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目的:研究二甲双胍单用对膀胱癌细胞的抑制作用及机制,评价不同给药方式对小鼠膀胱癌生长的影响;之后,进一步探讨表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitors,EGFR-TKI)的代表药物吉非替尼与二甲双胍联用的体内、外抗膀胱癌药效及药物作用机制。方法:MTT法、细胞集落形成实验分别检测药物对膀胱癌细胞增殖、克隆形成的影响;western blot检测细胞内AMPK(Adenosine 5‘-monophosphate(AMP)-activated protein kinase)、EGFR信号通路相关蛋白的变化。采用原位小鼠膀胱癌模型检测药物体内抗癌活性,经灌胃、膀胱灌注给药二甲双胍,比较其药物效果;实验过程对小鼠进行尾部采血,用乳酸试剂盒检测血清乳酸浓度。实验结束后取小鼠膀胱组织进行免疫组化,比较各组小鼠HE(hematoxylinandeosin)、Ki-67的变化。用同样的小鼠模型,采用膀胱灌注给药方式对二甲双胍与吉非替尼联用的抗癌效果进行评价。结果:用二甲双胍处理多种膀胱癌细胞的MTT实验表明二甲双胍呈剂量依赖抑制膀胱癌细胞生长,而细胞克隆形成实验发现,二甲双胍在低浓度(0.5m M)能促进膀胱癌细胞集落形成,当浓度为4m M时,二甲双胍对膀胱癌细胞集落形成的抑制能力显著增加;模拟膀胱灌注给药方式的研究结果表明,二甲双胍能有效抑制膀胱癌细胞集落形成。药物作用机制方面,western blot结果表明二甲双胍在膀胱癌细胞中主要通过激活AMPK信号通路,降低下游靶蛋白活性来发挥抗膀胱癌作用;在不同膀胱癌细胞中,二甲双胍与AMPK抑制剂Compound C联用,MTT实验结果发现Compound C减弱二甲双胍对膀胱癌细胞增殖的抑制作用。另一方面,二甲双胍抑制与细胞生长、增殖密切关联的AKT、ERK蛋白磷酸化水平,当二甲双胍与AKT、ERK特异性抑制剂分别联用后,MTT结果表明两药联用协同抑制膀胱癌细胞增殖,联用指数(CI,compusyn index)值均小于1,western blot也证实两药联用进一步降低AKT或ERK蛋白磷酸化水平。利用原位同种膀胱癌模型对药物体内活性进行评价,对二甲双胍进行不同方式给药,研究发现膀胱灌注给药能显著抑制小鼠膀胱癌生长并未观察到明显的毒性反应。将二甲双胍与吉非替尼联用于多种膀胱癌的MTT、clonogenic实验表明两药联用能协同抑制肿瘤细胞生长,药物作用机制方面,一方面二甲双胍通过激活AMPK信号通路增强吉非替尼抗膀胱癌生长的效果;另一方面,二甲双胍和吉非替尼通过共同抑制AKT/ERK蛋白磷酸化从而发挥协同抗膀胱癌作用。药物体内活性评价亦采用原位同种膀胱癌模型,与体外抗膀胱肿瘤效果一致。结论:1、体外和体内研究表明二甲双胍能抑制膀胱癌生长,二甲双胍和吉非替尼联用表现出协同效应。2、二甲双胍通过激活AMPK信号通路以及降低AKT、ERK蛋白磷酸化水平发挥抗膀胱癌作用;二甲双胍和吉非替尼联用共同抑制AKT/ERK蛋白磷酸化而发挥协同抗膀胱癌效果。