胃癌是全球最常见的肿瘤之一,其发病率和死亡率居肿瘤的第四位和第二位。全世界每年约有90万胃癌新发患者,同时约有70万人死于胃癌。我国是胃癌的高发区,其发病率和死亡率均居第二位,明显高于世界平均水平。多年来胃癌治疗后的五年生存率一直低于24%。导致胃癌高死亡率的重要原因是胃癌经常发生侵袭转移,治疗后又易于复发转移。因此,寻找和研究胃癌侵袭转移的相关分子和功能性基因,从而获得能用于靶向治疗转移性胃癌及胃癌复发转移的分子靶标的功能性基因。同时也望能获得检测预示胃癌复发转移及预后的分子标志物,为胃癌的临床个体化治疗提供科学依据。本研究针对胃癌细胞侵袭转移的功能,首先采用体外Matrigel侵袭克隆筛选技术,建立了体外高侵袭能力的胃癌亚细胞系SNU5-P3和PAMC82-P3。通过全基因组芯片比较SNU5-P3和PAMC82-P3与其亲本细胞的基因表达谱,获得了38个在两张芯片共同上调表达的差异基因,其中16/38(42%)已报道是与侵袭转移功能相关的基因。LOXL2是一个在两张芯片共同上调表达的基因,通过生物信息学分析和细胞表达谱分析,表明LOXL2可能是胃癌侵袭转移密切相关的功能基因。Western Blot检测结果显示LOXL2在6种高侵袭的胃癌细胞系中的表达明显地高于侵袭能力弱的3种胃癌细胞系。在514例组织标本中,通过免疫组化检测LOXL2的表达情况,发现其在正常组织、胃癌组织以及淋巴结转移灶的组化染色评分分别为0.43、1.47及1.87,提示LOXL2在正常组织、胃癌组织以及转移淋巴结逐级上调表达。此外分析发现LOXL2在胃癌原发灶的表达与胃癌的侵袭、淋巴结转移以及预后不良密切相关(P＜0.001),通过COX多因素分析提示LOXL2是一个独立于肿瘤侵袭以及淋巴结转移的有价值的预后因子。因此,我们较系统探讨研究了该基因在胃癌发生发展中的功能及其相应的分子机制。RNA干扰研究结果显示该基因的静默能够在体外显著抑制胃癌细胞PAMC82-P3和BGC823的侵袭能力分别达51.7%和53.5%,体内转移模型研究显示RNA干扰该基因的表达对胃癌细胞的肺转移灶数量有明显的抑制作用,抑制率达90%。外源基因转染低侵袭能力的胃癌细胞系N87后,转染后的N87细胞在体外的侵袭能力增加约2.5倍。这些研究结果表明LOXL2基因在体内外都能明显地促进胃癌的侵袭和转移。体外利用LOXL2抗体及人重组蛋白处理胃癌细胞,首次发现分泌型的LOXL2能显著促进肿瘤细胞的侵袭(P＜0.01)、与基质的粘附(P＜0.01),并且这种抑制作用具有剂量依赖关系。分子机制研究表明分泌型的LOXL2能够氧化细胞外底物产生过量的过氧化氢,进而激活Src-FAK信号通路来促进肿瘤的侵袭和转移。针对分泌型的LOXL2,我们制备了LOXL2兔多抗,通过体内抗体治疗实验发现,LOXL2抗体能够有效地抑制胃癌的侵袭和转移,其对自发肺转移的抑制率高达99%,提示分泌型的LOXL2是一个治疗胃癌侵袭转移的有潜力的分子靶标。这些关于LOXL2在胃癌侵袭转移中的功能及其分子机制的研究,国内外尚未见报道。寻找胃癌侵袭转移相关基因及分子有利于筛选获得能够预示胃癌转移、胃癌分期及预后的相关分子标志物,为临床实现个体化治疗胃癌及胃癌转移提供重要的科学依据。我们针对上面38个在两张侵袭芯片中共同上调表达的差异基因,通过表达谱分析和生物信息学分析选取了4个基因作预示胃癌侵袭转移的候选标志物。在238例具有完整预后临床资料的胃癌标本中通过免疫组化检测这四个基因的表达情况,结果显示,S100A14和LGASL1的表达与胃癌病人的TNM分期以及预后不良密切相关(P＜0.01)。进一步分析发现S100A14和LGASL1的表达与pN0胃癌的预后密切相关(log rank test,P＜0.01)。随后通过逻辑回归分析和leave-one-out检测分析这些标志物预测胃癌pN0期病人术后5年是否死亡的敏感性和特异性。统计结果显示,LGALS1单独预测的敏感性是68.7%,特异性是78.9%;S100A14单独预测的敏感性是79.7%,特异性是74.5%;此外,我们还发现T分期参数预测胃癌pN0期病人术后5年内是否死亡的敏感性和特异性是64.8%和73.2%。将以上两个基因以及联合肿瘤的T分期共同来进行预测,发现联合预测的敏感性是85.7%,特异性为84.3%。因此通过S100A14、LGASL1和T分期联合分析能够预测胃癌pN0期病人的预后,从而有利于实现对胃癌pN0期病人的个体化治疗。