目的化疗是恶性消化道肿瘤的主要治疗手段,化疗耐药是制约肿瘤化疗临床疗效的关键因素。包括microRNAs在内的许多基因的异常表达与肿瘤化疗耐药密切相关。大量研究显示肿瘤细胞的表观基因组异常改变直接参与了肿瘤化疗耐药的发生,去甲基化药物可以提高化疗敏感性,逆转化疗耐药,但是具体的作用机制仍不十分清楚。本研究共分三个部分,首先,探讨DNA甲基化介导微卫星不稳定性(MSI)结直肠癌miR-181a/135a/302c表达抑制及5-氟尿嘧啶耐药的机制,然后在此基础上,从体外明确低剂量去甲基化药物地西他滨(DAC)逆转化疗耐药消化道肿瘤敏感性的疗效,筛选出DAC逆转化疗耐药消化道肿瘤敏感性的关键基因。方法利用 qPCR 确定三种 miRNAs(miR-181a,miR-135a 和 miR-302c)在结直肠癌样本和细胞系中的表达水平,增殖和凋亡实验、荧光素酶报告基因、蛋白印迹等明确miRNAs调控MSI结直肠癌5-FU耐药的机制,甲基化特异性PCR检测miR-181a/135a/302c启动子的甲基化状态。建立人消化道肿瘤化疗耐药细胞模型,利用转录组测序和qPCR筛选亲代细胞、耐药细胞和DAC处理后的耐药细胞之间差异表达的基因。结果miR-181a/135a/302c的表达水平在MSI结直肠癌中显著抑制。miR-181a/135a/302c低表达介导MSI结直肠癌的5-FU耐药。PLAG1是miR-181a/135a/302c的功能靶点。在MSI结直肠癌中miR-181a/135a/302c的启动子呈高甲基化状态。耐药细胞较亲代细胞药物敏感性降低,增殖减慢,倍增时间延长,G0/G1期比例增加,细胞凋亡率减低;DAC处理后,耐药细胞药物敏感性提高,G0/G1期比例减少,细胞凋亡率提高。基因PEG10,KIF14,PLA2G4A和SGK3等在耐药细胞中表达上调,在DAC处理后的耐药细胞中表达下调。结论启动子高甲基化介导了 MSI结直肠癌miR-181a/miR-135a/miR-302c的表达抑制及5-FU耐药,去甲基化药物可以逆转miR-181a/miR-135a/miR-302c CpG岛的高甲基化状态,恢复其表达。低剂量DAC可以逆转化疗耐药消化道肿瘤的敏感性。基因PEG10,KIF14,PLA2G4A和SGK3等可作为肿瘤耐药的预测标志和化疗抵抗的治疗靶点。