背景和目的:食管癌是一种在食道粘膜上生长的恶性肿瘤,在世界范围内其发病率和死亡率很高。在中国,超过90%的食管癌是鳞状细胞癌。考虑到食管癌对公众健康的巨大威胁,高效的诊断和先进的治疗显得尤为迫切。目前,上消化道内窥镜检查为食管癌的诊断提供了极大的帮助。此外,手术、放疗和化疗是国际指南推荐的主流治疗方法。然而在临床诊疗过程中,食管癌常出现放疗耐受,很大程度上阻碍了食管癌有效治疗。因此,需要深入探讨食管癌放疗耐受发生的潜在机制,以期为患者带来效益。高通量测序技术的快速发展为肿瘤生物标志物的发现和鉴定带来了便利,到目前为止,已鉴定出大量与食管癌放射敏感性相关的基因。在此,我们发现了一个与食管癌放射敏感性相关的新基因二氢嘧啶酶相关蛋白5(Dihydropyrimidinase-related protein 5,DRP5)。DRP5是崩解素反应介质蛋白的五个成员之一,在发育中的神经元中高表达。最近,一些报告已经确定了该家族蛋白在肿瘤生物学中的作用。DRP5通过与酪氨酸激酶和线粒体间隔蛋白相互作用来调节细丝动态、生长锥和树突的发育以及突触的可塑性。抗DRP5的神经元自身抗体已被认为是肺癌和胸腺瘤相关自身免疫的标志。然而,DRP5在食管癌中的作用及其发挥作用的机制尚不清楚。方法:(1)构建食管癌放射耐受细胞系,按照临床患者特征照射细胞系,直到累计与临床治疗水平相近;(2)通过蛋白免疫印迹实验对食管癌亲本和放射耐受系中DRP5的蛋白水平进行检测;(3)实时定量聚合酶链式反应对食管癌亲本和放射耐受20a-5p和DRP5的分子水平进行检测;(4)放射治疗结合平板克隆形成实验对食管癌亲本和放射耐受细胞系的反射性进行检测;(5)CCK8实验对食管癌亲本和放射耐受细胞系的细胞活力检测,进一步分析细胞的生存能力;(6)细胞划痕实验对食管癌细胞系的迁移能力进行检测,以及进一步探讨DRP5对食管癌转移发生的影响;(7)流式细胞术对食管癌细胞系的凋亡水平进行检测,探究DRP5对细胞凋亡的影响;(8)生物信息学预测mi RNA与靶基因的结合位点;(9)双荧光素酶报告基因实验检测mi R-20a-5p与DRP5的靶向关系。结果:(1)DRP5在放射耐受食管癌细胞中的表达高于亲本细胞。通过定量聚合酶链式反应检测到在食管癌放射耐受细胞系中DRP5的m RNA水平高于食管癌亲本细胞系,通过蛋白免疫印迹实验检测到DRP5蛋白表达水平与m RNA趋势一致,即在食管癌放射耐受细胞系中高表达。(2)DRP5具有促进放射耐受的作用。通过在放射耐受细胞中转染si-DRP5,降低细胞中DRP5基因的水平,与转染si-NC的对照组相比后发现,细胞的放射敏感性降低,且在两组细胞中均有一致的表现,细胞活力检测发现,与对照组相比,DRP5抑制能有效降低细胞活力,反之,过表达DRP5能增加细胞活力,与放射线结合效果更明显。(3)DRP5参与食管癌细胞的迁移和凋亡,细胞划痕实验发现划痕形成12h和24h后,与对照组相比,si-DRP5组细胞迁移有所下降。DRP5作为食管癌中原癌基因,其抑制凋亡的能力也得到了验证,流式细胞术检测了转染si-DRP5细胞经照射后的早期凋亡和晚期凋亡水平,发现DPR5水平降低后,细胞的凋亡水平增加。(4)DRP5是食管癌细胞中mi R-20a-5p的靶点。首先通过生物信息学网站预测mi R-20a-5p与DRP5的靶向位点,双荧光素酶报告基因实验检测mi R-20a-5p是否与DRP5基因存在靶向关系。并检测到DRP5基因的m RNA水平和蛋白水平随着mi R-20a-5p的变化反向改变。结论:(1)DRP5 m RNA及蛋白均在食管癌放射耐受细胞系中高表达;(2)DRP5抑制能够增加食管癌放射敏感性,DRP5高表达能够促进食管癌的放射耐受;(3)DRP5抑制能够抑制食管癌细胞活力,DRP5高表达能够增加食管癌细胞活力;(4)DRP5抑制能够抑制食管癌细胞迁移,促进食管癌细胞凋亡;(5)DRP5是mi R-20a-5p的一个靶向位点,mi R-20a-5p也能影响食管癌的放射耐受,可能是通过靶向DRP5发挥作用的。