目的：针对肿瘤细胞具有不同的代谢特征，采用最新的系统生物学技术-代谢组学方法测定胃癌前病变患者血浆、胃癌患者血浆与组织的代谢表型，揭示胃癌的发生机制，筛选诊断胃癌生物标记物，分析食管癌患者血清以及癌组织与癌旁组织中小分子代谢物的差异，进一步在细胞水平上深入研究相关因素和药物对食管癌细胞代谢和潜在标志物的影响，从生化代谢的角度探索胃癌和食管癌发生的代谢性分子机制以及为相关药物应用于临床治疗食管癌提供实验证据。方法：1采用基于气相色谱-飞行时间质谱检测技术对慢性浅表性胃炎、胃癌及癌前病变患者的血浆、组织中小分子进行测定，结合主成份分析（PCA）方法分析胃癌发展不同阶段血清代谢谱和血中小分子化合物的变化规律特点。2采用代谢组学方法对胃癌术前、胃癌术后以及对照组（慢性浅表性胃炎）的组织和血浆中小分子进行检测，通过化合物结构鉴定和统计分析确定胃癌患者组织和血浆中潜在的肿瘤标志物，研究胃癌组织和血浆中潜在标志物在局部癌组织微环境和整个体循环系统中的相互关联和特点。3分析食管癌病人与健康志愿者血浆以及食管癌组织与癌旁组织中小分子代谢物的差异，进一步采用流式细胞分析技术、MTT法研究2-脱氧葡萄糖（2-DG）对体外培养食管癌Eca109细胞周期、凋亡及增殖的影响。结果1慢性浅表性胃炎组与胃癌癌前病变、胃癌组患者组织和血浆的代谢表型存在显著差异，12种化合物在慢性浅表性胃炎和胃癌患者之间有显著差异并随胃癌发展而变化。与慢性浅表性胃炎相比，胃癌患者显示出明显的氨基酸和脂肪酸代谢的异常。2PCA分析发现胃癌组织和血浆代谢谱明显不同于慢性浅表性胃炎。胃癌组织糖酵解、三羧酸循环和氨基酸供给明显强于对照组织，且胃癌组织中的代谢紊乱程度较胃癌病人血浆中较大。肿瘤组织中潜在标志物水平在胃癌病人的组织和血浆中的变化趋势并不一致。如三羧酸循环中间物、乳酸和一些氨基酸、游离脂肪酸在胃癌组织中高于对照组织，而在血浆中低于对照组。葡萄糖水平在胃癌病人的组织和血浆中均低于对照组。手术切除胃癌组织后，病人血浆中小分子趋向对照组水平。3食管癌患者血浆中葡萄糖、大部分游离脂肪酸和氨基酸水平明显低于对照样品，而三羧酸循环中间物和乳酸高于对照组。在食管癌患者癌组织中，大部分游离脂肪酸、氨基酸、三羧酸循环中间物水平高于癌旁组织，只有葡萄糖、乳酸在癌组织内低于癌旁组织。随着药物浓度增加和氧浓度的降低，2-DG对Eca109细胞的生长抑制率逐渐增高，细胞G1期阻滞及细胞凋亡逐渐明显。结论：1慢性浅表性胃炎患者血浆的代谢表型明显不同于萎缩性胃炎、肠上皮化生、不典型增生及胃癌患者血浆。胃癌患者糖酵解、三羧酸循环和氨基酸供给异常，且肿瘤组织中潜在标志物水平在胃癌患者的组织和血浆中的变化趋势并不一致，说明血浆中代谢物水平并不能完全反映肿瘤组织微环境特征，建议重视肿瘤组织微环境与机体整体环境之间存在的不平衡现象，并在鉴定血浆中生物标志物时考虑其在肿瘤组织中变化特征。胃癌手术后血浆中一些小分子水平可以在一定程度上向正常方向恢复，提示检测胃癌组织的代谢表型有望成为胃癌诊断的替代方法，而检测胃癌术后病人血浆中小分子可能反映手术效果。2食管癌、胃癌患者糖酵解代谢活跃、三羧酸循环代谢受阻。大部分氨基酸、游离脂肪酸在食管癌病人组织中水平高于癌旁组织，而在血清中低于对照组，这些在血清中有规律变化的化合物是食管癌潜在的生物标志物。32-脱氧葡萄糖可显著抑制食管癌Eca109细胞的生长、诱导细胞G1期阻滞及细胞凋亡，且与药物剂量及氧浓度存在显著相关性。2-脱氧葡萄糖可明显减缓细胞代谢水平，提示2-脱氧葡萄糖具有一定的抗肿瘤作用，与减慢细胞代谢与生长有关。采用基于GC/TOFMS的代谢组学方法可以用于评价抗肿瘤药物的药效和探索药物的代谢作用机制。