【研究背景】目前肺癌已经成为世界上大多数国家(包括中国在内)癌症致死的主要原因。据统计,2005年中国有429,000人死于肺癌,而在下个世纪这个数字将翻一番。世界上倾向于将肺癌按照临床表现及生物学特性分为两大类:小细胞肺癌(small cell lung carcinoma,SCLC)和非小细胞肺癌(non-small cell lung carcinoma,NSCLC)。其中非小细胞肺癌又分为鳞状细胞癌、腺癌和大细胞癌等主要组织学类型。化疗和放疗是肿瘤治疗的主要手段,随着三维适形放疗技术的开展和推广,放射治疗已成为肺癌的重要治疗方法之一,地位益显重要,NSCLC占肺癌的85%,其恶性程度高,常对放疗抗拒性。国内外的研究表明,乏氧是产生放疗抗拒的重要原因之一,如何判断肿瘤组织是否存在乏氧,成为目前肺癌研究的热点,碳酸酐酶Ⅸ(CAⅨ)是新发现的碳酸酐酶家族(CAs)的异构体之一,是一种新型的肿瘤相关抗原,在调节细胞增殖和肿瘤形成中具有潜在作用,并与肿瘤的乏氧代谢密切相关。CAⅨ最早是1993年由Pastorekova在与人乳腺癌细胞联合培养的人宫颈癌的HeLa细胞系中发现MN蛋白, 1994年,Pastorek通过基因工程把CAⅨ的cDNA转染到小鼠的NIH 3T3细胞中,发现细胞增殖,细胞间接触抑制消失,细胞周期缩短,DNA合成增多,并发现该蛋白有与碳酸酐酶(CA)相似的结构,并被确认为是一种碳酸酐酶的异构酶.命名为CAⅨ。目前,肺癌的发病率及死亡率已成为恶性肿瘤的首位,近年来肺癌治疗和预后的分子标志成为研究热点,CAⅨ的研究对于认识肺癌组织微环境缺氧所引起的一系列变化及评价在肺癌的诊断和治疗中的作用无疑具有重要意义。目前CAⅨ与肺癌的相关性研究较少,特别是CAⅨ在晚期非小细胞肺癌中的表达目前尚无相关报道。【研究目的】本研究通过检测乏氧和常氧状态下肺癌细胞CAⅨ表达情况,分析CAⅨ表达与肺癌细胞微环境乏氧的相关性;应用免疫组化SP方法检测76例NSCLC组织(33例鳞癌、43例腺癌)中CAⅨ、VEGF和Ki67表达及10例肺炎性假瘤CAⅨ表达。分析CAIX与非小细胞肺癌临床特点及VEGF和Ki67表达的相关性;初步探讨CAⅨ在非小细胞肺癌发病及治疗中的作用。【研究内容】本研究主要分为两部分:1、采用Western-blot方法检测CAIX在人腺癌A549细胞乏氧状态下的表达情况,比较乏氧状态下和常氧状态下CAIX在人腺癌A549细胞中的表达是否存在差异;2、采用应用免疫组化SP方法检测76例NSCLC组织(33例鳞癌、43例腺癌)中CAⅨ、VEGF和Ki67表达及10例肺炎性假瘤CAⅨ表达,探讨CAⅨ在非小细胞肺癌(NSCLC)组织中的表达的意义及其与放疗疗效的相关性,并分析其与VEGF、Ki67表达的关系【研究结果】1、使用Western-blot方法检测了CAⅨ在人腺癌A549细胞乏氧状态下的表达情况,经过24小时培养后CAⅨ蛋白在正常细胞组和乏氧培养细胞组表达出现显著性差异,乏氧细胞组表达明显增高,表明CAIX蛋白与肺癌细胞乏氧相关,提示CAⅨ蛋白表达可能是反映肺癌乏氧的重要生物学指标之一,因此,通过对CAⅨ蛋白检测可以判断肺癌细胞乏氧状态。本研究发现CAⅨ蛋白在肺腺癌细胞正常培养组和乏氧培养组之间表达存在差异,为进一步研究在肺癌组织中CAⅨ表达与乏氧的关系提供了依据。2、采用免疫组化SP方法检测76例NSCLC组织(33例鳞癌、43例腺癌)中CAⅨ、VEGF和Ki67表达及10例肺炎性假瘤CAⅨ表达,76例NSCLC组织中CAⅨ、VEGF和Ki67表达阳性率分别为为46.1%、72.4%和42.1%;肺癌组织中CAⅨ表达明显高于炎性假瘤组(P=0.000);CAⅨ蛋白阳性表达率在鳞癌组和腺癌组表达分别为69.7%和27.9% (P =0. 001);在接受放疗的34例患者中,CAⅨ在放疗无效组(SD+PD)和放疗有效组(CR+PR)阳性率分别为68.4%和33.3% (P=0.042);CAⅨ蛋白表达与VEGF表达呈正相关(r=0.231 P=0.043),但与Ki67表达无相关性(r=0.064,P=0.583);【研究结论】通过以上研究可有如下结论:通过检测不同环境中肺癌细胞CAⅨ蛋白表达水平,发现乏氧环境中肺癌细胞CAⅨ蛋白表达水平明显高于正常环境中的肺癌细胞,考虑其表达可能与肺癌的微环境乏氧有关;通过分析CAⅨ表达水平与临床病理特征及放疗的相关性,发现CAⅨ表达与病理类型及放疗的客观反应率具有相关性;分析CAⅨ的表达VEGF、Ki67的相关性提示乏氧可能促进肿瘤组织的血管生成,但与细胞增殖的关系尚需进一步研究。