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研究背景:热疗(Hyperthermia,HT)较常规外科手术和放、化疗不仅具有保护正常组织结构、提高患者生存质量的优势,还能通过逆转肿瘤细胞上皮-间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)过程从而降低恶性肿瘤的术后复发率及远处转移率。然而,单独使用热疗治疗肿瘤的效果不佳,临床上通常将热疗与外科手术、放疗、化疗和分子靶向治疗相结合而增强其疗效,其中肿瘤分子靶向治疗近年来成为肿瘤综合疗法的研究热点。研究目的:本课题尝试以分子靶向治疗的方式抑制促癌基因DNA结合分化抑制因子-1(Id-1)的表达,再与热疗进行联合配伍,探索两者联用于舌鳞癌治疗的可能性,特别是观察研究热疗及沉默Id-1基因作用于舌鳞癌细胞后,能否逆转细胞的EMT过程,并初步探讨两者联用作用于舌鳞癌细胞EMT的分子机制。研究方法:1.选取适宜本课题的舌鳞癌细胞株。实时定量PCR实验检测SCC4、SCC9、SCC25和CAL-27 4株舌鳞癌细胞中Id-1 mRNA的表达水平,选取其中Id-1 mRNA表达量最高的细胞株作为本课题的研究细胞。2.验证siRNA沉默Id-1基因表达的能力。将所选细胞系随机分为3组,分别为空白对照组(normal)、阴性对照组(NC)、小干扰RNA组(Id-1-siRNA),实时定量PCR实验检测siRNA转染舌鳞癌细胞36h后Id-1 mRNA的表达水平。3.观察舌鳞癌细胞形态的改变。siRNA转染舌鳞癌细胞36h后,置于42.5℃5%CO2细胞培养箱内孵育40min,放回37℃5%CO2细胞培养箱常规孵育12h,放于倒置显微镜下进行观察细胞实验前后的形态变化。4.将培养的舌鳞癌细胞分为4组:(1)空白对照组(normal):常规培养细胞;(2)沉默Id-1组(Id-1-siRNA):siRNA基因转染法抑制舌鳞癌CAL-27细胞株中Id-1基因的表达,RT-PCR法检测其Id-1 mRNA的表达变化;(3)热疗组(HT):细胞置于42.5℃恒温培养箱内40min;(4)联合组(HT+Id-1-siRNA):siRNA基因转染法抑制CAL-27细胞株内Id-1的表达后对细胞进行42.5℃40min的热疗处理。(1)当联合组细胞经热疗处理完24h后,实时定量PCR实验检测4组舌鳞癌细胞的Id-1、TGF-β1、E-cadherin和Vimentin的mRNA表达情况。(2)当联合组细胞经热疗处理完12h、24h和36h后,蛋白免疫印迹实验检测4组舌鳞癌细胞的Id-1、TGF-β1、E-cadherin和Vimentin蛋白的表达变化。(3)当联合组细胞经热疗处理完12h、24h和36h后,划痕修复实验检测4组舌鳞癌细胞迁移能力的变化。(4)当联合组细胞经热疗处理完6h、12h和24h后,Transwell小室实验检测4组舌鳞癌细胞侵袭能力的变化。研究结果:1.实时定量PCR结果显示,CAL-27细胞中Id-1 mRNA表达量明显高于SCC4细胞、SCC9细胞以及SCC25细胞,故选择舌鳞癌CAL-27细胞系用于本课题的研究细胞。2.沉默Id-1组和空白对照组比较,Id-1 mRNA的表达水平降低83.29%;沉默Id-1组和阴性对照组比较,Id-1 mRNA的表达水平降低70.39%。3.RNA干扰Id-1联合热疗作用于CAL-27细胞后,细胞形态由纺锤体样变成鹅卵石样,细胞排列由疏松杂乱变得紧密有序。4.舌鳞癌细胞对热疗及沉默Id-1基因表达均呈现出较好的敏感性,然而与单独使用两种方法相比,热疗及沉默Id-1基因联用可以使舌鳞癌的迁移性及侵袭性下降更明显(P<0.01),并且能够通过下调TGF-β1的表达活化E-cadherin基因、抑制Vimentin基因。结论:沉默Id-1基因可以有效增强热疗逆转舌鳞癌细胞EMT过程,在体外实验中体现了较好的抗癌效应;同时热疗与沉默Id-1的协同作用可能是通过共同下调TGF-β1的表达得以实现。本研究提示我们:热疗与沉默Id-1的联合配伍可能成为舌鳞癌治疗领域的新策略。