基于protein pathway array 技术导向的胃癌淋巴结转移预警蛋白表达特征的研究

The presence of lymph node metastases is recognized as the most significant prognostic factor for recurrence and survival in patients with gastric cancer. There is an urgent resolving task to predict lymph node metastasis prior to operation and to guide personalized surgical intervention (radical vs limited) and chemotherapy. This proposal takes the Tissue Microarray approach to validate the different expressed proteins in our previous studies and takes a system biology approach (Protein Pathway Array Technology (PPA) and Bioinformatics Methods) to identify tumor signatures that define proteins, activated (phosphrylated) proteins, and pathways involved in lymph node metastasis of gastric cancer. The innovation aspects of this proposal is that the use of a novel PPA Ingenuity pathway analysis (IPA)to identify critical signal pathway proteins, through the identification of proteins, their phosphorylated (activated) forms, and associated pathways, that serve as a signature to distinguish non-metastatic from metastatic gastric cancer. The practical results of this work could provide new thoughts of molecular mechanisms and signaling pathways of lymph node metastasis in gastric cancers and establish theoretical basis of early diagnosis of lymph node matastasis and guide optimal clinical management of early gastric cancer patients.

胃癌淋巴结转移程度是导致胃癌术后复发和影响胃癌患者总体生存率的重要因素。术前对胃癌患者淋巴结转移状态进行评估，根据淋巴结转移程度的不同选择不同的根治范围，是目前胃肠外科医生亟待解决的问题和探索的方向。本研究应用组织芯片技术对前期研究中通过Protein pathway array（PPA）技术所筛选出的与淋巴结转移相关的蛋白质在病理组织学水平进行验证，进一步筛选出对淋巴结转移及预后有预警意义的蛋白质；应用PPA技术比较同一病人胃癌原发灶、淋巴结转移灶和阴性淋巴结之间的蛋白质表达谱的变化，阐明在胃癌淋巴结转移灶中有明确的与原发灶有不同蛋白质表达特征的亚克隆细胞群,进而在体外试验中通过阻断具有预警意义的差异性表达的蛋白质，寻找胃癌淋巴结转移的分子生物学预警特征及启动机制。为深入探讨胃癌淋巴结转移的分子机制及肿瘤淋巴结转移的信号传导提供新的思路，为胃癌淋巴结转移的早期诊断及术前评估奠定坚实基础。

胃癌淋巴结转移程度是导致胃癌术后复发和影响胃癌患者总体生存率的重要因素。术前对胃癌患者淋巴结转移状态进行评估，以及寻找影响预后的因素，是目前胃肠外科医生亟待解决的问题和探索的方向。（1）本研究我们通过组织芯片技术检测前期筛选的蛋白的表达情况，并且研究差异性蛋白与临床病理学特征之间的关系及其对胃癌信号通路的影响，并试图通过生存特征分析，检验这些蛋白与预后相关性并建立预后预测模型。结果发现在9种蛋白质种8中存在差异性表达，这些蛋白质分别与肿瘤大小、组织学分型、脉管浸润等临床病理学状态相关。经过生存特征分析后建立模型是是行之有效的胃癌患者预后预测系统。（2）我们进一步检测同一患者胃癌原发灶、癌旁正常组织、转移阳性淋巴结及转移阴性淋巴结中ADAMs家族主要成员的表达水平，并在体外试验中检测胃癌细胞增殖、迁移和侵袭能力以及信号蛋白表达谱的变化。结果表明，ADAM9 和ADAM17在胃癌和阳性淋巴结中显著高表达，ADAM17 与预后具有显著相关性，此外ADAM17 在高度转移潜能细胞中高表达，经过ADAM17 过表达的BGC-823细胞的活力增加，敲除ADAM17的SGC-7901细胞的活力和转移能力降低。经过GSEA分析显示ADAM17 与notch和Wnt通路具有相关性。（3）CDK6 影响胃癌的发生、增殖和转移，我们研究了 CDK6抑制剂---PD0332991对胃癌细胞增殖及细胞信号传导网络的影响。结果显示-PD0332991通过降低Cyclin D1 表达诱导p53 和p27表达以及影响重要信号通路抑制细胞增殖。（4）在研究中发现不同HP水平的胃癌预后不同，我们应用PPA检测两组之间的蛋白质表达差异，并进行了分析建立了预后模型。（5）同时在研究中我们发现AFP阳性胃癌的预后差，我们用PPA检测了AFP阳性和阴性胃癌之间蛋白质的差异，确定了相关信号通路，并建立了预后预测模型。（6）通过应用LC-MC对胃癌患者和健康人群的血液进行检测，证明了血清代谢组与胃癌的生物学行为之间的密切关系。并最终找到3种代谢产物与胃癌患者预后相关。