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世界范围内最高的癌死亡率是肺癌,每年约有1百万余人死于肺癌,并且发病率呈逐年上升趋势,严重威胁着人类健康。近年来,肺癌的诊断与综合治疗取得了很大进展,但肺癌患者的生存率并未得到明显提高,大部分患者最终死于局部复发或远处转移。深入探讨肺癌发生、发展的分子机制,对肺癌的早期诊断和治疗具有重要意义。含CUB结构域蛋白(CUBdomain-containing protein 1, CDCP1)是一种细胞表面糖蛋白,在体内多种组织中的干细胞或前体细胞检测到CDCP1表达,如造血细胞干细胞/祖细胞、神经祖细胞等。CDCP1是跨膜糖蛋白,其胞内段可与细胞内多种蛋白质相互作用。最近研究发现,某些恶性肿瘤细胞过度表达CDCP1。恶性肿瘤的细胞表型及增殖能力均表现出异质性,肿瘤发生的突变学说只能部分解释这一现象。肿瘤干细胞学说很好地解释了肿瘤异质性。CSC是存在于肿瘤组织中的小部分具有自我更新、多向分化潜能等干细胞特性的细胞群体,是肿瘤不断生长、侵袭和复发的根源。在白血病、脑肿瘤、乳腺癌、前列腺癌、结肠癌、胃癌、头颈部肿瘤、肺癌、卵巢癌、黑色素瘤、胰腺癌和肝癌等均成功分离出肿瘤干细胞。肿瘤干细胞表面标志研究主要集中于CD133、CD44、CD34、CD38及其他干细胞表面标记物如CD80、CD177、CD24、CD20、CD45等和一些CK分子、α,β整合素等,如CK-7、C-Kit、α2β1、αvβ6等,这些表型在肿瘤的发生发展中起重要作用。随着CSCs研究的不断深入,CSCs将成为更理想的肿瘤研究材料与靶细胞。通过鉴定CSCs特异表面标志,可更有效、更早期地诊断恶性肿瘤的存在;研制新的针对CSCs的药物,在不需要杀灭所有肿瘤细胞的情况下可达到根治肿瘤的目的。已有研究报道应用针对CDCP1胞外段基因工程抗体可抑制肿瘤生长、转移及锚基非依赖性生长,并促进肿瘤细胞凋亡。CDCP1是肿瘤生物治疗的潜在靶点。RNA干扰是新型的基因沉默方法,应用非常广泛,在肿瘤相关基因的功能研究方面也取得了突破性进展。通过抑制某些基因的表达显著抑制肿瘤生长。RNA干扰技术是一种重要的基因治疗方法。基于国内外研究进展、人类肺腺癌CDCP1表达率较高、肺癌干细胞也初步检测到此干细胞标志物,因此本研究通过RNA干扰技术抑制肺癌细胞CDCP1表达,并观察CDCP1基因沉默后对肿瘤细胞生长等方面的影响,初步从细胞凋亡等方面探讨了其作用机制。为此,我们首先在肺癌组织、细胞系、培养的肺癌干细胞CDCP1表达研究的基础上,探讨了CDCP1 RNA干扰对基因的抑制效应及对肺癌生长的影响,并初步从细胞凋亡方面探讨了该基因在肿瘤发展中的作用。(1) CDCPl在肺癌中的表达:为探讨CDCP1在人类肺癌中的表达与肿瘤发生、发展的相关性,通过免疫组化法检测了肺腺癌、鳞癌、大细胞肺癌、小细胞肺癌中的表达,以正常肺组织、肺良性病变及癌前病变为对照。结果显示与正常肺组织、肺良性病变及癌前病变等对照组相比,肺癌组CDCP1表达显著增加;CDCP1表达水平与肺癌病理学类型、淋巴结转移显著相关;CDCP1异常表达主要见于肺腺癌,而肺鳞癌、大细胞肺癌、小细胞肺癌异常表达率低。通过细胞免疫化学、RT-PCR、免疫印记等方法在体外研究常用肺癌细胞株也得到相似结果,即肺腺癌细胞株A549、SPC-A-1中CDCP1表达水平较高,而小细胞肺癌细胞NCI-H-446表达水平较低。在证实CDCP1在肺癌异常表达研究的基础上,为进一步探讨其在肺癌干细胞的表达水平,我们首先在体外培养了肺癌十细胞,通过免疫细胞化学法初步检测了CD133干细胞标志物,证明培养微球体的干细胞特性。在成功的4次培养物中均检测到CDCP1的表达,但表达强度存在差异。提示CDCP1也过度表达于肿瘤干细胞。本实验证实CDCP1在肺癌表达异常与肿瘤发生发展相关。常用肺腺癌细胞株A549、SPC-A-1存在CDCP1过度表达,也过度表达于肿瘤干细胞。(2) CDCP1RNA干扰抑制基因表达及影响肺癌细胞生长CDCP1 RNA干扰显著抑制CDCP1基因的表达。CDCP1基因沉默的细胞增殖受到抑制;凋亡细胞显著增加;细胞凋亡相关蛋白caspase表达显著增加。提示CDCP1 RNA干扰显著影响该基因表达,并通过促进细胞凋亡等机制有效抑制肿瘤的生长。通过本研究我们初步证实CDCP1主要在肺腺癌异常表达、并与肿瘤的发展相关;在肺癌干细胞中也存在高表达;干扰CDCP1基因有效抑制肺癌的生长,促进细胞凋亡。推测靶向CDCP1可能在肿瘤干细胞水平发挥作用。