背景:胃癌是消化系统常见的恶性肿瘤,其发病率和死亡率一直居高不下。根据2018年全球癌症统计报告,绝大多数新增病例和死亡病例主要在东亚和发展中国家,我国每年新发胃癌病例的数量约占全球的41%。也正因为如此,深入的研究胃癌的发生发展,侵袭和转移的关键分子机制,对胃癌治疗具有重要的理论及临床意义。肿瘤侵袭转移的过程是庞大而纷杂的,有着许多步骤,阶段,也包含了众多基因的参与。肿瘤侵袭转移依赖于肿瘤与肿瘤微环境之间的互相影响和作用,而不仅仅取决于肿瘤本身的生物学特点。近年来有研究表明,在肝癌、乳腺癌等多种实体肿瘤的侵袭转移的过程中,肿瘤缺氧微环境和趋化因子及其受体发挥了重要的作用。研究认为,肿瘤微环境通过抑制效应T细胞的活化和趋化、诱导肿瘤细胞去分化、重塑细胞外基质等途径促进肿瘤的侵袭和迁移。缺氧是肿瘤微环境的主要特征。低氧诱导因子-1(HIF-1 a)是肿瘤细胞面对缺氧微环境进行适应性反应的主要调节因子,是肿瘤细胞适应缺氧微环境的关键环节。HIF-1已被证实可直接参与多种基因表达的调控,不仅使细胞克服缺氧环境,还通过降解细胞外基质、诱导肿瘤细胞去分化、促进新生血管生成、调控能量代谢、停滞细胞周期等多种方式,强化肿瘤的侵袭能力与生存潜能,提高对放疗与化疗的耐受性。明确HIF-1α调控胃癌侵袭转移相关的下游靶基因,对于明确胃癌侵袭转移的具体机制并寻找全新的临床治疗靶点具有重要意义。CXCL6(C-X-C motif chemokine ligand 6),也称为粒细胞趋化蛋白2(GCP-2),是ELR(+)CXC趋化因子家族中重要一份子。它由巨噬细胞、上皮和间充质细胞分泌,并具有募集粒细胞,刺激金属蛋白酶(MMP2、MM9)分泌,促进血管生成和调节免疫力的功能。近年来,一些研究表明:一些低分子量的趋化因子不仅可吸引白细胞驱化移行至感染部位,另一方面,也参与了众多肿瘤细胞的浸润、侵袭和转移。如,KIAA1199通过上调CXCL6的表达从而增加中性粒细胞浸润,进而促进胃癌侵袭转移。CXCL6在食管鳞状细胞癌组织中高表达,且CXCL6高表达促进食管鳞状细胞癌细胞的迁移。但是CXCL6在胃癌发生发展过程中的作用及机制尚不明确。因此,本研究着重探索HIF-1α在缺氧肿瘤微环境条件下调节胃癌侵袭转移的具体作用及机制,以期为胃癌的临床治疗提供新的思路。方法:(1)复苏1株人胃粘膜上皮细胞株GES-1和6株胃癌细胞株(BGC-823,MGC-803,HGC-27,AGS,MKN-45,SGC-7901),通过 qRT-PCR 方法检测各个细胞株中的HIF-1 α的mRNA表达水平。以GES-1为对照,对HIF-1α相对低表达的胃癌细胞株进行乏氧处理,用qRT-PCR法检测HIF-1 α和CXCL6的mRNA表达水平。(2)查阅公共数据库,找到可能与HIF-1α相互作用的蛋白,并且验证HIF-1α与CXCL6表达可能存在正相关。(3)采用生物信息学方法分析并预测CXCL6基因启动子区域是否存在转录因子HIF-1α的潜在结合位点,构建双荧光素酶报告基因质粒,运用双荧光素酶报告基因系统和点突变实验验证CXCL6启动子区潜在的HIF-1 α结合位点。(4)选取侵袭迁移能力较强的BGC-823胃癌细胞系,根据实验设计分为3组:正常氧培养组、乏氧培养组、乏氧培养+CXCL6中和抗体组。使用Western Blot分别检测HIF-1α和CXCL6以及代表侵袭迁移能力的标志分子MMP-2、MMP-9的蛋白表达水平。利用划痕实验和Transwell实验观察对比三组胃癌细胞的侵袭和迁移能力。(5)通过生物信息学方法在公共数据库中分析并找到HIF-1a、CXCL6在胃癌和正常胃组织之间的表达差异,并分析HIF-1a、CXCL6与胃癌患者部分临床病理特征的关系。结果:(1)胃癌细胞株BGC-823细胞中HIF-1α表达量相对较低。(2)乏氧条件下,胃癌细胞中HIF-1α、CXCL6在mRNA水平表达增加,且呈现时间依赖性。(3)HIF-1α与CXCL6表达存在相关性。(4)乏氧条件下,HIF-1α转录调控CXCL6的表达。在CXCL6基因启动子区域,存在转录因子HIF-1α的潜在结合位点。(5)CXCL6参与介导HIF-1α促进胃癌细胞侵袭转移的过程,是该过程的重要效应分子。(6)生物信息分析提示HIF-1α、CXCL6在胃癌组织中高表达;HIF-1α、CXCL6高表达与胃癌患者临床分期、肿瘤分级、淋巴结转移相关。结论:本研究证实:乏氧条件可显著提高胃癌细胞中CXCL6的表达水平。机制上,在胃癌乏氧微环境中,CXCL6受到转录因子HIF-1α的转录调控。CXCL6参与介导HIF-1α对胃癌细胞侵袭迁移能力的调节作用。HIF-1α与CXCL6表达正相关。HIF-1α、CXCL6在胃癌组织中相对高表达,与胃癌患者部分临床病理特征相关联。