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目的:NUAK1在多种肿瘤中高表达,促进肿瘤侵袭及转移。本课题以NUAK1在胃癌中高表达为基础,使用基因芯片技术研究NUAK1的下游靶基因,以便更深入了解NUAK1与胃癌的联系。方法:(1)在GEO数据库中筛选并且下载与胃癌相关的cDNA表达谱芯片数据集;(2)Western Blot和免疫组化方法检测NUAK1蛋白在分化程度不同的胃癌组织中的表达;(3)利用AffymetrixPrimeView人类表达谱芯片检测慢病毒shRNA-NUAK1(KD)和阴性对照(Negative control,NC)组的cDNA表达;(4)利用R语言Bioconductor相关程序包筛选差异表达基因,且采用DAVID进行差异表达基因的GO及KEGG分析,同时利用Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用PPI网络;(5)qRT-PCR实验检测15个差异表达基因(CDK2、BMP2、MAP4K4、UBE2N、JAK2、MDM2、CDKN2B、JUN、PMAIP1、IL18、MAP2K6、PERP、CCNG1、FAS和CDKN1A)在KD组和NC组的表达;(6)Kaplan-Meiert数据库和TCGA数据库分别验证选定的差异表达基因(UBE2N、CDK2、MAP4K4、BMP2、IL18、PERP、PMAIP1和MAP2K6)表达与患者生存率关系和在胃癌与正常中的表达。结果:1.(1)在GEO数据库中下载的数据集结果显示,AMPK家族成员NUAK1在胃癌中表达高于正常组,且高表达水平NUAK1的胃癌患者具有较低的生存率;(2)Western Blot和免疫组化结果显示,对于分化程度不同的胃癌组织,分化程度较低的胃癌组织NUAK1表达较高,且具有统计学意义(P<0.05);(3)基因芯片数据分析获得840个差异表达基因,其中包含表达上调的基因264个和表达下调的基因576个。前5个下调的基因是INSL4、MREG、ALPPL2、GPR180和TRAK2,前5个上调的基因是STC2、SERPINE1、CSTA、IGFBP1和NUPR1;(4)GO分析显示差异表达基因GO-MF主要富集在蛋白结合、受体结合和细胞因子受体活性等,KEGG通路分析显示DEGs富集于代谢通路、P53通路和MAPK通路等。2.(1)qRT-PCR实验检测筛选的15个差异表达基因在KD组和NC组的表达,结果显示PMAIP1和IL18基因在KD组的表达高于NC组,CDK2、BMP2、MAP4K4、UBE2N、MAP2K6、PERP、CCNG1、FAS、CDKN1A、JAK2、MDM2、CDKN2B和JUN基因在KD组的表达低于NC组;(2)Kaplan-Meier结果显示BMP2、IL18、MAP2K6、PERP、PMAIP1和UBE2N基因低表达的胃癌患者具有较低生存率,CDK2和MAP4K4基因高表达的胃癌患者具有较低生存率;(3)TCGA数据库显示CDK2、IL18、MAP2K6、MAP4K4、PERP、PMAIP1和UBE2N基因在胃癌中的表达高于正常组,BMP2基因在胃癌中的表达低于正常组。结论:NUAK1的表达与胃癌的恶性程度正相关,与患者生存率呈负相关。NUAK1可能通过其下游靶基因CDK2和MAP4K4促进胃癌进展。