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目的:ESCO2基因表达产物是建立和维持染色体内聚的重要调节蛋白,而染色体内聚直接决定了染色体分离的精准性和染色体稳定性。已知染色体不稳定是胃癌发生的重要机制,但是ESCO2基因与胃癌的关系目前尚不清楚。本研究对ESCO2基因在胃癌发生中的作用和机制展开研究,为胃癌的诊疗提供新的潜在分子靶点。方法:采用生物信息学分析TCGA数据库中胃腺癌样本数据;免疫组织化学法检测胃腺癌组织芯片的蛋白表达;选用shRNA、sgRNA慢病毒及过表达腺病毒分别感染胃癌AGS、BGC-823、SGC-7901、MKN-74细胞系;CCK-8实验检测胃癌细胞活性,EdU细胞增殖实验检测DNA复制活性,细胞克隆形成实验检测细胞增殖能力;细胞划痕和Transwell迁移实验检测细胞迁移能力;Annexin V-APC单染-FACS检测细胞凋亡,PI-FACS检测细胞周期;裸鼠成瘤实验检测在体肿瘤生长情况;蛋白表达芯片、相对定量蛋白质组学、定量PCR和蛋白印迹实验检测细胞增殖和周期相关信号分子的表达;Co-IP实验分析蛋白相互作用。结果:1、TCGA数据库的胃腺癌组织中ESCO2 mRNA表达水平显著高于正常胃黏膜,且该基因表达水平与亚洲黄种人胃癌肿瘤分期呈负相关、与预后呈正相关;胃腺癌组织芯片中癌组织的ESCO2蛋白表达水平明显高于癌旁组织。2、ESCO2基因敲减可抑制胃癌细胞增殖活性,过表达结果与之相反;ESCO2基因敲减可抑制胃癌细胞DNA复制活性和细胞克隆形成,并促进胃癌细胞早期凋亡;ESCO2基因敲减可使胃癌细胞被阻滞于G2/M期,反之G2/M期细胞减少。敲除ESCO2基因可显著抑制胃癌细胞增殖活性并促进细胞凋亡。3、ESCO2基因敲减后能显著下调mTOR及其下游S6K1和RPS6蛋白的磷酸化水平,并明显上调mTOR上游的AMPKα蛋白磷酸化水平。而且,ESCO2基因敲减后有14个差异表达蛋白与细胞周期调控直接相关,这些差异蛋白在p53信号通路、泛素化蛋白水解和细胞周期通路的“crosstalk”处明显富集;并且,ESCO2基因敲减可促进p53和p21表达,并抑制Skp2和CyclinB1表达。胃癌细胞中存在ESCO2蛋白和p53蛋白的相互作用。ESCO2基因敲减可抑制裸鼠皮下瘤体大小和瘤重。结论:ESCO2基因在胃腺癌组织高表达;该基因促进胃癌细胞增殖并调控细胞周期,这些调控作用可能与mTOR信号分子和p53/p21/CyclinB1信号通路有关;ESCO2基因敲减可抑制裸鼠成瘤。该基因是胃癌个体化治疗的潜在分子靶点。