背景:食管癌是消化系统常见的恶性肿瘤,我国食管癌发病率及死亡率均居世界前列。食管癌起病隐匿,超过90%的患者确诊时已进展至中晚期,生活质量差,5年生存率仅为29.7%。当前对早、中期食管癌的治疗以手术或放疗为主,对晚期食管癌常采用放化疗联合的综合治疗,因而放疗在食管癌的治疗中占有重要地位。然而,放疗失败的根本原因在于肿瘤细胞存在放射抵抗。由于放射抵抗,食管癌放疗后局部未控或复发率高达80%左右。因此,阐明食管癌放射抵抗的分子机制,是提高放疗疗效、改善患者预后的关键。课题组前期发现C1GalT1过表达与喉癌细胞放射抵抗的发生有关。免疫组化结果及公共数据库数据表明,相比食管癌周围正常组织,食管癌组织中C1GalT1高表达,因此明确C1GalT1及其功能是解决食管癌放射抵抗的又一突破口。目的:我们的研究将初步探讨C1GalT1与食管癌细胞放疗抵抗的关系,并初步阐述其发生机制。方法:采用免疫组化分析C1GalT1表达与患者肿瘤病理特点及预后的相关性;采用qPCR和Western B1ot法分析转染C1GalT1 SiRNA后C1GalT1表达情况。采用流式细胞术检测C1GalT1 SiRNA后细胞凋亡和细胞周期分布情况;采用克隆形成技术检测转染C1GalT1 siRNA后对细胞增殖的影响;采用Transwell技术、划痕技术检测转染C1GalT1 siRNA后低剂量辐射对细胞侵袭和迁移能力的影响;采用流式细胞术、凝集素实验检测转染C1GalT1 SiRNA后核心1型氧聚糖的表达情况;采用凝集素下拉技术检测转染C1GalT1 SiRNA后β 1-integrin与Jacalin结合情况;采用免疫印迹技术检测转染C1GalT1 SiRNA后β 1-integrin的表达情况;采用Western Blot实验检测转染C1GalT1 SiRNA后p-FAK的表达情况,检测P4C10预处理后p-FAK和p-Akt的表达情况,检测FAK抑制剂预处理后p-FAK和p-Akt的表达情况;采用流式细胞术检测P4C10或者FAK抑制剂处理后辐射对细胞凋亡的影响。结果:免疫组化结果显示相比于肿瘤周围正常组织,C1GalT1在食管癌中显著高表达。C1GalT1的高表达与TNM分期(P<0.05)、淋巴结转移(P<0.05)、不良预后相关。C1GalT1的表达与性别、年龄、肿瘤大小、侵袭深度、分化程度均无关。qPCR和Western Blot提示转染的3种C1GalT1 SiRNA中,C1GalT1表达均降低,其中SiRNA-3转染效果最好。流式细胞实验证实,干扰C1GalT1后,辐射促进细胞停滞在G0/G1期,减少细胞停滞在G2/M期;干扰C1GalT1后辐射促进细胞凋亡。克隆形成实验结果提示干扰C1GalT1后细胞在各剂量点增殖均受到抑制。Transwell技术、划痕实验提示干扰C1GalT1后抑制低剂量辐射促进细胞侵袭。流式细胞及凝集素结果证实,下调C1GalT1后,核心1型氧聚糖表达降低;凝集素下拉实验和免疫印迹技术证实,转染C1GalT1 SiRNA后,β 1-integrin与Jacalin的结合减少,但β 1-integrin的表达并没有明显变化。Western Blot实验结果表明,转染 C1GalT1 SiRNA后 p-FAK 表达降低;P4C10 预处理细胞后,β 1-integrin、p-FAK、p-Akt表达均降低;FAK抑制剂处理细胞后,p-FAK、p-Akt表达均降低;流式细胞结果证实,P4C10或者FAK抑制剂处理细胞后,细胞放射敏感性增强。结论:C1GalT1的表达水平与食管癌细胞辐射敏感性有关,其机制可能与调节β 1-integrin上核心1型氧聚糖表达,并调节下游FAK信号传导通路有关,实验为C1GalT1参与食管癌细胞放疗敏感性的机制研究奠定基础,为临床医生提高食管癌患者临床放疗效果提供潜在的药物靶点。