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研究背景:宫颈癌(cervical cancer)是全球范围排名第4位的常见恶性肿瘤,也是女性面临的主要健康问题。放射治疗是少数早期及绝大部分中晚期宫颈癌患者的主要治疗手段,其主要通过破坏肿瘤细胞的DNA双链结构或损伤肿瘤细胞的细胞膜、内质网、线粒体、溶酶体等亚细胞结构,从而改变肿瘤微环境,进而起到对肿瘤细胞的杀伤作用,细胞凋亡是放射治疗引起癌细胞死亡的主要死亡方式。S100A11是S100蛋白家族成员,为一种EF手型Ca2+结合蛋白,表达于各种组织的细胞质、细胞核及细胞外基质。与Ca2+结合后,S100A11的构象发生改变,疏水口袋暴露并与靶蛋白结合从而发挥生物学作用。各种研究表明,S100A11能够参与细胞生长调控、DNA损伤修复、细胞膜修复、肿瘤发生发展、细胞凋亡、炎症反应、细胞形态学改变等多种生物学进程。但其对宫颈癌及宫颈癌放疗的相关作用及机制尚不明确。研究目的:以手术切除的宫颈鳞状细胞癌临床组织样本及宫颈鳞状细胞癌SiHa细胞系作为研究对象,探讨S100A11蛋白在宫颈鳞状细胞癌放疗过程中的作用及可能的作用机制,分析其与宫颈鳞状细胞癌患者预后的相关性。研究方法:(1)利用ONCOMINE数据库,统计分析S100A11基因在宫颈癌组织及正常宫颈组织中的差异性表达;(2)利用ONCOMINE数据库,统计分析S100A11基因DNA复制水平高低与宫颈鳞状细胞癌患者预后的相关性;(3)收集因宫颈鳞状细胞癌于吉林大学第二医院行规范手术治疗患者的癌组织及正常宫颈组织标本,以Western Blot方法检测宫颈鳞癌组织与正常宫颈组织中S100A11蛋白水平;(4)放射线处理宫颈鳞状细胞癌SiHa细胞系及放疗抵抗的SiHa细胞系,通过CCK8方法检测放射线处理后两种细胞系的增殖活力;(5)以Western Blot方法检测放射线干预后,SiHa细胞系及放疗抵抗SiHa细胞系中S100A11蛋白及凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2的表达水平;(6)利用STRING数据库,GO富集方法分析S100A11、Bcl-2共同参与的生物学进程,检索其蛋白相互作用关系,探讨S100A11蛋白与线粒体凋亡通路的关系。研究结果:(1)ONCOMINE数据库统计结果显示,宫颈鳞状细胞癌组织中S100A11基因的表达水平高于正常宫颈组织;(2)ONCOMINE数据库统计显示,随访时间大于8个月的宫颈鳞状细胞癌患者中,S100A11基因复制水平高者预后优于基因复制水平低者;(3)Western Blot检测显示,临床收集的宫颈鳞状细胞癌组织中S100A11蛋白水平高于正常宫颈组织;(4)CCK8结果显示,放射线干预后,放疗抵抗SiHa细胞的增殖活力优于正常SiHa细胞;(5)放疗抵抗SiHa细胞中S100A11蛋白水平低于正常SiHa细胞,而放射线干预后正常SiHa细胞与放疗抵抗SiHa细胞中S100A11蛋白表达水平降低,其中放疗抵抗SiHa细胞中S100A11蛋白水平的下降更为明显,正常SiHa细胞中凋亡相关蛋白Bcl-2/Bax比值明显降低,而放疗抵抗SiHa细胞中Bcl-2/Bax比值小幅度降低或升高;(6)STRING数据库GO富集分析显示,S100A11与Bcl-2共同参与包括负调控细胞增殖在内的多种生物学进程,蛋白互作分析显示,S100A11可通过BAK1和TP53间接作用于Bcl-2,提示S100A11可能通过BAK1与TP53参与线粒体凋亡信号通路的调控。结论:(1)S100A11蛋白与宫颈鳞状细胞癌的发生及预后相关;(2)S100A11蛋白与宫颈鳞状细胞癌放疗抵抗相关;(3)S100A11蛋白通过调节Bcl-2/Bax水平,参与宫颈鳞状细胞癌的放疗抵抗;(4)S100A11可通过BAK1和TP53,间接作用于Bcl-2,放疗抵抗SiHa细胞通过降低S100A11蛋白水平抑制细胞凋亡而实现放疗抵抗。