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目的:肺癌是世界范围内常见的恶性肿瘤，是影响我国居民健康的主要恶性肿瘤，其发病和死亡率呈现逐年上升趋势，肺腺癌是肺癌中最常见的病理类型，最常用的治疗方式是手术及化疗。该肿瘤进展迅速，容易转移以及化疗耐药是目前治疗面临的难题，能够反映肿瘤生物学行为的分子标志物的发现及应用对该肿瘤的治疗有潜在的应用价值。肿瘤的糖代谢重编码是指肿瘤细胞ATP的主要生成方式由葡萄糖氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)转换为有氧糖酵解(aerobic glycolysis)，这是大部分恶性肿瘤的特征改变;同时，细胞糖代谢异常（关键酶基因突变，关键酶或代谢生成物增加或减少等）可导致恶性肿瘤发生;异柠檬酸脱氢酶（isocitrate dehydrogenase，IDH）是三羧酸循环的限速酶，负责催化异柠檬酸氧化脱羧形成α-酮戊二酸;研究证实IDH1/2酶基因突变可导致脑胶质瘤及急性白血病的发生;近期有研究发现其同工酶IDH3（又称NAD-IDH）的α催化亚基在恶性肿瘤中高表达（肺癌、乳腺癌、肝癌），在肿瘤细胞糖代谢重编码中发挥着重要的作用。本研究旨在研究IDH3α与肿瘤糖代谢关系及其影响糖代谢的机制，初步探讨靶向IDH3α的抑制剂三丁基锡抗肿瘤能量代谢治疗价值。 研究方法:1.通过纳入术前行18氟-氟代脱氧葡萄糖(18F-Fluorodeoxyglucose，18F-FDG)正电子发射型计算机断层扫描（positron emission tomography/computedtomography，PET/CT）显像，且术后病理确诊为肺腺癌的患者病灶石蜡标本切片65例，利用免疫组化染色检测IDH3α、葡萄糖转运蛋白1(glucose transporter1，GLUT1)和己糖激酶2(hexokinase2，HK2)在肺腺癌患者病灶中的表达，分析IDH3α表达与18F-FDG PET/CT显像中反映糖代谢的半定量指标最大标准摄取值(maximum standard uptake value，SUVmax)，肿瘤代谢体积(metabolic tumorvolume，MTV)和病灶糖酵解总量(total lesion glycolysis，TLG)及GLUT1和HK2表达的相关性，来探讨肺腺癌IDH3α表达与有氧糖酵解的关系。2.在细胞水平采用A549和H1299肺腺癌细胞系，利用化学合成的siRNA干扰IDH3α表达，利用Real-time PCR检测IDH3α下调后GLUT1和HK2 mRNA的表达;利用Western blot检测IDH3α下调后磷酸化丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(phosphorylated serine threonine kinase，p-AKT)，GLUT1和HK2蛋白的表达;利用γ计数器检测IDH3α下调后18F-FDG摄取改变;利用液闪仪检测IDH3α下调后3H-DG掺入的改变;利用JC-10检测IDH3α下调后线粒体膜电位的改变;通过检测ATP的生成及培养基中的乳酸来反映IDH3α下调后糖代谢产物的改变。3.进一步探讨IDH3α抑制剂三丁基锡(tributyltin，TBT)在肺腺癌细胞顺铂化疗中的协同价值，通过CCK8法确定TBT及常用肺癌化疗药物顺铂对A549肺腺癌细胞的半抑制浓度(half-inhibitory concentration，IC50)，根据获得的IC50浓度，通过与正常对照组比较，检测异柠檬酸脱氢酶活性验证TBT是否能降低异柠檬酸脱氢酶活性;将TBT IC50和1/2 IC50同顺铂的1/2 IC50进行组合，分为TBT IC50+顺铂1/2 IC50，TBT1/2 IC50+顺铂1/2 IC50组，分别与单药组和对照组比较，利用γ计数器检测18F-FDG摄取及流式细胞仪检测细胞凋亡改变;利用IC50检测确定A549肺腺癌细胞中加入1/2 IC50 TBT后顺铂IC50变化，以探讨TBT协同顺铂抑制肿瘤细胞增值的价值。 结果:1.根据免疫组化染色IDH3α表达评分，将65例患者分为高表达组31例和低表达组34例，高表达组SUVmax、MTV和TLG分别为8.0±5.0、5.5±5.3和22.1±21.2，低表达组SUVmax、MTV和TLG分别5.4±3.8、3.0±2.1和9.3±9.1，两组间比较差异均有统计学差异(P＜0.05)，IDH3α表达与GLUT1表达具有相关性(P＜0.05)。2.利用化学合成的siRNA干扰A549和H1299肺腺癌细胞IDH3αmRNA表达，通过Real-time PCR检测转染效率，结果证实转染成功。利用Real-time PCR检测IDH3α下调后GLUT1和HK2 mRNA的表达，结果显示:沉默IDH3α表达后能够降低GLUT1的mRNA的表达，结果具有统计学差异（P＜0.05），而HK2的表达未见明显变化;利用Western blot检测IDH3α表达下调后p-AKT，GLUT1和HK2蛋白的表达，结果显示p-AKT，GLUT1蛋白表达下调，而HK2蛋白表达未见明显变化;利用γ计数器检测IDH3α下调后18F-FDG摄取改变，结果显示:IDH3α表达下调后，处理组18F-FDG摄取较正常对照组有明显降低，结果具有统计学差异(P＜0.05);利用液闪仪检测IDH3α下调后3H-DG摄取改变，结果显示:IDH3α表达下调后，处理组3H-DG摄取较正常对照组有明显降低，结果具有统计学差异(P＜0.05);利用JC-10检测IDH3α下调后线粒体膜电位的改变，流式细胞仪分析结果显示与对照组相比，沉默组线粒体膜电位有一定的下降，结果具有统计学差异(P＜0.05)。通过检测ATP的生成及培养基中的乳酸来反映IDH3α下调后糖代谢产物的改变，结果显示培养基中的乳酸的生成有明显的降低，具有统计学差异(P＜0.05)，而ATP的生成则无明显变化。3.通过细胞半数抑制浓度测定确定TBT抑制A549生长的IC50为300.1±12 nM，顺铂抑制A549生长的IC50为39.7±0.5μM;通过异柠檬酸脱氢酶活性检测证实TBT确实能降低异柠檬酸脱氢酶活性，与正常组比较差异有统计学意义（P＜0.05）;将TBT150 nM和300 nM同顺铂的20μM进行组合，分为TBT150 nM+顺铂20μM组和TBT300 nM+顺铂20μM组，将联合用药组及单药组与对照组比较，利用γ计数器检测18F-FDG摄取结果显示联合用药组及单药组较对照组18F-FDG均有明显降低，流式细胞仪检测发现细胞凋亡发生率均有明显增加，差异均有统计学意义（P＜0.05）;利用IC50检测确定A549肺腺癌细胞中加入TBT150 nM后顺铂IC50变化，结果显示TBT降低顺铂使用量IC50为27.3±0.4μM。 结论:肺腺癌高表达IDH3α者较低表达者有高的葡萄糖摄取，IDH3α表达程度与GLUT1表达相关，表明IDH3α通过上调GLUT1促进肺腺癌摄取葡萄糖;IDH3α下调后可降低肿瘤细胞的葡萄糖的摄取，其通过AKT-GLUT1路径对肺腺癌糖代谢进行调控，下调IDH3α可影响线粒体膜电位，也可降低肿瘤细胞的乳酸生成;TBT通过靶向作用于IDH3α可抑制肺腺癌细胞增殖，具有协同顺铂抗肿瘤作用。