力学微环境的改变尤其是基底硬度的变化对多种疾病的产生具有重要的作用。细胞能够感应基底硬度改变引起的力学信号的变化并转换为生物化学信号进而调控胞内的多条信号通路，这些信号通路的改变调节相应的细胞生物学行为，影响疾病的发生发展。肺癌是一类发病率和死亡率高且预后差的原发性恶性肿瘤，虽然对肺癌发病机理和治疗手段的研究已经取得了重大的突破和进展，但是肺癌的患病率、发病率和死亡率仍然呈现上升趋势，研究成果不甚显著，迫切需要开发更为有效的药物以及寻找治疗的新策略。已有研究发现，免疫逃逸在肺癌的发生发展过程中起着重要的作用，肺癌细胞通过多种机制逃避免疫系统的抗肿瘤反应。但是，基底硬度的变化如何影响免疫逃逸过程进而调控肺癌的发生发展，其内在机制目前尚不清楚。基于此问题，本课题拟以人肺腺癌A549细胞为实验研究对象，以聚二甲基硅氧烷（PDMS）为基底材料，研究基底硬度的变化对A549细胞免疫逃逸的影响及相关的信号通路。首先，利用TCGA数据库进行肺腺癌中整合素β1（ITG-β1）差异性表达和生存分析。其次，将PDMS预聚物与固化剂按照10:1、30:1和50:1的比例混合均匀得到不同硬度的基底，对不同硬度的PDMS基底进行表面修饰，将A549细胞接种于不同硬度的PDMS基底上，检测基底硬度对A549细胞ITG-β1表达的影响。接下来，为了探究基底硬度调节免疫逃逸的内在机制，检测了基底硬度对A549细胞中黏着斑激酶（FAK）介导的免疫逃逸相关信号通路的影响。之后采用慢病毒稳定敲低基因的方法，检测敲低FAK对免疫逃逸分子表达的影响。最后，将不同硬度基底上的A549细胞与T细胞共培养，检测了基底硬度对A549细胞增殖和T细胞活力的影响。本文主要实验内容与结果如下：
　　（1）利用TCGA数据库对肺腺癌ITG-β1差异性表达和生存进行分析，结果表明相对于正常组织，肺腺癌组织高表达ITG-β1，ITG-β1高表达与患者生存率显著相关。将A549细胞接种于不同硬度的PDMS基底上，采用Western blot检测基底硬度对A549细胞中ITG-β1蛋白表达的影响，实验结果表明基底硬度调节ITG-β1蛋白的表达，随着基底硬度的增加，ITG-β1的表达上调。
　　（2）利用Western blot、ELISA、QPCR技术研究基底硬度对A549细胞中FAK介导的免疫逃逸相关信号通路的影响，研究结果显示，基底硬度对A549细胞中FAK的表达具有显著的影响，随着基底硬度的增加，FAK表达增加。基底硬度调节FAK的表达，一方面影响FAK调控的炎症因子的表达，另一方面影响FAK/STAT1信号通路调控的免疫逃逸相关分子的表达。研究发现，随着基底硬度的增加，炎症因子IL-33及其下游因子CCL5和ST2的表达都上调，免疫抑制因子TGF-β1和IDO以及表面分子PD-L1和FasL的表达也上调。
　　（3）利用慢病毒稳定敲低FAK基因，再用Western Blot技术检测敲低该基因对于免疫逃逸相关分子表达的影响。研究表明，FAK基因与免疫逃逸过程紧密相关，FAK基因的敲低能够减弱IL-33、TGF-β1、PD-L1和FasL的表达，表明FAK相关信号通路在免疫逃逸过程中发挥着重要作用。
　　（4）利用MTT和CCK8检测基底硬度对共培养体系中A549细胞增殖和T细胞活力的影响。研究发现，将不同硬度PDMS基底上A549细胞与T细胞共培养，基底硬度可以显著影响A549和T细胞增殖。随着基底硬度的增加，A549细胞增殖增加，T细胞活力减小。
　　本实验研究证实基底硬度能够调控A549细胞的免疫逃逸过程，研究结果有助于加深对力学微环境调控肺癌发生发展的理解，可以为肺癌的免疫治疗提供研究基础和数据支撑，并为肺癌的预防和治疗提供相应靶点，提高免疫治疗的应答率。