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研究背景和目的:结直肠癌(CRC)是全球发病率第三的恶性肿瘤,而肿瘤血管生成是肿瘤发生和转移的重要影响因素。血管内皮生长因子(VEGF)家族及其受体被认为是血管生成过程中最重要的调控因子。然而,临床上抗VEGF/VEGFR治疗的临床疗效并不理想,关于肿瘤血管生成的机制有待进一步研究阐明。方法:从8对非转移性和转移性人结直肠癌(CRC)组织基因表达谱的微阵列数据中筛选出Dickkopf相关蛋白2(DKK2),并通过荧光定量PCR(qRT-PCR)、western blot技术检测新鲜结直肠癌患者标本中DKK2的表达水平。免疫荧光组织化学染色(IHC)检测CRC组织中DKK2的表达,分析其表达与临床病理参数间的关系。转染或干扰DKK2在结直肠癌细胞中的表达,应用CCK8细胞增殖实验、划痕愈合实验、transwell迁移实验、裸鼠皮下瘤模型观察DKK2对结直肠癌细胞体内外生长及转移的影响。鸡胚尿囊膜(CAM)实验和人脐静脉内皮细胞(HUVEC)小管形成实验分别用于体外和体内血管生成的研究。采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定培养基中的乳酸和葡萄糖的浓度。通过免疫共沉淀实验、免疫荧光共聚焦实验验证DKK2与LRP6的相互作用。通过生物信息学分析、双荧光素酶报告实验、western blot及免疫组织化学染色(IHC)等实验验证miR-493-5p与DKK2的3’UTR相互结合进而调控肿瘤相关信号通路。结果:DKK2在结直肠癌组织及细胞株中的表达明显高于癌旁组织及正常结肠粘膜上皮细胞株NCM460,并且其表达水平与结直肠癌肿瘤大小、淋巴结转移、远处转移及TNM分期呈正相关。体内外功能实验表明DKK2促进结直肠癌细胞体内外的生长及转移。ELISA检测和血管生成相关实验表明DKK2可以通过加速结直肠癌细胞的有氧糖酵解来刺激血管生成,通过糖酵解产生乳酸,并在肿瘤微环境中积累。乳酸是DKK2发挥促血管作用的最终执行者,其作用是刺激血管内皮细胞成管。乳酸转运体(MCT)抑制剂阻断乳酸分泌,在体内外均能显著中和CRC的进展和转移。DKK2可与WNT信号受体相关蛋白LRP6协同作用,激活下游mTOR信号通路,促进乳酸分泌。此外,DKK2的表达是通过miR-493-5p的甲基化而开启的,并以自分泌或旁分泌的方式启动DKK2对结直肠癌进展的刺激作用。结论:DKK2通过非依赖于VEGR且与能量代谢相关的途径促进肿瘤转移和血管生成。DKK2可能是晚期结直肠癌患者临床治疗中潜在的抗血管生成的新靶点。