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目的:泰素(Taxol)又名紫杉醇(paclitaxel),与长春花碱(vinblastine,VBL)都是以微管为靶标广泛应用于临床实体瘤治疗的植物类化疗药物,作用机制相互拮抗。Op18/stathmin是一个高度保守的胞浆小分子磷蛋白,直接调控微管动力学平衡,与肿瘤细胞恶性表型密切相关,参与肿瘤细胞耐药调控,Op18/stathmin高表达与Taxol耐药密切相关。本研究通过比较高表达Op18/stathmin的NCI-H1299细胞对Taxol与VBL的药物敏感性差异,分析比较Op18/stathmin信号与Taxol、VBL的关联性及调控机制。方法:以前期筛选的Taxol耐药性非小细胞肺癌NCI-H1299细胞为研究对象,分别采用相同浓度的Taxol与VBL处理NCI-H1299细胞,以DMSO做对照。通过流式细胞术检测凋亡,westernblot检测caspases系列凋亡蛋白表达,通过MTT实验和集落形成实验检测细胞增殖,划痕实验和transwell实验检测细胞二维及三维空间的迁移改变,比较NCI-H1299细胞对Taxol与VBL的药物敏感性差异。确认Taxol和VBL药物敏感性差异与Op18/stathmin信号的关联性及可能调控机制,检测药物作用下Op18/stathmin表达及总磷酸化和四个丝氨酸位点的改变,及RNAi靶向干扰Op18/stathmin对细胞增殖和药物敏感性的影响;同时检测肿瘤细胞中蛋白磷酸酶2A(Protein phosphatase 2A,PP2A)、核转录因子κB(Nuclear Factor κB,NF-κB)、抗凋亡蛋白-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)、白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)等系列信号分子的表达及IL-10细胞外自分泌水平。进一步在不同的非小细胞肺癌中确认pl8/stahmin信号与药物敏感性的关联性。结果:采用相同浓度的Taxol和VBL处理NCI-H1299细胞24 h,DMSO做对照,流式检测细胞凋亡,DMSO、Taxol和VBL处理组凋亡率分别为 8.65%、14.95%、22.66%。Westemblot 检测 caspases 系列蛋白,Taxol处理组和VBL处理组caspase 3和caspase 9表达都增加,但VBL组caspase 3和caspase 9表达最高,caspase 8在三组中表达无明显差异。MTT实验分析在24h、48h、72h,Taxol组平均相对增殖率分别是95.86%、91.47%和86.46%,VBL组平均相对增殖率分别是84.24%、55.11%和32.00%,各组间相对增殖率差异有统计学意义(P<0.01)。集落形成实验,DMSO、Taxol和VBL三组平均集落形成率分别是11.60%、9.47%和1.07%,有统计学差异(P<0.05)。划痕实验显示,不同处理组细胞在培养12h后平面迁移能力开始出现差异,24h后细胞迁移能力差异明显,36h后DMSO组划痕完全愈合,Taxol组划痕接近愈合,而VBL组划痕仍存在明显的大的空白区域。Transwell实验DMSO、Taxol和VBL组处理24h后穿过滤膜的细胞数分别为27、16和8,细胞三维空间的迁移能力存在明显差异(P<0.01)。比较Taxol与VBL药物敏感性差异与Opl8/stathmin信号的关联性,westernblot检测发现Taxol能降低Op 18/stathmin表达,VBL对Op18/stathmin的表达无影响。IP-westernblot检测其总磷酸化,Taxol能降低Op 18/stathmin总磷酸化,而VBL能升高Op 18/stathmin总的磷酸化水平。进一步比较不同药物作用下Op18/stathmin不同磷酸化位点改变,Taxol主要降低Ser25和Ser63位的磷酸化水平,而VBL作用下Ser16、Ser25、Ser38、Ser63四个磷酸化位点都升高。RNAi靶向干扰Opl8/stathmin可明显抑制NCI-H1299细胞的增殖,同时降低Taxol和VBL诱导的NCI-H1299细胞的增殖抑制差异。进一步确认Taxol和VBL对Op18/stathmin信号的调控机制。PP2A可以下调Op18/stathmin磷酸化,Taxol作用下PP2A明显升高,VBL处理组PP2A明显下降。Taxol与VBL都抑制NF-κB、Bcl-2、IL-10细胞内蛋白表达与IL-10细胞外自分泌,但VBL抑制程度更明显。比较不同非小细胞肺癌细胞株中Op18/stathmin表达差异与药物敏感性的关系。Westernblot证实NCI-H1299细胞的Op18/stathmin表达水平比A549细胞高,细胞凋亡检测分析发现NCI-H1299细胞在DMSO、Taxol和VBL作用下凋亡率分别是6.07%和,13.47%和21.81%;A549 细胞凋亡率为 6.95%、21.59 和 19.21%,NCI-H1299细胞对VBL相对敏感,而对Taxol明显耐药;但A549细胞对Taxol和VBL敏感性相似。结论:相对Taxol,高表达Op18/stathmin的NCI-H1299细胞对VBL更敏感,Taxol和VBL均能同过Op8/stathmin诱导细胞凋亡,但作用机制不同,高表达Op18/stathmin与Taxol的药物敏感性负相关,对VBL的影响轻微,VBL可作为高表达Op18/stathmin引起的Taxol抗性肿瘤的替代性化疗药物,对临床用药有重要的指导意义。