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实体瘤对放射治疗的抵抗是影响放疗疗效的重要原因之一。既往的相关研究主要以单个肿瘤细胞为研究基本单位,忽略了肿瘤作为一个特殊的异质性群体其生长的微环境和瘤细胞间的信息交流和相互作用。近年来研究发现肿瘤细胞在三维培养条件下存在“群集耐受”(multicellular resistance,MCR)现象:细胞和细胞、细胞和基质的相互作用导致肿瘤细胞对细胞毒药物、放射线等治疗的敏感性降低。整合素是重要的细胞黏附分子(cell adhesion molecule,CAM),介导细胞与细胞、细胞与基底膜(extracellular matrix,ECM)的黏附作用。通过参与肿瘤的侵袭转移、血管生成、细胞生存等过程,整合素在肿瘤发展过程中发挥其作用。SAPK/JNK信号通路是细胞内重要的信号转导途径,许多在细胞外触发凋亡的刺激因子都能活化该通路,表明其在环境应激诱导的凋亡过程中可能发挥着重要的作用。国内关于肿瘤放疗群集耐受的相关研究报导很少。本研究选择alphaV整合素作为靶点,用细胞间黏附广泛而紧密的肿瘤多细胞球模拟实体瘤,初步探讨alphaV整合素在鼻咽癌放疗群集耐受中的作用及机制。为逆转肿瘤放疗群集耐受、增强放疗敏感性提供可能的研究方向。目的:1.建立鼻咽癌体外多细胞球模型;2.探讨alphaV整合素在鼻咽癌放疗群集耐受中的作用及发挥作用的机制。方法:1.采用liquid overlay技术进行CNE-2Z多细胞球(multicellular spheroids,MCSs)培养,同时进行单层细胞(monolayer cells,MCs)培养:2.免疫荧光流式细胞术比较两种培养条件下CNE-2Z细胞alphaV整合素表达情况;3.MTT比色法及血球计数器计数法考察阻断alphaV整合素作用前后两种培养条件下CNE-2Z细胞的放射敏感性变化:4.AnnexinV/PI双标流式细胞术检测阻断alphaV整合素作用前后、X射线照射后MCSs凋亡情况;5.Western blot法检测X射线照射后MCSs中SAPK/JNK信号通路活性的变化,阻断alphaV整合素前后X射线照射后MCSs中SAPK/JNK信号通路的活性的变化,特异性阻断SAPK/JNK信号通路前后X射线照射后caspase-3蛋白表达变化;6.TUNEL法检测特异性阻断SAPK/JNK信号通路前后、X射线照射后MCSs凋亡率变化。结果:1.培养第4-5天即可形成直径约100μm左右的MCSs;2.与MCs相比,MCSs的alphaV整合素表达明显增高(P＜0.05);3.与MCs相比,MCSs放射敏感性显著降低(P＜0.05),阻断alphaV整合素作用后,MCSs放射敏感性明显提高(P＜0.05);4.MCSs中存在一定的自发凋亡现象,2.0GyX射线照射后,MCSs凋亡率上调不明显(P＞0.05);事先阻断alphaV整合素的作用,2.0Gy X射线照射后MCSs凋亡率明显上调[(16.17±1.04)%vs(35.26±3.02)%,P＜0.05];5.2.0Gy X射线照射后MCSs中SAPK/JNK信号通路表现动态磷酸化过程,其中2小时磷酸化水平最高(0.6906±0.0236),5小时基本恢复原水平(0.1982±0.0175);6.阻断alphaV整合素作用2.0Gy X射线照射2h后,MCSs中SAPK/JNK信号通路磷酸化水平明显低于未阻断组[(0.2891±0.0206)vs(0.6631±0.0518)];7.特异性阻断SAPK/JNK信号通路2.0Gy X射线照射后,细胞凋亡率明显上调[(17.94±1.98)%vs(33.37±2.11)%,P＜0.05];8.特异性阻断SAPK/JNK信号通路2.0GyX射线照射后,caspase-3蛋白表达增高(P＜0.05)。结论:1.鼻咽癌体外MCSs模型培养成功,其具有群集耐受性:2。黏附分子alphaV整合素通过抑制MCSs凋亡,在鼻咽癌放疗群集耐受中发挥重要作用;其作用机制可能涉及SAPK/JNK信号通路的短暂激活,抑制了该信号通路的激活过程,可降低鼻咽癌对放疗的群集耐受性,这可能与促进caspase-3蛋白表达有关。