目的:紫杉醇（Paclitaxel, PTX）作为一种微管蛋白抑制剂,广泛应用于非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）临床治疗,然而治疗过程中产生的耐药性减弱了其治疗效果。课题组前期发现乙醛脱氢酶2（Acetaldehyde dehydrogenase, ALDH2）表达失调与PTX耐药有关,但其在PTX耐药中的具体角色和表达失调机制还不是很清楚,以及是否通过药理性抑制ALDH2或表观调控的方式下调ALDH2来逆转PTX耐药也亟待阐明。方法:首先,通过基因微阵列分析,克隆形成实验,Transwell迁移实验,蛋白免疫印迹实验以及数据库资源等证明ALDH2与PTX耐药相关,进一步通过基因和药物干预确证ALDH2与PTX耐药之间的相关性。其次,通过双荧光素酶报告实验,ChIP-sequence和ChIP-qPCR实验揭示PTX耐药细胞中ALDH2上调受核转录因子Y亚基α（Nuclear transcription factor Y subunit alpha,NFYA）和常染色质组蛋白赖氨酸甲基转移酶2（Euchromatic histone lysine methyltransferase 2,EHMT2）协同调控。最后,在体内外通过药理性抑制ALDH2或表观调控的方式下调ALDH2,增加NSCLC/PTX对PTX的敏感性,抑制PTX耐药细胞异位荷瘤小鼠肿瘤生长,逆转PTX耐药。结果:1. ALDH2在肺癌PTX耐药过程中的作用及表观调控机制:基因微阵列分析揭示,与亲本细胞相比,PTX耐药细胞的干性相关通路发生改变。进一步研究发现PTX耐药细胞干细胞转录因子表达增强,干性生物学特征显著增强,ALDH活性显著增高,且发现在ALDH亚型中以ALDH2表达变化最为明显。进一步研究发现基因或药物干预ALDH2, PTX敏感性和肿瘤恶性生物学特性改变。表达调控机制研究发现EHMT2和NFYA对ALDH2的调控具有协同作用。综上所述,ALDH2与肺癌PTX耐药相关,ALDH2表达水平受到转录因子NFYA和表观调控酶EHMT2的协同调控。2. ALDH2通过激活RAS/RAF通路介导紫杉醇耐药:在耐药细胞中稳定敲低ALDH2,RAS/RAF通路被抑制,过表达KRAS和RAF1,与重输ALDH2作用类似,耐药细胞对PTX的敏感性减弱。进一步研究显示,ALDH2可能通过影响RAF1的E3泛素连接酶从而稳定RAF1。3.药理性抑制ALDH2或通过表观调控的方式下调ALDH2逆转肺癌PTX耐药:给予ALDH2抑制剂异黄酮苷（Daidzin, DZN）或双硫仑（Disulfiram, DSF）,或者给予表观遗传酶EHMT2的反向调控酶JMJD2的抑制剂JIB04下调ALDH2,同时联用PTX增加耐药细胞对PTX的敏感性,抑制NCI-H460/PTX异位荷瘤小鼠肿瘤生长,逆转PTX耐药。结论:本研究发现ALDH2在肺癌耐药细胞中表达失调并参与肺癌耐药进程,并首次揭示表观调控酶/转录因子的协同调控机制对ALDH2表达调控的影响。此外,我们还发现小分子化合物可通过多种方式实现对ALDH2表达的调控,逆转肺癌耐药。ALDH2可以作为逆转紫杉醇耐药的一个潜在治疗靶点。