恶性肿瘤（癌症）是一类非常严重的疾病,一直对人的生命健康有着很大威胁。结肠癌是一种消化道恶性肿瘤,人们已经对它的发病高危因素和预防手段有所研究,但其发病率和死亡率仍然在不断上升。早期的结肠癌患者可以通过开腹或腹腔镜手术治疗,但对于不能手术的晚期结肠癌患者,只能接受放化疗,例如将氟尿嘧啶与奥沙利铂联合使用。但是随着治疗时间的延长,肿瘤细胞会产生耐药性,药物的毒副作用也越来越明显。对结肠癌治疗的研究一直在进行,近年来肿瘤特异性靶向药物越来越广泛的应用显著改善了晚期结肠癌的疗效并提高了患者的生存质量。本文的研究聚焦于DNA损伤修复关键蛋白FEN1,前期的实验发现FEN1在结肠癌细胞中是高表达的,这暗示我们FEN1与结肠癌的发生发展有关,有可能作为结肠癌治疗的靶点。本文的研究使用已经报道的FEN1抑制剂SC13,结果发现结肠癌细胞SW480以及HCT-8均对SC13不敏感。而已有文献报道过抑制肿瘤细胞的DNA修复途径可以增强对DNA损伤类化疗药物的敏感性甚至逆转肿瘤细胞耐药,我们便猜想在结肠癌中FEN1抑制剂SC13或许能够与化疗药物联用产生良好的疗效。在SW480细胞中我们用SC13与一系列DNA损伤类化疗药物联用,最终发现SC13与阿霉素（doxorubicin,DOX）的联用效果最好,SC13可以作为doxorubicin的增敏剂。在另一种结肠癌细胞HCT-8中也得到了同样的结果。值得注意的是,将SC13与doxorubicin使用在人正常肠上皮细胞NCM460中时,SC13对doxorubicin的增敏作用并没有在肿瘤细胞中明显,这表明这组药物联用对正常细胞的毒副作用较小。接下来,我们检测了在SW480细胞中doxorubicin与SC13联合使用时Ki67和Ed U的免疫荧光染色,发现药物联用组的荧光强度非常低。这说明了药物联用时SW480细胞增殖和新生DNA合成均受到抑制。接着我们检测了一系列细胞周期相关蛋白,发现当doxorubicin与SC13联合使用时SW480细胞的CDK抑制因子p21表达量明显上调,CDK4/6以及Cyclin D1明显下调,最终导致Rb的磷酸化水平显著降低,细胞周期受到阻滞。由于doxorubicin会使细胞产生DNA损伤,FEN1又是DNA修复的关键酶,我们猜测SC13对doxorubicin的增敏作用可能加剧了DNA损伤程度。因此我们在SW480中检测了DNA双链断裂标记物γH2AX和53BP1的变化,发现药物联合时这两种蛋白表达量明显上升,另外染色体核型分析的结果也发现联合组有更多的染色体畸形和断裂。通过流式分析以及几种典型凋亡相关蛋白的检测我们证明了doxorubicin与SC13联合使用时SW480细胞的增殖受抑制是因为发生了严重的凋亡现象。为了验证doxorubicin与SC13的联用在体内是否具有同体外一样的抗肿瘤作用,我们进行了裸鼠成瘤实验,通过皮下注射SW480细胞以及腹腔注射药物,随后按时测量并记录肿瘤体积,最终我们发现在裸鼠体内,SC13对doxorubicin同样具有明显的增敏作用。肿瘤组织切片的免疫组化染色也与细胞实验结果一致。最后,我们深入探讨了doxorubicin与SC13联合使用的肿瘤杀伤作用机制。我们通过DR-GFP报告系统检测一种典型的双链断裂修复方式——同源重组修复（homologous recombination repair,HRR）的修复效率,发现低浓度doxorubicin处理细胞能够使HRR的修复效率显著下降,进一步研究发现doxorubicin处理细胞导致HRR的关键蛋白BRCA1的表达量显著下降,药物联用时另一种HRR的关键蛋白Rad51表达量也明显下降。我们在SW480和HCT-8细胞中通过敲降BRCA1来模拟HRR的缺陷,发现原本对SC13不敏感的两种细胞均变得较为敏感。因此我们发现SC13联合doxorubicin能够杀死肿瘤细胞是因为发生了合成致死（synthetic lethal）作用,即SC13通过抑制FEN1的活性来抑制BER途径,低浓度的doxorubicin通过降低BRCA1的表达量来抑制HRR途径,药物联合使用时FEN1和BRCA1均不能发挥正常功能,肿瘤细胞的单链断裂损伤（single strand breaks,SSBs）和双链断裂损伤（double strand breaks,DSBs）均不能及时修复,发生合成致死作用,最终走向凋亡。综上所述,我们找到了治疗结肠癌的靶向小分子抑制剂与化疗相结合的可能的新策略:FEN1抑制剂SC13与低浓度doxorubicin联合使用。同时我们证明了FEN1和BRCA1同时不能发挥正常功能时,肿瘤细胞会发生合成致死作用,这为FEN1抑制剂可能单独用于HRR缺陷的肿瘤提供了思路和依据。