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Bmi1基因(B lymphoma Mo-MLV insertion region 1 homolog,Bmi1)属于核染色质调控因子多梳基因(Polycomb group,Pc G)家族,主要通过染色质结构的改变来调控基因的转录后沉默,直接参与细胞周期、凋亡和衰老的调控,与干细胞稳态和肿瘤的发生发展密切相关。近来,大量研究证实Bmi1在许多人类恶性肿瘤中异常高表达,因此其具有重要的诊断和治疗意义,并且可作为一种潜在的治疗靶点。但是目前其在舌鳞状细胞癌(tongue squamous cell carcinoma,TSCC)中的表达情况少有报道。为了研究Bmi1在舌鳞癌中相关生物学作用,设计并实施了如下实验:目的:阐明Bmi1在舌鳞癌细胞系和临床标本中的表达及其临床意义;探索以Bmi1为靶向的小分子抑制剂抗口腔鳞癌治疗的有效性,为抗肿瘤治疗提供新的靶点和理论基础。方法:1、应用免疫组织化学染色检测Bmi1和Ki67在舌鳞癌组织及正常舌体组织中的表达,分析Bmi1的表达水平与相关临床病理参数及患者总体生存率之间的关系。2、利用si RNA抑制舌鳞癌细胞中Bmi1的表达,通过MTT、Western blot、迁移试验、实时定量RT-PCR等实验分析其对舌鳞癌细胞的增值、凋亡、迁移、衰老、克隆形成率等相关生物学作用的影响。3、通过组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA和Na B处理舌鳞癌细胞后,观察其对舌鳞癌细胞相关生物学特征的影响。4、通过构建动物模型观察Bmi1基因沉默和Na B腹腔给药对肿瘤生长的影响。结果:1、通过q-PCR结果显示,除Tca8113细胞系外Bmi1的m RNA水平与正常舌粘膜组织相比,在Cal27、SCC9、SCC25、HN4、HN6、HN12细胞中分别提高大约3.45、3.71、3.57、8.42、5.82和6.21倍(P<0.01)。Western blot实验结果也证实除了Tca8113外,Bmi1在TSCC细胞系中呈高表达。免疫荧光染色结果显示Bmi1稳定并主要表达于三种细胞系的细胞核当中。免疫组织化学染色结果显示:52例舌鳞状细胞癌组织中36例Bmi1呈强阳性表达(69.2%);16例舌正常黏膜组织中13例Bmi1呈弱阳性或阴性表达(81.3%)。因此,Bmi1在舌鳞状细胞癌组织与正常舌体组织中的表达有显著差异(P<0.01)。在研究的52例舌鳞状细胞癌患者中Bmi1表达与病人的年龄、性别、肿瘤大小、局部浸润、病理分级、临床分期无关,与淋巴结转移显著相关(P=0.0367)。免疫组化染色结果表明:Bmi1表达与Ki67表达显著相关(P=0.0384);结合临床随访资料,对患者总体生存情况进行分析,发现Bmi1高表达组患者的总体生存率明显低于低表达组患者(log-rank,P=0.0179)。2、Bmi1基因沉默显著抑制舌鳞癌细胞的增殖和迁移并且诱导细胞凋亡,显著降低舌鳞癌细胞克隆形成率、降低CD44+CD133+双阳性细胞亚群比例、诱导细胞衰老、增强顺铂化疗药物的敏感性。3、HDACi TSA和Na B能够有效抑制舌鳞癌细胞中Bmi1的表达。有效地抑制肿瘤细胞的增殖、克隆形成以及CD44+CD133+双阳性细胞亚群比例,诱导肿瘤细胞凋亡、衰老并且增强化疗药物的敏感性,获得了与Bmi1基因沉默相类似的表型变化。但是也不完全一致,实验过程中我们发现TSA处理的细胞发生EMT样形态改变并伴随E-cadherin表达下调和Vimentin表达上调。我们也证明了在舌鳞癌细胞中Na B的这些抗癌作用至少部分是通过下调Bmi1的表达来实现的。4、通过构建动物模型发现Bmi1的基因沉默和Na B的药理学抑制分别与对照组相比都能够明显抑制肿瘤的生长。结论:Bmi1在舌鳞状细胞癌组织及细胞系中高表达,与颈淋巴结转移显著相关和患者的预后及总体生存率也显著相关,提示Bmi1的异常表达可能与舌鳞癌的发生发展有关,并且可作为一种新的生物标志物用于患者的诊断和预后预测。其次,选择像Na B这样合适的HDACi可作为一种新的抗舌鳞癌治疗的药物。