前列腺癌是全球男性第二大常见癌症。在中国,国家癌症中心发布的最新全国癌症统计报告明确指出,男性前列腺癌近年来的上升趋势明显,已位居男性发病第六位,在未来的肿瘤防控中应该重点关注。放疗具有疗效好、适应症广且并发症少等特点,是一种最常见的、疗效明确的前列腺癌治疗方法。然而,大约有三分之一的前列腺癌患者最终会出现放疗后复发。因此,如何提高前列腺癌的放射治疗效果,有效杀伤肿瘤细胞,仍然是目前临床医生和科研人员亟待解决的问题。重离子是国际上公认的21世纪最理想的放疗用射线,特别适宜于外科手术、化疗、常规放疗无效或易复发的难治病例。我们的研究也发现在前列腺癌细胞中,碳离子辐照与传统的X射线辐照相比,表现出明显的优势,包括造成更严重的DNA损伤,对细胞的活力具有更强的抑制作用,导致更高水平的细胞周期阻滞以及细胞凋亡等,为碳离子在前列腺癌临床治疗中的应用提供了一些基础数据。MicroRNAs（MiRNAs）可以通过调控多种靶基因的表达,进而在细胞电离辐射应答的各个阶段发挥作用。因此,我们通过mi RNA探针杂交芯片技术对碳离子和X射线辐射后前列腺癌细胞中的miRNA表达谱进行分析。结果发现,碳离子及X射线辐照造成的miRNA表达谱是不同的。此外,与X射线辐照组相比,70keV/μm的碳离子辐照引起更多的miRNA表达发生变化。另外,值得注意的是,与前列腺癌细胞PC-3相比,在前列腺癌细胞LNCaP中,不管是X射线辐照还是碳离子辐照,均引起更多的miRNA表达发生变化。我们对辐照前后具有差异表达的mi RNA进行筛选,发现X射线和碳离子辐照后,microRNA-16-5p（miR-16-5p）的表达均有上调。MiR-16-5p是最早报道的与人类恶性肿瘤相关的miRNA之一,我们随后也对其在前列腺癌中的作用进行了探讨。结果表明,miR-16-5p在前列腺癌细胞中显著下调,抑制细胞存活能力,调节细胞周期分布,诱导细胞凋亡。AKT3是miR-16-5p的直接靶点,miR-16-5p通过直接靶向AKT3发挥抑癌作用,其机制可能是通过调节PI3K/AKT/mTOR途径。此外,miR-16-5p作为辐射应答miRNA,在前列腺癌细胞辐射应答中也发挥着重要作用。X射线辐照显著诱导mi R-16-5p的表达,且过表达miR-16-5p可以增强前列腺癌细胞的辐射敏感性,其机制可能是通过直接靶向细胞周期蛋白Cyclin D1/E1调节Cyclin D1/E1-Rb-E2F1信号通路,使细胞周期阻滞在G0/G1期,进而影响前列腺癌细胞的辐射敏感性。最后,我们就miR-16-5p的辐射应答机制进行了初步的探讨。结果发现,X射线辐射主要通过影响miR-16-5p的核内加工阶段来诱导mi R-16-5p的表达,p53作为一个辐射应答蛋白,很可能参与了辐射后miR-16-5p的核内加工过程,最终导致miR-16-5p的表达增加。综上所述,本研究通过miRNA探针杂交芯片技术对碳离子和X射线辐射后前列腺癌细胞中的miRNA表达谱进行分析,发现了mi R-16-5p是一个辐射应答miRNA,并对其在前列腺癌发展及辐射应答中的作用进行了探讨并初步研究了其辐射应答机制。本研究为重离子在前列腺癌临床治疗中的应用提供了一些基础数据,miR-16-5p作为一个前列腺癌中的抗肿瘤及辐射増敏mi RNA,可能有助于开发基于miRNA的前列腺癌新疗法及克服前列腺癌放射治疗中的辐射抵抗现象,为前列腺癌的治疗提供一条新思路。