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目的:探讨下调GTPBP4的表达对胃癌细胞生物学行为的影响,以及GTPBP4在胃癌发病中的可能作用机制。方法:1.通过基因芯片检测30例胃癌患者中胃癌及癌旁组织中差异表达基因,HCS(High Content screening,高内涵筛选)筛选出候选差异高表达基因GTPBP4,并通过临床相关指标进行统计,分析GTPBP4高表达与肿瘤分期及预后的关系。2.实时定量PCR检测各胃癌细胞株和胃粘膜细胞中GTPBP4表达情况;通过构建携带GTPBP4特异性sh RNA的慢病毒载体,包装病毒颗粒后分别感染野生型P53胃癌细胞株MKN-45细胞及AGS细胞,通过实时定量PCR检测干扰效率。进一步分别通过MTT法、流式细胞术及细胞克隆实验观察下调GTPBP4基因表达后对MKN-45细胞及AGS细胞增殖、凋亡、克隆形成的影响。3.利用基因芯片技术比较下调GTPBP4表达前后MKN-45细胞的基因表达变化,推测GTPBP4可能参与的信号通路,并通过Western blot检测证实。结果:1.经基因芯片筛选,在胃癌组织和癌旁组织之间共发现有显著表达差异的基因共1745个,其中表达上调的有889个,下调的有856个。选取20个高表达基因进一步进行HCS筛选,结果提示4个基因呈增殖抑制阳性(倍数值≥1.8)。通过检索NCBI文献数据库及临床肿瘤分期及预后统计数据的结果,最终筛选出在为癌组织中表达水平显著增加的候选基因GTPBP4进行后续实验。GTPBP4在胃癌组织及癌旁组织中的表达分别为65%(26/40)及32.5%(13/40),差异有统计学意义(P<0.05),其表达与肿瘤浸润深度、淋巴结转移及肿瘤分期相关(P<0.05),与年龄、性别、分化程度无明显相关。2.多种胃癌细胞株中GTPBP4基因表达均显著高于正常胃粘膜细胞,差异有统计学意义(P<0.05)。经sh RNA慢病毒感染后,MKN-45细胞及AGS细胞中GTPBP4基因在m RNA水平的表达量受到抑制(P<0.05),敲减效率分别达到80.7%及85.3%。下调GTPBP4表达后,与对照组相比,实验组MKN-45细胞及AGS细胞均表现出增殖减低、克隆形成减少、细胞凋亡增加(P<0.05)。3.基因芯片检测提示下调GTPBP4表达的MKN-45细胞中差异表达基因共1144个,其中上调基因757个,下调基因387个。富集分析显示P53信号通路中有多个基因表达异常,如PIK3R3、HDAC9、TP53INP1、KAT2B、THBS1、IRS1、TNFRSF10B、RRM2B、PERP、MDM2、HIF1A、TRIM29、CCND1、FAS、SERPINE2、PTEN等。通过Western blot进一步检测P53通路中相关蛋白的表达情况,结果显示和对照组比较,实验组细胞中CCND1表达下调,P53、TNFRSF10B、MDM2、FAS、PTEN、CDKN1A表达上调。通过生物信息学分析,推测GTPBP4可能通过调控P53进而引起多种下游信号的变化从而发挥作用。结论:1.在胃癌组织、多种胃癌细胞株中GTPBP4均呈现高表达;GTPBP4高表达与临床胃癌分期、浸润及淋巴结转移密切相关。2.下调GTPBP4表达后,胃癌细胞株MKN-45细胞及AGS细胞的增殖及克隆形成减低、凋亡增加。3.GTPBP4可能通过P53通路参与胃癌发生及发展。