目的对于非小细胞肺癌,放射治疗是主要的治疗手段,但是放疗过程中部分肿瘤细胞或组织能够适应放疗并产生对放疗的抵抗。PLK1是POLO样蛋白激酶PLKs家族功能最重要的一员,在多种肿瘤中广泛表达且与细胞周期、DNA损伤修复、肿瘤的上皮细胞-间充质转化等作用密切相关,并且PLK1的高表达与肿瘤患者的预后呈负相关。多项PLK1抑制剂的临床研究正在积极开展,并初见成效。但是PLK1抑制剂在非小细胞肺癌中作用及放疗增敏性及相关机制研究目前仍无明确的结论。本研究拟探讨PLK1在非小细胞肺癌组织中表达及PLK1抑制剂对非小细胞肺癌放疗敏感性的相关分子机制。方法我们首先通过免疫组化技术检测50例NSCLC肿瘤组织中PLK1、P-PLK1及EMT相关蛋白的表达情况,探究PLK1在NSCLC中的发生、发展中的作用与临床预后的意义。然后分析50例非小细胞肺癌患者液体活检的大panel二代测序数据,验证所得结论。进一步,选取7种非小细胞肺癌细胞系A549,H520,H292,H460,H1299,Calu-3,PC-9,通过MTS实验及克隆形成实验探究PLK1抑制剂对非小细胞肺癌细胞增殖能力及克隆形成能力的影响,观察药物对非小细胞肺癌是否具有放疗增敏性。最后,通过细胞流式实验及Western Blotting实验检测PLK1抑制剂联合放疗后非小细胞肺癌细胞周期、细胞凋亡及相关蛋白表达变化,探究PLK1抑制剂联合放疗对非小细胞肺癌细胞放疗敏感性的影响和分子机制。结果1、PLK1在非小细胞肺癌组织及细胞系中呈现相对高表达的趋势,与非小细胞肺癌患者预后呈负相关我们通过免疫组化技术检测50例非小细胞肺癌肿瘤组织中PLK1、P-PLK1及EMT相关蛋白的表达情况,发现它们在肿瘤组织中呈较高的表达状态。另外,我们发现PLK1与EMT有关,且PLK1、P-PLK1的高表达的NSCLC患者更容易发生肿瘤转移以及预后更差。然后我们分析50例NSCLC患者液体活检的大panel二代测序数据,验证所得结论。2、PLK1抑制剂能够抑制了非小细胞肺癌细胞的增殖,且促进凋亡的发生我们通过MTS实验及蛋白印迹的实验筛选出对PLK1抑制剂敏感的细胞系PC9与抗拒细胞系H1299,发现了PLK1抑制剂能够抑制NSCLC细胞增殖及并且促进凋亡的发生。然而,这种能力依赖于细胞系P53与PLK1都能够表达。3、PLK1抑制剂能够增加部分非小细胞肺癌细胞的放射治疗敏感性我们通过平板克隆实验来检测PLK1抑制剂对两组细胞系放疗增敏性,通过细胞流式实验及Western Blotting实验检测PLK1抑制剂联合放疗后非小细胞肺癌细胞周期、细胞损伤、细胞凋亡及相关蛋白表达变化。这些实验结果表明,PLK1抑制剂能够增强部分非小细胞肺癌细胞系对放射治疗的敏感性。结论我们的研究强调了PLK1在非小细胞肺癌病因学及预后的重要作用,靶向P53/PLK1/Cdk1信号通路也许能够为非小细胞肺癌患者提供一个新的个体化治疗策略。