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目的:肺癌是全球范围内发病率较高的癌症之一,常可导致癌症死亡。其中,小细胞肺癌（SCLC）占据13%的肺癌病例,相对5年生存率为6%;非小细胞肺癌（NSCLC）则占据83%的病例,其相对5年生存率为23%。化学疗法是非小细胞肺癌最常用的治疗方法,尤其是手术前化疗,常用的药物包括顺铂（DDP）和紫杉烷类药物,还有依托泊苷,吉西他滨,长春瑞滨和培美曲塞等。但有研究报告表明,NSCLC对其化疗主要药物DDP和紫杉烷类药物的耐药率分别高达约63%和43%。铂类化学疗法虽然改善了非小细胞肺癌患者的长期存活率,但短期内疗效低,毒性高,几乎不可避免地出现耐药性。因此,顺铂（DDP）耐药已成为NSCLC患者死亡的主要原因。在化疗过程中,导致顺铂耐药的其中一个原因是肿瘤多药耐药（multidrug resistance,MDR）机制的产生。MDR是指肿瘤细胞对化学结构和作用机制不同的化疗药物所产生的的获得性抵抗,可导致药物的敏感性下降。肿瘤细胞MDR的形成机制颇为复杂,其中药物的吸收减少和代谢增加是常见机制,另外还包括药物作用靶点的改变和肿瘤细胞的凋亡通路受损等。而其中最主要的机制是肿瘤细胞膜上一种膜蛋白的高表达所导致。这种膜蛋白为依赖水解ATP供能的三磷酸腺苷结合盒转运蛋白（ATP-binding cassette transporter,ABC转运蛋白）,这类膜蛋白的高表达可导致药物泵出增多、细胞内药物积累减少。ABC转运蛋白是一大批高度保守的跨膜蛋白,它们通过细胞膜的双层结构介导许多结构和功能多样的底物的主动转运,分7个亚家族（ABC-A,ABC-B,ABC-C,ABC-D,ABC-E,ABC-F,ABC-G）。与MDR相关的ABC转运蛋白,即ABCB1/P-糖蛋白（P-GP）,ABCG2/乳腺癌耐药蛋白（BCRP）和ABCC1/多药耐药相关蛋白1（MRP1）,存在于同一种细胞中时是不等同分布的。在各种研究中,ABC转运蛋白家族成员如ABCB1和ABCG2均参与耐药。同时有研究表明,多种信号通路参与该耐药过程。刺猬（Hh）信号通路在胚胎发育、组织再生和干细胞更新中起重要作用。Hh蛋白家族由Sonic（SHH）,Indian（IHH）和Desert（DHH）蛋白组成,它们根据物种不同而差异表达。在人类中,声波刺猬（SHH）是主要蛋白质,通过与12-跨膜（TM）受体-Patched1和/或Patched2（PTCH1和PTCH2）结合导致7-跨膜平滑化蛋白质（SMO）的活化,从而激活其下游信号通路。SMO活化后激活了神经胶质瘤相关的癌基因（GLI）转录因子（GLI-1,GLI-2和GLI-3）,从而激活下游靶基因的表达,其中GLI-1是最重要的强转录激活因子。研究已经证实,激活的刺猬（Hh）信号可上调MDR相关转运蛋白ABCB1和ABCG2的表达,表明SHH/PTCH/GLI-1通路可能对ABC转运蛋白具有调节作用。矿物质粉尘诱导基因（MDIG）是近年来在矿工肺泡巨噬细胞中发现的与肺癌相关的新原癌基因,在肿瘤发生发展的生物学过程中起关键作用。前期研究表明,MDIG肿瘤发展的早期可促进肿瘤细胞增殖,促进肿瘤增长;晚期则可抑制肿瘤的侵袭和转移,这种矛盾现象的确切机制也在进一步研究中。本研究的目的旨在确定矿物粉尘诱导基因（MDIG）是否参与肺腺癌的顺铂（DDP）耐药并探讨其耐药的分子机制,而后进一步探究SHH/PTCH/GLI-1通路在该耐药过程中的作用。方法:本研究最初选择肺腺癌敏感细胞株A549和肺腺癌顺铂耐药细胞株A549/DDP为靶细胞。（1）通过细胞毒性实验（CCK-8实验）检测了敏感细胞株A549细胞和顺铂耐药株A549/DDP细胞的顺铂耐药性,以明确耐药细胞株的建立;然后分别通过逆转录定量PCR和Western Blotting实验检测了MDIG m RNA和蛋白的表达差异;（2）将A549/DDP细胞株进行不同慢病毒转染,分别建立MDIG过表达以及MDIG沉默的稳定转染A549/DDP细胞株,并再次检测其DDP耐药性变化。然后通过逆转录定量PCR和Western Blotting实验分别检测了敏感细胞株A549细胞和顺铂耐药株A549/DDP细胞中,与肺腺癌细胞耐药相关的ABC转运蛋白（ABCB1、ABCC1、ABCG2）基础表达的差异;随后,检测MDIG过表达以及MDIG沉默的A549/DDP稳转细胞株中上述指标的变化。（3）通过逆转录定量PCR和Western Blotting实验分别检测了A549细胞和A549/DDP细胞中SHH通路相关分子SHH、PTCH1、GLI-1基础表达的差异,并在MDIG过表达以及MDIG沉默的A549/DDP稳转细胞株中检测上述指标的变化。在此基础上,选择MDIG过表达A549/DDP稳转细胞,加入SHH通路抑制剂后,检测其ABC转运蛋白表达及DDP耐药性的变化,进一步验证MDIG通过SHH通路调控ABC转运蛋白（ABCB1、ABCC1、ABCG2）的表达,从而发挥诱导肺腺癌细胞DDP耐药的作用。（4）通过上述实验得出结论后,应用肺腺癌敏感细胞株A549、H1299细胞株分别进行不同慢病毒转染,建立MDIG过表达以及MDIG沉默的稳定转染A549、H1299细胞株,重复上述实验,得出相同结论。最后,利用裸鼠成瘤实验,根据成瘤大小验证MDIG对肺腺癌细胞顺铂耐药的促进作用,并应用免疫组化实验进一步检测MDIG对肺腺癌顺铂耐药的调控过程中关键信号通路分子的组织表达情况。结果:（1）A549/DDP细胞的IC50值明显高于A549细胞,而且A549/DDP细胞中MDIG m RNA、蛋白的基础表达均比A549细胞明显升高。倒置荧光显微镜观察A549/DDP细胞在慢病毒稳定转染后状态良好,并通过RT-q PCR和Western Blotting实验验证MDIG过表达及沉默效率,结果显示:MDIG过表达组（LV-MDIG）明显增加了A549/DDP细胞中MDIG的m RNA和蛋白表达水平;MDIG沉默组（LV-MDIG-RNAi 1和LV-MDIG-RNAi 2）均显著降低了A549/DDP细胞中MDIG的m RNA和蛋白表达水平。与对照组比较,A549/DDP细胞MDIG过表达后其IC50值明显增高,沉默A549/DDP细胞中的MDIG后,其IC50值明显降低。（2）与A549细胞相比,A549/DDP细胞的ABC转运蛋白（ABCB1、ABCC1、ABCG2）的m RNA和蛋白质的基础表达水平显著上调。与对照组比较,A549/DDP细胞MDIG过表达后其ABC转运蛋白（ABCB1、ABCC1、ABCG2）的m RNA和蛋白质表达均分别明显上调,在MDIG沉默后则分别明显降低。（3）A549/DDP细胞的SHH、PTCH1、GLI-1 m RNA和蛋白的基础表达与A549细胞相比,明显增高。上述分子的m RNA和蛋白表达水平在MDIG过表达后分别与对照组相比,均明显上调,在MDIG沉默后则分别低于对照组。MDIG过表达A549/DDP组（LV-MDIG）加入了SHH通路抑制剂环巴胺后（LV-MDIG+cyclopamine组）,SHH信号通路关键分子GLI-1及ABC转运蛋白（ABCB1、ABCC1、ABCG2）的蛋白表达水平均较未加通路抑制剂（LV-MDIG组）明显下调,而且IC50也明显下调。（4）应用肺腺癌敏感细胞株A549、H1299重复上述实验,结果表明:与对照组比较,A549、H1299细胞的MDIG过表达后,A549、H1299细胞的IC50值均明显增高,沉默A549、H1299细胞中的MDIG后,其IC50值明显降低。且A549、H1299细胞过表达后其ABC转运蛋白（ABCB1、ABCC1、ABCG2）及SHH通路相关蛋白（SHH、PTCH1、GLI-1）的蛋白质表达均分别明显上调;在MDIG沉默后则分别明显降低。MDIG过表达A549、H1299细胞组（LV-MDIG）加入了SHH通路抑制剂环巴胺后（LV-MDIG+cyclopamine组）,SHH信号通路关键分子GLI-1及ABC转运蛋白（ABCB1、ABCC1、ABCG2）的蛋白表达水平均较未加通路抑制剂（LV-MDIG组）有所下调,而且IC50也有下调。（5）在体内实验中,MDIG沉默A549/DDP稳定转染细胞株在裸鼠皮下形成的肿瘤体积在成瘤2周后明显小于对照LV-CON组,且MDIG沉默LV-MDIG-RNAi组在经过DDP干预后,肿瘤体积进一步减小。根据成瘤组织的免疫组化实验,结果发现MDIG沉默LV-MDIG-RNAi组ABCB1、ABCG2、GLI-1明显低于对照LV-CON组。结论:1.MDIG在顺铂耐药细胞中表达明显增高,其表达水平与顺铂耐药有关。2.MDIG可促进肿瘤耐药相关ABC转运蛋白（ABCB1、ABCC1、ABCG2）表达,从而促进药物的胞内外排,进而诱导肺腺癌细胞顺铂耐药。3.MDIG通过活化SHH/PTCH1/GLI-1信号传导通路,激活的转录因子GLI-1可导致下游ABC转运蛋白（ABCB1、ABCC1、ABCG2）表达增加,进而诱导肺腺癌细胞顺铂耐药。