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目的:研究肿瘤抑制基因XAF1在非小细胞肺癌中的表达,探讨XAF1在非小细胞肺癌发生、发展中的作用,为寻找肺癌靶向基因治疗的新靶点提供理论依据。方法:本研究通过收集临床手术切除的新鲜非小细胞肺癌(NSCLC)组织(病理学检查明确为鳞癌和腺癌)51例,按癌组织、癌旁组织(距癌组织2cm内的非癌组织)和正常肺组织(距癌组织5cm以上)三个不同部位无菌取材,采用半定量逆转录-聚合酶链式反应(RT- PCR)检测15例NSCLC肺癌组织、癌旁组织及正常肺组织中XAF1、XIAP mRNA表达情况;应用S-P免疫组化检测51例肺癌患者癌组织、癌旁组织及正常肺组织中XAF1蛋白表达,分析其表达和临床病理特征相关性;利用重组腺病毒Ad5/F35-XAF1介导转染人肺腺癌细胞株A549和肺鳞癌细胞株SK-MES-1,采用RT-PCR定性检测肺癌细胞转染前、后XAF1 mRNA及蛋白表达变化,MTT及流式细胞计量法分别检测转染前、后肺癌细胞增殖和凋亡变化。结果:(1)RT-PCR检测的15例新鲜肺癌组织中,3例XAF1、XIAP mRNA无表达,在表达的12例患者中:肺癌癌组织较癌邻近正常肺组织XAF1 mRNA表达水平下调(P<0.05),表达强度由0.73±0.16下调为0.48±0.14,下调34.25%;癌旁组织较癌邻近正常组织无统计学差异(P>0.05);XIAP mRNA的表达癌组织明显高于癌邻近正常肺组织(P<0.05),表达强度由0.50±0.11上调为0.72±0.14,上调30.56%。(2)S-P免疫组化结果显示:癌组织中XAF1蛋白阳性表达28例(28/51,54.9%),癌旁组织40例(40/51,78.4%),正常组织中44例(44/51,86.7%),癌组织中XAF1表达强度均弱于癌旁组织及正常肺组织(p<0.05),而癌旁组织与正常肺组织表达强度无统计学意义(p>0.05)。(3)XAF1在A549和SK-MES-1细胞中表达较弱或缺如,经重组腺病毒Ad5/F35-XAF1转染后RT-PCR检测显示,XAF1 mRNA及蛋白表达显著增强,且随剂量依赖性增强,在SK-MES-1细胞中表达更显著;(4)MTT法检测转染腺病毒XAF1肺癌细胞生长增殖受抑制,且呈有效滴度依赖性抑制增强;流式细胞计量法检测不同滴度Ad5/F35-XAF1转染后,在致死滴度范围内肺癌细胞凋亡随滴度增加而逐渐增强。结论:(1)本研究结果表明,非小细胞肺癌中肿瘤抑制基因XAF1表达降低或缺如,XIAP基因在肺癌组织中表达明显增强,XIAP作为凋亡抑制基因现已被肯定[1],而XAF1在肺癌发生、发展中具有促凋亡作用。(2)肿瘤抑制基因XAF1在NSCLC组织中的表达下调与肿瘤恶性程度、病理类型、分期、淋巴结转移有关,XAF1有望成为预测肺癌预后的一个新的肿瘤标志物。(3)重组腺病毒Ad5/F35-XAF1及对照腺病毒Ad5/F35-EGFP,可成功对肺癌细胞株进行瞬时转染,检测肺癌细胞中XAF1 mRNA及蛋白表达较转染前明显增强,可见重组腺病毒是适用于NSCLC基因治疗一良好载体。(4)本研究结果显示,采用稳定表达XAF1的腺病毒载体转染非小细胞肺癌,可抑制肺癌细胞增殖和诱导肺癌细胞凋亡,其机制可能与XAF1恢复表达后重新激活了其参与的凋亡通路途径有关,XAF1有望成为有效治疗肺癌的理想基因靶标。