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根据头颈肿瘤内在的基因表达谱特点，从而进行靶向性的放射增敏治疗，一直是国际该领域研究的热点问题。我们前期研究通过构建喉鳞状细胞癌全基因表达谱发现喉鳞癌组织中HSP70基因表达显著上调，但是对其具体生物学功能尚未进行具体研究。HSP70是热休克蛋白家族中最重要的一员，具有重要的细胞内源性保护功能，其主要是作为分子伴娘，帮助受损的蛋白正确折叠及其转运。
近年来又有研究表明，HSP70在非肿瘤细胞的抗辐射损伤中发挥了重要作用。2004年Clayton等首次将成纤维细胞对放疗的敏感性跟蛋白质联系起来，他们发现HSP70.1和HSP70.3在维持放疗后染色体的稳定性及修复中发挥了关键作用，HSP70.1和HSP70.3基因敲除的小鼠比野生型小鼠对放疗的敏感性更高。以上结果提示HSP70可能是重要放疗抵抗基因，但是以上结果均来自非肿瘤细胞实验，HSP70在恶性肿瘤中是否也发挥了重要的放疗抵抗作用，目前国内外尚未见报道。我们根据以上前期研究结果以及HSP70的细胞内源性保护功能，初步推测HSP70是喉癌组织中重要的放疗抵抗基因，但其作用的分子机制尚不清楚。
核仁素（nucloelin）又称C23，是目前发现的一种最重要的核仁蛋白，具有促进细胞增殖和抵抗细胞凋亡的重要作用。在肿瘤细胞中C23的表达含量相当高，而在非分裂细胞中却非常低，因此，C23的表达含量常被用来衡量肿瘤细胞增殖的程度。已有研究表明C23调节细胞凋亡主要是与其全长分子的断裂相关，断裂的C23可以直接激活核酸内切酶，使DNA发生断裂，从而导致细胞凋亡。我们近期研究表明：在氧自由基攻击导致的C2C12细胞的凋亡中，C23断裂是细胞凋亡的重要现象，进一步用反义寡核苷酸技术人为阻断C23表达后发现C2C12及Raw264.7细胞中均有大量细胞发生凋亡，提示C23对细胞的增殖和凋亡具有重要作用，而HSP70可通过与C23结合，从而抑制活性氧所致的C23断裂，从而抑制细胞细胞凋亡的发生。
放疗杀伤肿瘤细胞的两条途径分别是（1）射线直接使细胞内DNA断裂，引起细胞凋亡；（2）射线电离产生氧自由基，通过活性氧的攻击来杀伤肿瘤细胞。其作用结果在理论上均可导致细胞中C23的断裂，因此，本课题的新构思是诱导C23断裂是放疗导致肿瘤细胞凋亡的重要机制，而喉癌具有HSP70高表达的生物学特征，过表达的HSP70则可通过抑制C23的断裂从而使喉癌产生放疗抵抗。并且从以下两个部分进行论证：
一、收集喉癌不同分期的组织标本50例，制做组织芯片，采用免疫组化技术检测HSP70在不同病人中的表达水平，并结合临床资料进一步分析HSP70表达水平和喉癌分期的关系，证明HSP70是喉癌中重要的靶分子。
二、在喉癌移植瘤模型上，阐明HSP70对喉癌C23断裂及放疗敏感性的调控作用。
1）筛选出可有效下调HSP70表达的反义寡核苷酸片段；
2）建立喉癌移植瘤模型，将其分为两组，A组为瘤周注射反义寡核苷酸链组，B组为瘤周注射随机核苷酸链组，将两组实验动物进行放疗照射后，通过观察对比两组肿瘤体积及重量差异，在体内观察HSP70反义寡核苷酸的放疗增敏效应。
3）采用免疫组化、Western blot检测HSP70及C23的表达水平，采用Tunel检测两组动物细胞凋亡情况，在整体动物模型上进一步明确HSP70反义寡核苷酸放疗增敏效应的分子机制。
通过上述系列实验后，我们证明了HSP70是喉癌中重要的靶分子，其表达水平跟喉癌的分期密切相关，HSP70在早期癌中的表达水平明显低于晚期癌（P<0.05）；HSP70反义核苷酸具有明显的辐射增敏效应，并且其分子机制和减轻核仁素（C23）断裂，从而抑制细胞凋亡相关。