背景与目的肺癌是当今世界上对人类健康和生命威胁最大的恶性肿瘤，也是临床治疗疗效最差的恶性肿瘤。肺癌的侵袭和转移是导致肺癌病人治疗失败和死亡的首要原因，因此探讨肺癌侵袭转移的分子机制具有重要的理论意义和临床应用前景。而肺癌的侵袭和转移是极其复杂的多基因调控和多步骤发展过程，涉及肿瘤细胞、机体、靶组织的相互影响和作用，涉及一系列肿瘤相关基因的调节和信号传导。对于这些数量庞大的基因，传统的研究方法(如Southern blot、Northern blot、RT-PCR等)有其局限性，只能研究一个或几个基因以及它们之间简单的调控关系，无法全面认识肺癌发生发展侵袭转移过程中各基因之间复杂的相互调控关系。而伴随着人类基因组计划的而发展起来的基因芯片(genechip／DNA microarray)技术，具有高通量、大规模、高灵敏性、高度自动化和重复性的特点，能同时检测整个肿瘤基因组的变化，使研究者能从基因组水平上系统、全面的分析肿瘤发生、发展、侵袭转移的分子机理。人大细胞肺癌细胞株NL9980和L9981是具有相同的遗传学背景的同源细胞株，其中NL9980具有低转移性，L9981具有高转移性，它们之间具有高度的可比性，是研究侵袭转移机制的良好模型，通过对细胞形态、生物学特性、表达基因及蛋白差异等比较，可以探讨其与侵袭、转移的关系和作用机制。本研究旨在使用基因芯片比较不同转移潜能的人大细胞肺癌同源细胞株NL9980和L9981的基因表达谱变化，初步探讨不同转移潜能的人大细胞肺癌的基因表达特点及筛选转移相关基因，为肺癌的诊断、预后提供分子生物学指标，并从整个基因网络水平对肺癌的侵袭转移机制进行初步探讨。方法提取并纯化NL9980和L9981细胞的总RNA，以Oligo dT Primer为引物反转录生成cDNA，然后经体外转录(IVT)生成标记有生物素的cRNA，纯化的cRNA片段化为35-200bp的小片段后与Affymetrix HG U133 Plus 2.0芯片杂交，经洗涤染色扫描后得到两个细胞的表达谱。应用GCOS软件比较两个细胞株的差异探针，将得到的差异探针进行注释，分类，信号通路分析，从中筛选转移相关的基因和信号通路。结果1．通过NL9980和L9981细胞株基因表达谱的对比发现两个细胞株的绝大部分的基因表达和分布非常相似，从而也证实了两个细胞株是遗传背景相同的同源细胞株。2．L9981细胞株与NL9980比较，从L9981细胞株中筛选到差异表达探针1274条。通过检索注释信息，找到有明确基因名称的基因970个，其中上调的基因有686个，下调的基因有283个，1个基因的两个不同转录本分别上调和下调。没有注释信息的探针90个，其中88个为EST序列。3．文献挖掘发现970个有明确名称的基因中，686个基因在Pubmed有文献报道，与肺癌相关的基因有181个，与侵袭转移相关的基因有240个。检索GRIF，970个基因中有明确基因功能报道的基因有518个，其中肺癌相关的基因有17个，与侵袭转移相关的基因有49个，与血管生成相关的基因有22个，与细胞骨架相关的基因有10个，与细胞粘附相关的基因有56个，与癌基因相关的基因有32个，与凋亡相关的基因有98个。进行GO分类，改变的基因主要涉及到的功能分类为binding、catalytic activity、signal transducer activity和transcription regulator activity。4．从差异基因中发现L9981细胞存在u-PA、MT1-MMP、CXCR4及mts1的高表达，以及PAI-1、2低表达，从基因水平证明了L9981细胞具有更强的侵袭、转移能力。5．对差异基因进行信号通路分析发现其中242个基因有明确的信号通路，共涉及132个信号通路，这些信号通路主要涉及细胞间及细胞与基质的黏附、细胞生长、分化及肿瘤形成。结论1．不同转移潜能人大细胞肺癌细胞株NL9980和L9981具有不同的基因表达谱。2．人高转移大细胞肺癌细胞株L9981中存在促进肺癌转移基因的过度表达和抑制肺癌转移基因的低表达。这些差异基因主要涉及侵袭转移、黏附、血管生成、细胞骨架、肿瘤形成和细胞生长、分化、凋亡以及与侵袭转移相关的信号通路。3．需要对存在于L9981细胞株中的差异表达基因进行更深入的研究。