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背景:胰腺癌是重要的消化道恶性肿瘤之一,其早期诊断和临床治疗都堪称棘手。临床实践表明,对于胰腺癌的治疗,单纯手术的治疗效果是有限的,同时由于肿瘤耐药性的产生,化疗的治疗效果也不佳。为了提高胰腺癌患者的生存率,迫切需要研究新的有效疗法如介入治疗和基因治疗。对胰腺癌发病机理及其生物学特性的进一步阐明将有助于发现新型的分子水平的靶向治疗药物,制定新的治疗方案,最终提高胰腺癌治疗效果。Smad-4/DPC-4是胰腺癌发生的较特异的肿瘤抑制基因。目前研究发现:(1)该基因纯合性缺失或突变可导致TGF-β/Smad-4信号传导通路缺陷;(2)肿瘤细胞可能通过Smad-4突变抵抗化疗诱发的细胞凋亡;(3)Smad-4/DPC-4可通过诱导p21waf1表达,并通过抑制细胞周期进展而抑制肿瘤细胞生长。基于Smad-4/DPC-4在胰腺癌生物学行为中的重要性,本实验在细胞水平及动物实验水平评价了Smad-4基因干预对胰腺癌细胞增殖和凋亡的作用。研究结果对应用Smad-4/DPC-4靶向基因治疗胰腺肿瘤,最终延长患者的生存期有重要意义。目的:Smad-4基因为胰腺癌特异的肿瘤抑制基因,属于转化生长因子β超家族。其基因的缺失、突变可导致细胞过度增殖,在胰腺癌发生,发展及转移过程中起重要作用。本研究利用Smad-4基因缺陷细胞株、Smad-4稳定表达细胞株以及对照细胞株,在细胞水平及动物实验水平研究了Smad-4对胰腺癌细胞生物学行为的影响及作用机理。方法:不同浓度(0～30μM)的吉西他滨作用于人类胰腺癌细胞株CFPAC-1(野生型)、CFPAC-1(稳定表达Smad4)[DPC-4型]、CFPAC-1(稳定表达空白载体)[TJM型],选用不同实验方法观察形态学和分子生物学特性的改变。四唑盐比色实验(MTT方法)观察不同浓度吉西他滨对3种细胞株增殖的影响;流式细胞术检测药物诱导下3种细胞株的凋亡情况;划痕实验观察吉西他滨对3种胰腺癌细胞株迁移能力的影响;3种胰腺癌细胞系经皮肤接种方式移植入裸鼠,经化疗药物处理后观察Smad-4基因表达对裸鼠移植肿瘤的影响。统计学处理用SPSS13.0软件完成,计量资料数据表示方式以平均值±标准差(Mean±SD),两组计量资料采用非独立样本t检验,各组指标间的相关性采用Spearman等级相关分析。P＜0.05为差异有统计学显著性意义。结果:MTT结果显示不同浓度吉西他滨处理后,DPC-4型胰腺癌细胞的增殖受到不同程度的抑制,且这种抑制作用呈剂量依赖性,其半数有效浓度约为14.5gM。流式细胞术提示吉西他滨可以明显促进DPC-4型胰腺癌细胞株的凋亡。划痕实验提示经Smad-4基因转移处理后可明显影响胰腺癌细胞的迁移能力;动物实验发现裸鼠移植肿瘤中有Smad-4基因表达者,其化疗效果较好。结论:研究结果表明经Smad-4靶向基因干预的胰腺癌细胞株在化疗药物作用下可以明显抑制其增殖并促进其凋亡。本实验为Smad-4/DPC-4基因在分子水平靶向治疗胰腺肿瘤提供了一定的实验依据。