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胃癌是全球发病率排名第五,致死率排名第三的恶性肿瘤。虽然目前医疗在不断发展,针对胃癌的治疗方法也在不断更新,但是由于肿瘤存在转移、复发和耐药等恶性行为使得胃癌患者预后差,五年生存率不及30%。目前认为肿瘤干细胞是肿瘤细胞中的一小部分亚型,其与肿瘤转移、复发和耐药等恶性行为息息相关。由于肿瘤干细胞的存在使得肿瘤细胞群体呈现出干性特征,促使肿瘤出现一系列恶性事件。本研究中,我们首先将胃癌细胞系SNU16和PAMC-82进行无血清悬浮培养（sphere培养）用以富集胃癌干细胞（spheroid细胞）。与亲本细胞相比,spheroid细胞具有更强的干性特征,所以spheroid细胞被认为是胃癌干细胞,我们发现烯醇化酶ENO1在spheroid细胞中的表达量显著高于亲本细胞,提示ENO1可能与胃癌细胞的干性相关。我们分别构建了稳定过表达和敲降ENO1的胃癌细胞系并检测其干性特征的变化。我们发现ENO1能够促进胃癌细胞的自我更新能力,致瘤能力,迁移侵袭能力以及降低其对化疗药物的敏感性。同时我们发现ENO1能够促进胃癌细胞中干性基因CD44,OCT4,Nanog和Sox2的表达。因此,ENO1能够显著促进胃癌细胞的干性。我们利用ENO1的抑制剂ENOblock处理胃癌细胞系,发现ENOblock能够明显降低胃癌细胞的干性,其作用等同于敲低ENO1的表达量,进一步证实ENO1对胃癌细胞干性特征的促进作用,ENO1是维持胃癌干细胞的重要分子。ENO1是糖酵解途径的一个非限速酶,但是我们发现ENO1能够独立调控胃癌细胞系的糖酵解水平,是糖酵解途径的一个重要的分子开关。我们检测了过表达和敲降ENO1的稳定胃癌细胞系中糖酵解水平的变化,发现ENO1可以显著提高胃癌细胞的葡萄糖消耗量、乳酸生成量以及ATP生成量,并且通过胞外酸化率检测实验发现ENO1能够明显提高胃癌细胞的糖酵解速率,所以ENO1能够显著促进胃癌细胞的糖酵解水平。为了进一步证实ENO1对糖酵解途径的调控作用,我们利用抑制剂ENOblock抑制了 胃癌细胞系中ENO1的功能并检测细胞内糖酵解水平的变化。我们发现ENOblock能够明显降低胃癌细胞的葡萄糖消耗量、乳酸生成量以及ATP生成量,并且通过胞外酸化率检测实验发现ENOblock能够显著降低胃癌细胞的糖酵解速率,进一步证实了 ENO1具有促进胃癌细胞糖酵解水平的作用。我们利用糖酵解抑制剂2-DG抑制胃癌细胞的糖酵解水平后发现胃癌细胞的自我更新能力、迁移侵袭能力以及耐药能力都下降,所以抑制了糖酵解水平能够抑制胃癌细胞的干性。我们同时利用2-DG分别处理稳定过表达和敲降ENO1的胃癌细胞系后发现2-DG能够回复ENO1表达量变化引起的胃癌细胞干性变化,所以我们得出结论:ENO1是通过促进糖酵解水平从而促进了胃癌细胞的干性。ENO1通过促进胃癌细胞系糖酵解水平提高了 ATP的生成量,由于AMPK能够被越来越大的AMP/ATP 比率激活,我们通过检测过表达和敲降ENO1的稳定胃癌细胞系中AMPK的变化,以及ENOblock或者2-DG处理胃癌细胞系后AMPK的变化,证实了 ENO1促进了胃癌细胞系糖酵解水平后使得ATP的产生量提高,从而抑制了 AMPK的激活,进而激活了 mTOR。我们利用AMPK的激动剂AICAR处理过表达ENO1的胃癌细胞系,发现AICAR能够部分回复ENO1表达量变化引起的胃癌细胞干性特征的改变。因此,ENO1是部分通过调控AMPK发挥促进胃癌细胞系干性的作用。此外,我们发现外源乳酸能够通过调控P13K/AKT/mTOR通路显著促进胃癌细胞的干性。我们检测了过表达和敲降ENO1的稳定胃癌细胞系中PI3K/AKT/mTOR通路的变化,以及ENOblock或者2-DG处理胃癌细胞系后PI3K/AKT/mTOR通路的变化,发现ENO1促进了胃癌细胞糖酵解水平后使得乳酸生成量提高,从而激活了 PI3K/AKT通路,进而激活了 mTOR。我们使用PI3K的抑制剂LY294002处理过表达ENO1的胃癌细胞系,发现LY294002能够部分回复ENO1表达量变化引起的胃癌细胞干性的改变。我们使用PI3K的激动剂740Y-P处理敲降ENO1的稳定胃癌细胞系,也发现740Y-P能够部分回复ENOI表达量变化引起的胃癌细胞干性的改变。因此,ENO1是部分通过调控PI3K/AKT通路发挥促进胃癌细胞系干性的作用。由于AMPK与PI3K/AKT通路都能够调控mTOR,我们使用mTOR的抑制剂Rapamycin处理过表达ENO1的胃癌细胞系,发现Rapamycin几乎能够全部回复ENO1表达量变化引起的胃癌细胞干性的改变;我们使用mTOR的激动剂MHY1485处理敲降ENO1的胃癌细胞系,发现MHY1485几乎能够全部回复ENO1表达量变化引起的胃癌细胞干性的改变。因此,ENO1通过促进胃癌细胞系的糖酵解水平提高了 ATP和乳酸的生成量,从而调控了 AMPK/mTOR和PI3K/AKT/mTOR通路协同促进胃癌细胞系的干性。我们应用胃癌患者临床标本制备的组织芯片分析ENO1与临床指标的相关性,结果发现ENO1的表达量越高患者生存率越小,ENO1的表达量越低患者的生存率越高,ENO1与胃癌患者临床预后息息相关。ENO1有望成为胃癌干细胞的生物标志物以及治疗的新靶点。本研究的主要结论是:ENO1通过促进胃癌细胞系的糖酵解水平,提高了 ATP和乳酸的生成,从而抑制了 AMPK并且促进了 PI3K/AKT的激活,两者协同促进了mTOR的激活,进而促进了胃癌细胞系的干性。