肿瘤的侵袭与转移是决定肺癌病人生存率的重要因素。目前已经鉴定出许多肿瘤转移过程中的相关基因,但对肿瘤转移的调控机制尚不清楚。而且,目前尚没有可有效用于临床的肺癌侵袭转移相关的分子标志物。本项研究以肺鳞癌为研究对象,在前期工作的基础上共完成了82例肺鳞癌原发灶肿瘤组织的基因表达谱分析。根据手术时淋巴结是否受累将82例病例分为淋巴结转移阳性组(pN+,43例)和淋巴结转移阴性组(pN0,39例)。统计分析共鉴定得到1027个肺鳞癌淋巴结转移相关差异表达基因(p≤0.05)。利用BioCarta信号通路数据库对这些基因进行注释,发现了一组潜在的与肿瘤侵袭转移相关的信号通路。针对这些信号通路中的差异表达基因及与其表达显著相关(p≤0.001)的基因构建了共表达网络,并继而采用体外实验对其进行了生物学验证。根据所构建的基因共表达网络的提示信息,我们进一步选择dlkl基因,对其与肺癌侵袭转移的关系进行了深入研究。RT-PCR分析结果显示,dlkl基因在36.7%的非小细胞肺癌组织中异常表达。基于稳定表达外源性dlkl基因的细胞模型的建立,体外实验表明,dlkl基因可以通过促进cyclinB1的表达而促进细胞的增殖能力；dlkl基因高表达可以显著增强肺癌细胞的侵袭能力,而对细胞的迁移能力无明显影响。进一步对dlkl调节细胞侵袭的分子机理进行探索发现,dlkl是通过激活NOTCH信号通路上调细胞中mmp9基因的表达及其蛋白活性形式的分泌,进而增强细胞侵袭能力的；而分泌形式的DLK1蛋白则可通过旁分泌途径,上调周围细胞中dlkl基因的表达。此外,我们利用实验室前期工作积累的23个潜在的肺癌相关标志蛋白的免疫组织化学分析数据,以广义线性模型以及递归分割决策树算法,在319例患者中构建了一个由8个蛋白组合而成的肺鳞癌淋巴结转移风险评估预测模型。相对于组织病理学诊断,这一模型在“测试集”(test set)中的准确率为76.6%,敏感性与特异性分别为76.0%与76.9%。综上所述,本项研究首先利用高通量技术手段和系统生物学方法构建了肺鳞癌转移相关的共表达分子网络,为研究其分子机理及调控机制提供了丰富的线索。继而我们从中选择了dlk1基因,以生物学实验初步揭示了它对于肿瘤侵袭的作用及其可能分子机理。同时,我们构建的肺鳞癌淋巴结转移风险评估预测模型,基于常规的免疫组织化学染色技术,在具有较高的可信性的同时,展现了潜在的临床应用前景。