食管鳞癌(esophageal squamous cell carcinoma)是一种消化道比较常见的恶性肿瘤,为世界第六大高致死率癌症。全世界每年死于该疾病的人多达30余万,其中中国属于该疾病的高发区,每年有多达15万人死于该病。因此针对该疾病的治疗研究显得非常重要。放射治疗是一种非常普遍,并且行之有效的癌症治疗方法。食管鳞癌对于放射敏感,亦适用于放射治疗。患者经过放射治疗后肿瘤生长受到抑制,体积减小甚至消失。但是肿瘤放射治疗具有一定局限性,在放射治疗的过程中,肿瘤较易复发,甚至发生转移。怎么解决这样一个难题?通常的做法是提高放射的强度来杀伤肿瘤,但是正常组织的细胞同样会受到损害。因此,如何提高食管鳞癌疾病的放射治疗效果,增加肿瘤组织对放射治疗的敏感性成为现在的一个研究热点,同时也是一个厄待解决的问题。端粒酶是由一段核糖核苷酸链和蛋白质部分组成的酶,能够作用于DNA末端并以端粒DNA为模板合成新的端粒DNA链。我们知道随着细胞的不断分裂,DNA也会同步复制。但是,DNA复制存在一个末端问题,即每复制一次,DNA末端就会相应变短。现在我们知道,肿瘤细胞内的端粒酶的活性和含量较正常细胞高。已经有很多研究发现端粒酶抑制剂能够有效抑制肿瘤细胞内的端粒酶活性,对于肿瘤生长有一定抑制效果。抑制剂imetelstat,由一段13个核糖核苷酸和一段脂质体尾巴组成的复合物,能够有效抑制细胞内的端粒酶活性。更为重要的是已有研究表明它在体外都能有效的肿瘤细胞的增殖,如:慢性淋巴细胞白血病、多发性骨髓瘤、乳腺癌、肺癌等等。然而在鳞状细胞癌领域还详尽的报道。因此我们需要进一步研究抑制剂imetelstat对于食道鳞癌细胞的抑制作用以及放射增敏的机制。这里我们主要通过DSBs修复途径、细胞周期以及细胞凋亡这几个方面来研究端粒抑制剂对Kyse520和Kyse410细胞放射增敏的作用机制。我们开展了以下几个实验研究相关作用机制:第一、通过单克隆形成实验探索了 Kyse410细胞和Kyse520细胞在不同强度γ射线的处理下分别加入抑制剂imetelstat和对照sense后细胞形成克隆的能力。我们发现抑制剂imetelstat加放射处理组细胞的存活率明显低于对照sense加放射处理组。在细胞水平上抑制剂imetelstat对于细胞放射增敏的作用是非常显著的。接下来,在细胞损伤试剂处理的同时,分别用抑制剂imetelstat和对照sense处理,利用流式细胞技术检测细胞凋亡和细胞周期。我们发现抑制剂imetelstat能够促进细胞凋亡。然而,抑制剂imetelstat对于细胞周期的作用却很小。为了进一步探索分子水平的机制,我们通过western blot检测细胞内与DNA损伤修复相关的蛋白质变化。抑制剂imetelstat处理组的细胞γ-H2AX和p53的表达量明显高于对照sense组。值得注意的是,这与之前的细胞凋亡实验得到的结论相符合。最后,通过裸鼠成瘤实验,我们获得了 Kyse520的裸鼠肿瘤模型。待到肿瘤长到50 mm3分成六组进行加药实验,其中抑制剂imetelstat加放射处理组肿瘤生长最缓慢,体积最小。通过对肿瘤组织进行病理分析,我们发现端粒酶抑制剂imetelstat加放射处理组的肿瘤组织中凋亡更显著,组织损伤也较为严重。综上所述,抑制剂imetelstat在体内和体外都能够有效的促进细胞凋亡。抑制剂imetelstat在体内能够促进细胞凋亡抑制细胞增殖。在体外端粒酶抑制剂能够调节细胞内γ-H2AX,p53,caspase3的表达,进而引起一系列生理变化,抑制DNA损伤修复,促进细胞凋亡。这项研究有力的支持了抑制剂imetelstat能够食管鳞癌细胞对放射更加敏感。同时也为抑制剂imetelstat作为一种新颖的治疗方法提供更加充分的理论依据。