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研究背景和目的：前列腺癌是中老年男性泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤之一。放射治疗是前列腺癌最重要的治疗方法之一。对于临床早期的局限性前列腺癌患者,放射治疗是除根治性前列腺切除术以外,另一种可达到根治性效果的治疗手段。但是仍有相当一部分前列腺癌患者在接受根治性放射治疗后会出现生化复发,甚至是临床复发,从而导致治疗失败。因此,寻找预测前列腺癌放射治疗疗效的指标,或是前列腺癌放射增敏治疗的靶点,具有重要的临床意义。放射线对肿瘤细胞的杀伤作用的本质可以解释为肿瘤细胞不能修复其所引起的DNA损伤；而肿瘤细胞对IR的内在敏感性取决于其修复DNA损伤的能力。在DNA损伤修复机制相关通路中寻找可能的疗效预判标志物,或通过抑制DNA损伤修复成分来增强肿瘤的放射敏感性,是目前研究的方向。睾丸孤核受体4(Testicular Orphan Nuclear Receptor4, TR4)是孤儿受体(Orphan Receptor)家族的一员。前期研究已发现：TR4在细胞对抗氧化应激损伤中起重要的作用。TR4可以通过调控Cockayne综合征B基因(Cockayne Syndrome B, CSB)的表达,来调节转录偶联的核酸切除修复机制(the nucleotide excision repair pathway, NER),从而促进紫外线照射后所导致的DNA损伤的修复。由此可以推测,TR4可能影响到肿瘤的放射治疗疗效。然而,目前对于TR4在前列腺癌放射治疗方面所起的作用及相关机制的研究尚无开展。在本研究中,我们对此进行了探索,并提出了TR4作为前列腺癌放射治疗预后判断或放疗增敏靶点的潜在意义和临床价值。研究方法和结果：1.TR4蛋白在人类前列腺癌组织中的表达及其与放射治疗疗效相关性的研究我们以在浙江大学医学院附属邵逸夫医院接受放射治疗(主要是近距离照射治疗)的前列腺癌患者为研究对象,回顾性分析其临床随访资料,根据其随访结果划分为生化复发组和对照组。采用免疫组织化学染色方法检测TR4蛋白在两组患者放射治疗前的前列腺癌穿刺组织标本中的表达情况。研究发现TR4蛋白的表达水平和前列腺癌患者放射治疗的疗效之间存在着负相关性：出现生化复发者,其前列腺癌组织中TR4蛋白表达水平较高；未出现生化复发者,其前列腺癌组织中TR4蛋白表达水平较低。生化复发组中TR4蛋白免疫组化染色阳性结果比例为69.23%(9/13)；对照组中TR4蛋白免疫组化染色阳性结果比例为15.38%(2/13)；Fisher精确概率检验证实两组间TR4染色阳性结果比例有统计学差异(p=0.02)。提示前列腺癌组织中的TR4蛋白的表达水平可以预测患者放射治疗的预后情况。2.靶向调节TR4基因表达改变前列腺癌细胞放射敏感性的研究我们选择两种不同的前列腺癌细胞系(PC-3和LNCaP),采用成熟的质粒转染技术和RNA干扰技术来靶向调节这两种前列腺癌细胞中的TR4基因表达水平,构建了两种具有不同TR4基因表达水平的稳定转染细胞克隆：TR4Overexpressed的PC-3TR4/PC-3vector和TR4Knocking-down的LNCaP shTR4/LNCaP shNC。采用多种经典的放射生物学检测方法(包括MTT检测、平板克隆形成实验等),来评估具有不同TR4基因表达水平的前列腺癌细胞的放射敏感性；并通过研究DNA损伤修复动力学初步探索了TR4基因影响前列腺癌细胞放射敏感性的可能机制。研究发现前列腺癌细胞中的TR4基因表达水平差异可以影响其放射敏感性：TR4基因表达水平调高可以降低放射线造成的短期杀伤效应,TR4基因表达水平敲低可以增强放射线造成的短期杀伤效应。TR4基因表达水平调高可以增强前列腺癌细胞的克隆形成能力,TR4Overexpressed对PC-3的放射增敏比(SER)为0.910；TR4基因表达水平敲低可以减弱前列腺癌细胞的克隆形成能力,TR4Knocking-down对LNCaP的放射增敏比(SER)为1.243。总之,TR4基因表达水平敲低可以增强其放射敏感性,TR4基因表达水平调高可以增强其放射抵抗性。靶向调控TR4基因表达可为前列腺癌的放疗增敏提供潜在的新靶点。并发现TR4Knocking-down后,LNCaP的DSBs的再连接动力学明显受损,初步探明TR4基因影响前列腺癌细胞放射敏感性这一现象可能与TR4调控参与DNA双链损伤(DSBs)修复途径有关。研究结论：本研究构建了具有稳定表达不同TR4基因水平的前列腺癌细胞克隆。证实TR4基因表达水平的高低可以影响前列腺癌细胞的放射敏感性,前列腺癌组织中TR4蛋白的表达水平和前列腺癌患者放射治疗的疗效之间存在着负相关性；并初步探明TR4影响前列腺癌的放射治疗可能与TR4参与调控DNA双链损伤(DSBs)修复途径、导致DSBs的再连接动力学受损有关。相关结果提示我们,靶向调控TR4基因表达可为前列腺癌的放疗增敏提供潜在的新靶点,而检测放射治疗前的前列腺癌组织标本中的TR4蛋白的表达水平可以在一定程度上预测患者的预后。