel实验检测Lgr5过表达状态下对细胞生长、增殖、迁徙能力影响;通过流式细胞仪和凋亡相关酶Caspase3活性检测,观察Lgr5过表达对细胞凋亡的影响;利用生物信息学的手段分析Lgr5与血管生成相关蛋白、基因兴趣分子间作用;应用Western blot方法检测相关蛋白表达情况;运用贝伐单抗封闭VEGF/VEGFR信号通路,观察经典的血管生成信号通路的下游分子变化情况;通免疫荧光共定位观察Lgr5与P-AKT间的空间位置关系;运用免疫共沉淀技术检测候选蛋白间相互作用关系。结果:胃癌组织中Lgr5的表达与患者预后具有显著相关性(P<0.05),Lgr5是影响胃癌患者预后风险因子;Lgr5在肿瘤中的表达与血管生成相关指标MVD、VEGF成正相关(P<0.05);成功构建PEGF-Lgr5过表达质粒, Lgr5过表达可显著增强胃癌细胞BGC823的生长、增殖、凋亡抵抗和迁徙能力;Lgr5通过Wnt/β-catenin信号通路,促进了TCF/LEF等核转录因子募集,提升VEGF mRNA转录水平,导致VEGF蛋白表达上调,进而促进肿瘤血管生成;同时,VEGF可通过VEGF/VEGFR自分泌通路,持续活化下游PI3K/AKT信号通路,诱导VEGF表达继续上调,进一步促进了肿瘤血管生成;PTEN/PI3K/AKT信号通路的负性调控作用未见明显增强,未能有效拮抗血管生成作用;阻断VEGF/VEGFR信号通路,Lgr5过表达仍可有效激活PI3K/AKT信号通路,促进血管生成;Lgr5可以不依赖VEGF/VEGFR通路,仍然能够在胞内与p-AKT蛋白发生相互作用,诱导产生非PI3K依赖型激活效应,达到活化PI3K/AKT信号通路目的,促进血管生成。结论:Lgr5作为新的肿瘤干细胞潜在分子标记物,是判断胃癌预后的重要风险因子,与胃癌增殖、转移和促进肿瘤血管生成密切相关。Lgr5可通过Wnt/β-catenin—VEGF/VEGFR2(自分泌方式)—PI3K/AKT—VEGF信号调控网络发挥促进肿瘤血管生成作用。封闭VEGF/VEGFR2信号通路,Lgr5仍可有效活化PI3K/AKT/VEGF通路,产生了非PI3K依赖型激活效应,进而促进肿瘤血管生成。