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目的肝细胞肝癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)是由病毒、化学致癌物质和其他多种病因作用,癌基因或肿瘤相关基因的激活,抑癌基因失活或某些胚胎期癌基因的复活等因素通过多个演变阶段导致肝细胞生长失控致癌变,同时激活多种生长因子等促进肝癌发生发展。新近发现胰岛素样生长因子I型受体(Insulin-like growth factor-I receptor,IGF-IR)异常与肝细胞恶性转化密切相关,但其分子机制及能否成为肝癌治疗靶点值得研究。本研究构建与筛选干预IGF-IR活化的有效真核表达质粒,经体外研究观察对细胞增殖、细胞周期、凋亡的影响;观察干预IGF-IR活化联合抗癌或靶向药物,对抑制肝癌细胞增殖的协同效应;经体内研究,以裸鼠肝癌移植瘤模型,验证干扰IGF-IR基因转录对肝癌移植瘤形成和生长的抑制效应。方法人肝细胞(LO2)及肝癌PLC/PRF/5、Hep G2和Bel-7404细胞用于体外研究;在pGPU6/GFP/Neo载体中插入已合成4对干扰IGF-IR-shRNA和1对阴性对照shRNA,构建真核表达干扰质粒转染肝癌细胞,筛选高效质粒,以荧光定量逆转录聚合酶链反应(Fluorescent quantitation reverse transcription polymerase chain reaction,FQ-RT-PCR)分析IGF-IR mRNA表达,以Western blotting分析细胞周期相关蛋白cyclinD1及IGF-IR表达;以Cell counting kit-8(CCK-8)法分析细胞增殖及联合化疗、靶向药物后对细胞活性的影响;以流式细胞术、Annexin-V-PE/7-ADD分析细胞周期与凋亡;以稳定转染肝癌细胞(2×107/200μL/只)于空白对照、阴性对照和干预组裸鼠肩背部接种,5周后终止,观察各组移植瘤形成和瘤体大小,以病理组织学(H&E染色)检查移植瘤形态学及免疫组化法分析瘤组织IGF-IR表达。结果IGF-IR在人肝LO2细胞及肝癌PLC/PRF/5,HepG2和Bel-7404细胞呈差异表达,在PLC/PRF/5和Bel-7404细胞中过表达;4对构建IGF-IRshRNA经筛选以shRNA4干扰效果最佳且具特异性;以shRNA4转染效率PLC/PRF/5细胞为71%和Bel-7404细胞为90%;在mRNA水平上抑制率前者为59.6±2.8%,后者为54.9±2.6%;蛋白水平上IGF-IR表达均同步减少;转染72h后,PLC/PRF/5细胞增殖抑制率为63.87±3.9%(t=19.244,P<0.001)及Bel-7404细胞为61.47±1.7%(t=5.493,P<0.005),均呈时间依赖性,且增殖周期发生G1期阻滞,cyclinD1表达受抑,细胞凋亡增加;特异性shRNA与靶向药物索拉非尼及化疗药物奥沙利铂抑制肝癌细胞增殖具有协同效应,使药物IC50下降。裸鼠移植瘤模型显示,干预组裸鼠瘤体形成平均为14.0±1.1天,较对照组(平均7.2±0.75天,t=12.593,P<0.001)或阴性对照组(平均7.5±1.0天,t=10.710,P<0.001)潜伏期明显延长;结束时,干预组裸鼠瘤体体积(143±24 mm3)明显小于对照组(372±46 mm3,t=10.776,P<0.001)或阴性对照组(350±50 mm3,t=9.142,P<0.001);病理组织学检查(H&E染色)显示对照组肿瘤细胞异型性明显大于干预组;免疫组织化学染色证实干预组肿瘤组织IGF-IR表达明显低于对照组。结论经体内、外研究证实,下调IGF-IR基因转录可抑制肝癌细胞增殖、诱导凋亡,改善肝癌细胞对靶向药物及化疗药物敏感性,有效地抑制肿瘤生长,提示IGF-IR有望成为肝癌基因治疗的有效靶点。