肿瘤细胞是分化机制失控的细胞，表现为细胞形态改变、核浆比增大、细胞周期异常、过度增殖和某些生理功能的丧失等。有些恶性肿瘤细胞可以在体内外某些因素的作用下被诱导而重新发生分化，恶性程度降低，这就是肿瘤的诱导分化治疗。目前只有少数的诱导分化剂成功地用在血液系统肿瘤的治疗上，而对实体瘤的诱导分化治疗却鲜有报导。另外，在肿瘤学研究中有一类很重要的蛋白——分化抑制蛋白（Id），它参与了胚胎细胞的分化和肿瘤的发生、侵袭、血管形成等过程，但是作为分化相关的蛋白，它在肿瘤分化中所起的作用还不明确。本研究就是以分化抑制蛋白家族中表达谱最广的Id-1作为分子靶标，通过RNAi技术降低该蛋白的表达，来观察该蛋白在恶性实体肿瘤诱导分化中的作用。首先，本研究在体外水平上探讨了Id-1蛋白在恶性肿瘤细胞诱导分化中的作用。本实验室曾经用组织芯片和免疫组化的方法证明了Id-1蛋白在肺癌、结肠癌、胰腺癌、胃癌等多种肿瘤组织中表达，并且表达程度与肿瘤的分化程度呈负相关。为了进一步明确Id-1蛋白在肿瘤分化中的作用，我们采用了即可以形成实体肿瘤，又有明确分化标志，还高表达Id-1蛋白的小鼠树突状细胞肉瘤（DCS）细胞作为体外模型，通过RNAi的方式降低该细胞中Id-1蛋白的表达并观察干扰后细胞的变化。我们设计并化学合成了三条针对小鼠Id-1 mRNA的小干扰RNA（SiRNA），经阳离子脂质体包裹后转染DCS细胞，Western Bloting筛选出50nM的siNu₀10495₀01号SiRNA在转染后12～16h对Id-1蛋白的抑制效果可达90％以上，并通过Real-time PCR在mRNA水平上进行了验证。确定DCS细胞内Id-1蛋白的表达被抑制后，我们检测该细胞在生物学特征、分化特性和恶性行为上的改变，同时设立了空白组和无关对照组作为阴性对照，诱导分化剂丁酸钠组作为阳性对照。降低Id-1蛋白的表达后，在生物学特征上DCS细胞展现出趋向成熟树突状细胞的形态：细胞伸展，分枝增多、变长；细胞体积增大，核浆比减小；细胞周期也发生了显著变化，干扰后24h处于G₀／G₁期的细胞由13.6％上升至26.8％，S期细胞由77.9％下降至63.9％；干扰后48hG₀／G₁期的细胞由40.2％上升至50.4％，S期细胞由37.9％下降至27.6％，P＜0.01。在分化特性上，干扰DCS细胞中Id-1基因的表达后，DCS细胞出现了分化成熟的标志，表现在树突状细胞的分化标志Id-2蛋白表达增高，并且DC细胞成熟的标志CD86由干扰前的阴性变为阳性。我们还分别通过MTT实验、克隆形成实验和Transwell实验证明了干扰Id-1基因表达后DCS细胞体外增殖能力、成瘤能力和侵袭能力都降低了（P＜0.01）。以上结果证明降低Id-1的表达，可以诱导恶性实体肿瘤细胞发生分化，降低其恶性程度。此外，我们还初步探讨了Id-1发挥作用的信号通路。Western Bloting结果显示干扰Id-1基因的表达，可引起分化相关的、Id-1直接作用的下游基因E2A的表达增高，说明降低Id-1蛋白诱导的肿瘤细胞的分化可能是通过E2A参与的信号通路如MAPK、Notch等进行的。为进一步明确降低Id-1表达在体内水平上对肿瘤的治疗作用，我们进行了第二部分的研究。以高表达Id-1蛋白的小鼠肝癌腹水瘤（H22）为模型，将第一部分证实有效的SiRNA进行甲基化修饰，用阳离子脂质体包裹后腹腔注射治疗，观察模型小鼠在体重和腹围上的变化来评价治疗效果，同时探讨RNAi体内治疗肿瘤的可行性。结果显示，高剂量干扰组和低剂量干扰组小鼠的体重增长和腹围增长都慢于无关对照组，尤其是高剂量siRNA对小鼠腹水瘤的抑制作用明显，相对抑制率在50％以上，与无关对照组相比，有明显差异（P＜0.05）。提示降低Id-1蛋白的表达可以有效抑制肿瘤细胞在体内的增殖，减慢腹水的增长速度，而且这种治疗效果具有剂量的依赖性。总之，通过RNAi技术降低Id-1蛋白的表达，在体外可以诱导实体肿瘤细胞发生分化，细胞的增殖、成瘤、侵袭能力都降低，在体内也能有效地抑制腹水瘤细胞的增殖，减缓腹水的产生速度。说明实体肿瘤也可以进行诱导分化治疗，RNAi技术和Id-1蛋白可以成为临床肿瘤诱导分化治疗的新的方法和新的靶点。