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目的本研究旨在对比立体定向放射治疗(Stereotactic body radiation therapy,SBRT)与手术治疗非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)的疗效,并分析影响肺癌放疗患者预后的危险因素;通过癌症基因组图谱(The cancer genome atlas,TCGA)肺癌数据库和临床病理资料分析线粒体相关凋亡诱导因子2(Apoptosis inducing factor homologous mitochondrion associated inducer of death 2,AMID)与 NSCLC 放疗患者预后的关系,并探究下调AMID联合电离辐射对NSCLC细胞生物学功能的影响与机制。方法1.对2012年1月至2016年1月在中国科学院大学附属肿瘤医院接受SBRT或手术的688例T1-2N0M0期NSCLC患者根据年龄、性别、肺功能和肿瘤最大径等指标进行倾向得分匹配(Propensity score match,PSM),Kaplan-Meier法比较两种治疗方式疗效,Logistic及Cox回归分析NSCLC放疗预后危险因素。2.使用TCGA肺癌数据库分析NSCLC中AMID表达水平和预后的联系;免疫组化法检测AMID在65例NSCLC组织与12例癌旁组织中的表达状态,并分析其与无进展生存率(Progression-free survival,PFS)的关系。3.体外实验探究下调AMID联合电离辐射对NSCLC生物学功能的影响。构建下调AMID的慢病毒并感染非小细胞肺癌PC-9细胞;通过细胞凋亡实验测定下调AMID对电离辐射作用后PC-9细胞凋亡率的影响,并检测Bcl-2家族相关蛋白的表达变化;CCK-8实验、EdU细胞增殖实验与克隆形成实验检测下调AMID联合电离辐射对NSCLC细胞增殖能力的改变,检测下调AMID与p-p53、BRCA1和γ-H2AX等蛋白表达的相关性;免疫细胞化学法验证下调AMID的NSCLC细胞增殖指标Ki-67蛋白水平变化;通过划痕实验、Transwell迁移侵袭实验和细胞蛋白印迹实验探究下调AMID对NSCLC细胞迁移侵袭能力的影响,并检测Claudin-1和E/N-Cadherin蛋白在不同实验组的表达变化;流式分析细胞周期探究下调AMID对NSCLC细胞有丝分裂周期(主要G2/M期)的影响,并检测下调AMID与p-Chk1/2蛋白表达水平的关系。结果1.在688例NSCLC病例资料中,手术患者579例(85%),SBRT患者109例(15%)。经PSM后,SBRT患者与肺叶切除患者疗效相当,两组5年总生存率(Overall survival,OS)分别为79.9%和91.6%(P=0.097)。随访期间1名放疗患者出现3级放射性肺炎,未见4级或5级毒性反应。多因素分析显示,病理类型与肿瘤最大径是早期NSCLC放疗的独立危险因素。2.通过对65例NSCLC组织和12例癌旁组织中AMID表达结果分析发现,AMID在NSCLC组织中的表达水平明显低于癌旁组织(P=0.037),单因素分析显示,AMID表达状态与NSCLC预后显著相关,AMID蛋白低表达的肺癌患者的PFS显著低于与AMID高表达患者,两组3年PFS分别为30%和51%(P=0.043)。3.成功构建下调AMID的慢病毒并感染NSCLC细胞,并通过RT-PCR与细胞蛋白印迹实验验证AMID抑制效果理想(P<0.05);下调AMID可显著降低NSCLC细胞经电离辐射作用后的凋亡率,Western Blot结果显示下调AMID与Bcl-2家族相关蛋白之间存在相互作用;体外细胞增殖实验显示,与对照组相比,AMID下调能明显降低电离辐射导致的NSCLC细胞增殖抑制并增加Ki-67蛋白表达水平;下调AMID可显著提高PC-9细胞的迁移与侵袭能力,AMID的表达与Claudin-1和E-Cadherin蛋白变化一致,与N-Cadherin蛋白变化相反;下调AMID较对照组可明显减少NSCLC细胞有丝分裂G2/M期阻滞。结论1.对于早期NSCLC,SBRT疗效与手术相当、毒性反应轻,是一种安全有效的治疗方法;病理类型和肿瘤最大径是影响NSCLC放疗患者预后的独立危险因素。2.AMID蛋白表达水平与NSCLC放疗疗效存在显著关联,AMID低表达提示较差预后。3.下调AMID能减少电离辐射诱导的NSCLC细胞凋亡,并对肺癌细胞的周期比例、细胞增殖和迁移侵袭能力等多种生物学功能产生显著影响。以上现象可能与下调AMID改变Bcl-2家族中促进与抑制细胞凋亡的两类蛋白的比例,并通过降低细胞间黏附力,同时改变E/N-Cadherin蛋白表达比例有关。