胃癌是中国发病率排名第二、死亡率排名第三的恶性肿瘤。晚期胃癌患者治疗效果较差,其中主要原因是胃癌组织基因突变的多样性与多克隆性,及其与微环境（包括机体免疫系统）长期互动演变赋予复杂的生物学特性。近年来,随着高通量测序技术的不断发展,癌症突变图谱和癌症基因组学研究已取得快速的突破,然而胃癌的全外显子组突变图谱特征和分子功能机制尚不完全清楚,迫切需要对胃癌基因突变特征及其生物学功能深入研究,从而为胃癌精准医学提供理论基础和转化医学依据,具有重要的临床意义和社会价值。本论文对46例胃癌患者的癌组织和癌旁组织进行了全外显子测序（Whole Exome Sequencing,WES）和生物信息学分析,构建了胃癌全外显子组突变图谱,分析了胃癌分子突变特征,并进一步在国际癌症基因组联盟（International Cancer Genome Consortium,ICGC）数据库中的胃癌WES数据集中进行分析与验证,再结合患者的病例信息和预后随访数据,挖掘与临床治疗相关的候选突变基因和突变位点,并运用体内外实验验证特征性基因突变的生物学功能和临床意义。本论文的主要内容和结果如下:1.通过WES和生信分析,提示了胃癌体细胞突变图谱及突变特征。从江南大学附属医院随机抽取1200份胃癌的电子病历,筛选出111份具有完整的诊断、随访信息且完好足量的癌和癌旁正常组织样本,通过基因组DNA抽提、文库构建、外显子捕获、测序得到Fastq格式的测序原始数据,然后使用FastQC进行数据质控,GATK4 Mutect2检测体细胞突变,Funcotator对体细胞突变进行功能注释,Maftools包对体细胞突变进行数据统计分析和可视化展示,最终得到46例胃癌突变图谱特征。主要结果包括:（1）前10位高频突变的基因为TP53（51%）、TTN（49%）、FLG（30%）、SYNE1（30%）、HMCN1（26%）、ASPM（26%）、DNAH5（23%）、FSIP2（23%）、XIRP2（21%）、MUC16（21%）;突变负荷为6.494±1.067 bp/Mbp。（2）在突变分类上,错义突变占比85.51%,移码缺失突变占比6.56%,无义突变占比4.22%,移码插入突变占比1.79%,框内缺失突变占比1.48%,框内插入突变占比0.33%,无终止密码突变占比0.09%;在变异类型上,单核苷酸变异占比89.83%,缺失突变占比8.07%,插入突变占比2.12%;在单核苷酸突变类型上,C>T突变占比62.30%,C>A突变占比15.86%,T>C突变占比13.62%,T>G突变占比5.32%,C>G突变占比6.84%,T>A突变占比4.07%;转换突变占比82.82%,颠换突变占比17.17%。（3）药物基因组显著富集突变的基因为TP53、APOB、FAT3、HMCN1、MUC16和OBSCN;（4）显著性富集的突变通路为RTK-RAS、PI3K、TGF-Beta、WNT和TP53（P<0.01）;（5）TP53被显著富集为驱动基因（MutSigCV算法和oncodriveCLUST算法）。这些结果从基因组分子水平提示了胃癌体细胞突变特征,提示胃癌体细胞突变方式存在着多样性;TP53、MUC16和HMCN1突变可能影响药物治疗效果;RTK-RAS、PI3K、TGF-Beta、WNT、TP53通路突变可能和胃癌的发生发展有关。2.通过对不同数据集胃癌基因突变图谱的交叉验证和进一步筛选,发现TP53R337C突变是潜在不良预后标志物及潜在有害性突变位点。为了进一步探讨胃癌基因突变图谱特征,本文在ICGC癌症测序数据库中,对美国（443例）、日本（585例）和中国（北京大学肿瘤医院,123例）的胃癌外显子测序数据集进行分析并绘制突变图谱。在TCGA胃癌数据集中,根据临床病理信息和随访信息,进行了Kaplan-Meier生存分析,COX与LASSO回归分析,筛选出与预后相关的位点,并在江南大学附属医院数据集中进行验证。结果显示TP53突变频率在日本数据集中为56%（高频排名第一）,在美国数据集中为39%（高频排名第二）,在中国（北京大学肿瘤医院）中为39%（高频排名第一）。单因素和多因素COX回归分析均显示与预后相关的10个TP53突变位点为:SNP7675101、SNP7675209、SNP7674202、SNP7675178、SNP7674954、SNP7670700、SNP7673772、SNP7675161、SNP7675203、SNP7675229。在江南大学附属医院数据集中发现TP53突变与化疗耐药相关,携带TP53的SNP7670700（R337C）位点突变的胃癌患者不仅总生存期显著短,而且无进展生存期也显著缩短。上述结果提示TP53 R337C突变是潜在不良预后标志物及潜在有害性突变位点,值得进一步研究其生物学功能。3.通过实验验证发现TP53 R337C突变可促进胃癌的5-FU耐药。本文对AGS和SGC7901胃癌细胞系,分别转染TP53 R337C突变型质粒和TP53野生型质粒,采用细胞毒性实验测定胃癌细胞的5-氟尿嘧啶（5-FU）半抑制浓度(IC₅₀),评估其对5-FU的敏感性。结果显示,与过表达野生型TP53相比,过表达R337C突变型TP53显著提高AGS和SGC7901细胞的IC₅₀,提示TP53 R337C突变可能促进胃癌细胞的5-FU耐药。进一步运用稳定过表达R337C突变型和野生型TP53胃癌AGS细胞进行裸鼠皮下成瘤实验和5-FU治疗,结果显示TP53 R337C突变组裸鼠移植瘤体积显著大于野生型组,这进一步证实TP53 R337C突变可能促进5-FU耐药。同时在过表达TP53 R337C的AGS和SGC7901细胞中,沉默R337C突变TP53的表达,可显著增强胃癌细胞对5-FU的敏感性,提示干扰TP53 R337C的表达可能逆转5-FU耐药。以上结果提示TP53 R337C可能是潜在的胃癌化疗耐药标志物,靶向TP53 R337C突变为逆转耐药提供了新的思路,具有潜在的临床应用价值。本研究运用WES技术绘制了无锡地区胃癌基因突变图谱,并分析了其突变特征,且对比了中国（北京大学肿瘤医院）、日本、美国的胃癌突变图谱,在这1197例胃癌样本中发现TP53处于高频突变,结合临床分析发现了TP53基因10个潜在的危害性突变位点,并通过体内外实验证实了TP53 R337C突变可促进胃癌细胞对5-FU的耐药,首次提示TP53 R337C突变是胃癌潜在的耐药标志物和治疗靶点,为胃癌精准用药和新药靶点的发现提供了理论依据。