背景：在肿瘤的治疗，尤其是化疗过程中，肿瘤细胞出现耐药现象是影响疗效及患者预后的重要因素。既往对药物敏感性的研究有赖于体外二维单层培养的肿瘤细胞，这种广为使用的单层培养系统研究的只是单个癌细胞的特性，忽略了重要的以信息系统为基础的细胞-细胞相互作用和特殊的微环境，体内存在的实体瘤是一个三维立体的细胞群集体，耐药机制复杂。欲克服耐药不仅要阐明个体癌细胞的耐药特性，更要考虑到细胞间的相互作用和相互协作，从而提出肿瘤多细胞耐药(MR)的观点。目的：本实验旨在通过对肺腺癌A549细胞进行平面及立体培养，探讨其在耐药性方面的差异及产生差异的可能机制，阐明E-钙粘素及相关的PI3K信号转导通路在多细胞耐药中的调节作用。方法：本研究以肺腺癌A549细胞为研究对象，在体外进行平面及立体培养。分两部分进行了研究：1) 采用旋转培养瓶及水平恒温振荡的方法建立体外三维立体细胞模型，并通过倒置显微镜、扫描电镜等方法证实三维立体细胞模型的成功建立。采用蛋白印迹、流式细胞、免疫组化、MTT等技术方法，比较平面培养及立体培养细胞在E-钙粘素的表达、细胞毒性药物(ADM)敏感性、细胞周期、细胞凋亡及相关蛋白(p27、Bcl-xl、Bad)表达的差异；其次在给予E-钙粘素拮抗剂SHE78-7后，再次比较平面培养及立体培养细胞在细胞毒性药物(ADM)敏感性、细胞周期、细胞凋亡及相关蛋白(P27、Bcl-xl、Bad)表达的差异。2) 采用蛋白印迹、流式细胞、免疫组化、MTT等技术方法，①比较平面及立体培养细胞PI3K信号转导通路相关蛋白(pAkt、Akt)的表达差异；②给予E-钙粘素拮抗剂SHE78-7后，比较pAkt、Akt表达情况的变化；③给予PI3K阻滞剂LY294002后，比较两者在细胞毒性药物(ADM)敏感性、细胞周期、细胞凋亡及相关蛋白(Bcl-xl、Bad)表达的差异。结果：1. 通过倒置显微镜的大体观察及透射电镜检测并照相，确定A549细胞体外三维<WP=8>立体细胞模型的建立。2. 平面培养细胞与立体培养细胞相比，在E-cad的表达及对化疗药物ADM的敏感性方面存在明显差异，在立体培养中存在E-cad的高表达及对ADM的敏感性低。3. 在立体培养细胞中，存在细胞周期阻滞(以G1期较明显)、细胞凋亡率低，相关蛋白检测表明CKIs中的p27及抗凋亡蛋白Bcl-xl均高表达，而前凋亡蛋白Bad低表达，以上指标同平面培养细胞比较均存在明显差异。4. 在给予SHE78-7进行抗粘附处理后，立体培养细胞与平面培养细胞相比，无论在药物敏感性方面，还是上述其它指标方面，在差异性上明显缩小。5. 在立体培养体系中给予PI3K阻滞剂LY294002后，与单纯立体培养细胞相比，药物敏感性及细胞凋亡率上升，Bcl-xl的表达下降，Bad的表达上升，各指标均存在明显差异,细胞周期阻滞情况无明显改善。6. 在给予SHE78-7进行抗粘附处理后的立体培养细胞中，PI3K相关蛋白pAkt的表达下降，与单纯立体培养相比存在明显差异，而Akt的表达在两者间无明显差异。结论：1. 成功建立体外三维立体培养模型，可较好地模拟实体瘤在体内的情况，对于较真实地反应肿瘤的耐药机制具有实际价值。2. 平面培养与立体培养相比，在粘附分子E-cad的表达及对化疗药物ADM的药物敏感性方面存在非常显著的差异，经相应抗粘附处理后差异性明显缩小。3. 细胞粘附可通过调控CKIs(如p27)的表达使细胞周期发生阻滞，上调某些抗凋亡蛋白(如Bcl-xl)的表达，下调某些前凋亡蛋白(如Bad)的表达，以抑制细胞进入凋亡程序，促进细胞生存，从而表现为对化疗药物的耐受。4. PI3K信号转导通路主要通过抑制细胞凋亡在粘附作用介导的多细胞耐药中发挥重要作用，抗粘附治疗可下调PI3K的表达，而在阻断PI3K途径后，立体培养细胞对ADM的药物敏感性上升。