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肺癌的发病率和死亡率在全球均居于首位，每年有愈一百万病人死于肺癌，5年生存率一般不超过15％[2，3]。因此亟需探索新的更为有效的治疗方法。肺癌转移是一个多因素参与的复杂的动态调控过程，肺癌发生侵袭与转移是其从良性向恶性转化的重要标志，这也最终导致患者肿瘤复发、病情趋于恶化而死亡。而研究显示，90％-95％的癌症是由环境污染所引起的，仅仅5％-10％的病例与遗传缺陷有关。例如，87％的肺癌，肇因主要是吸烟。所以，进一步深入研究肺癌转移的机理以及环境因素与肺癌发生发展的关系有着重要的实际意义，将有助于找到理想的的肺癌治疗靶点，为临床诊断和治疗提供理论支持。在本研究工作中，研究了环境致癌物苯并芘灭活PTEN的作用机制，以及小分子化合物6-OAP通过下调转录因子STAT3的活性进而抑制肺癌细胞的侵袭和转移的机制，目的是找寻更为有效的分子靶向治疗方法。本研究论文包括两个部分: 第一部分:环境致癌物苯并芘灭活PTEN的作用机制研究 研究显示，90％-95％的癌症是由环境污染所引起的，仅仅5％-10％的病例与遗传缺陷有关。例如，87％的肺癌，肇因主要是吸烟。多环芳烃是一种广泛分布于自然界的环境致癌物，可导致机体DNA损伤，但其致癌的机制还远未揭示。本研究以致癌性最强的多环芳烃类化合物BaP和人的支气管正常上皮细胞16-HBE为研究对象，探索前者对后者的影响，并由此阐明环境因素与肺癌的发生、发展之间的关系。我们发现，BaP作用于16-HBE后，能够使其发生转化。在分子水平上，BaP在转录和翻译水平均可下调抑癌基因PTEN的表达。进一步研究发现，BaP可通过上调转录因子c-Jun的表达，进而负调控PTEN的转录。BaP通过蛋白酶体通路降解其受体AhR，进而下调PTEN的表达，这种作用可被AhR拮抗剂α-NF所抑制，使PTEN的表达部分回复。另外，我们检测到BaP可明显上调炎症因子CXCL12受体CXCR4的水平，短期内激活一些和炎症反应相关的通路。在早期，BaP主要是通过下调E-cadherin的表达而使16-HBE细胞发生EMT。体外动物水平，小鼠肺组织的HE染色结果以及CT扫描和三维重构结果均表明，BaP可诱导Balb/c小鼠肺部肿瘤的发生。目前肺癌的分子靶向疗法愈受重视，通过深入研究环境因素的致肺癌机制，将有助于寻找新的靶点和研制新的临床靶向药物，为癌症防治提供新的理论支持，最终为肺癌患者带来福音和希望。 第二部分:小分子化合物6-OAP靶向STAT3抑制肺癌细胞侵袭和转移的机制研究 肿瘤转移是一个多因素参与的复杂的动态调控过程，肿瘤细胞发生侵袭与转移是导致肿瘤从良性转化为恶性，进而患者病情复发，最终死亡的重要因素。转录因子STAT3的持续激活会显著促进肿瘤细胞生长，抑制细胞凋亡，并上调MMPs(matrixmetalloproteinase，MMPs)的表达，进而诱导肿瘤的侵袭和转移10。阻断STAT3信号转导通路有可能是防治肿瘤的一种有效策略。在本研究中，我们将从中草药鹅不食草中提取的天然小分子化合物6-OAP标记上生物素，应用包括有16368个蛋白质的蛋白芯片，发现6-OAP可以作用于其中99种蛋白质，其中转录因子STAT3是重要靶点之一。实验证明，6-OAP可以抑制肺癌细胞的恶性转化，侵袭和迁移能力。Western blot结果显示，6-OAP可显著地下调肺癌细胞中本底的以及IL-6诱导的STAT3的磷酸化和转录活性;进一步寻找STAT3下游的靶基因，发现，6-OAP一方面可通过抑制肺癌细胞中STAT3诱导的Skp2的转录，另一方面通过抑制SCF复合物中Skp2与Skp1的结合，导致游离状态的E3连接酶Skp2蛋白的稳定性下降，进而诱导其底物E-cadherin的累积，抑制了肺癌细胞的侵袭和转移潜能。在肺癌细胞中P-STAT3和Skp2表达也显著高于正常肺细胞。体外动物水平，在肺癌皮下移植瘤模型中，6-OAP通过尾静脉注射能够显著抑制肿瘤的生长，对小鼠体重无影响，说明其具有潜在的治疗价值。