研究背景和目的:恶性肿瘤已成为人类的第二大死亡原因,晚期恶性肿瘤患者常常出现化疗耐药和复发而导致治疗失败。本研究以临床上常发生治疗抵抗的两种恶性肿瘤（口腔鳞状细胞癌[oral squamous cell carcinoma,OSCC]和前列腺癌[prostate cancer,PCa]）为研究对象,旨在从OSCC和PCa耐药机制的共性和差异中探索恶性肿瘤治疗抵抗的根源。肿瘤干细胞（cancer stem cells,CSCs）是肿瘤组织中一小部分具有干细胞特征的细胞亚群,研究表明CSCs与肿瘤复发、转移和耐药关系密切。昼夜节律紊乱被证实与多种疾病（例如心血管疾病、代谢紊乱疾病和肿瘤）密切相关。同时,昼夜节律相关基因（包括PER3）被报道可以参与恶性肿瘤的发生、发展之中,依据机体昼夜节律而设计的肿瘤时辰治疗具有重要的治疗价值。然而,关于CSCs的昼夜节律特性以及昼夜节律基因PER3在CSCs中的调控机制还不明确。因此,本研究旨在探究CSCs的昼夜节律特性并初步阐明PER3调控CSCs自我更新的分子机制,为恶性肿瘤时辰治疗方案提供一定的补充。方法:采用流式细胞仪（Fluorescence activated cell sorting,FACS）分选出CD44和ALDH1双阳性表达（double positive,DP）的细胞亚群以及双阴性表达（double negative,DN）的细胞亚群,并通过克隆形成、连续成球、有限稀释成瘤等实验对DP和DN细胞进行CSCs特性的验证。采用转录组测序分析DP和DN细胞在化疗耐药、去势抵抗以及昼夜节律等通路的富集情况,并在化疗以及去势治疗条件下使用克隆形成、连续成球、有限稀释成瘤等实验进行验证。采用慢病毒沉默和过表达PER3后,检测DP和DN细胞的CSCs特性变化,并通过转录组测序、RT-q PCR、western blot、免疫共沉淀、免疫荧光、动物造模等实验探究PER3对CSCs干性调控的分子机制。此外,通过TCGA数据库、免疫组化实验分析PER3在OSCC和PCa中的表达以及与预后的关系。结果:1.与DN细胞相比,DP细胞在体外和体内具有更显著的CSCs特征,同时对紫杉醇化疗和去势治疗更加抵抗,并且显著下调昼夜节律信号通路和昼夜节律基因PER3;2.昼夜节律基因PER3可通过Wnt/β-catenin信号通路参与CSCs的干性调控;3.与正常组织相比,PER3在OSCC和PCa肿瘤组织中表达降低,并且PER3的表达与OSCC和PCa患者的临床预后负相关。结论:1.通过FACS分选DP和DN细胞的方法可以稳定富集CSCs;2.与DN细胞相比,DP细胞对化疗和去势治疗更加抵抗;3.DP细胞的昼夜节律通路以及相关基因显著下调,其中PER3是下调最显著的基因;4.PER3可通过Wnt/β-catenin信号通路负反馈调控CSCs的自我更新;5.PER3可作为OSCC和PCa患者的预后评价指标。