多药耐药(multidrug resistance, MDR)的发生是导致肿瘤化疗失败的主要原因。研究表明肿瘤多药耐药细胞不仅具有对化疗药物耐药的生物学特性,其相对化疗敏感的肿瘤细胞具有更强的转移能力。Hedgehog(Hh)是一种高度保守的信号通路,在诸多生物种类的胚胎发育、组织稳态的维持中发挥着重要作用。Hh信号通路的异常活化与多种肿瘤的发生、发展密切相关。研究还发现Hh信号通路能促进多药耐药的发生。Hh信号通路的关键信号转导分子Smo具有与G蛋白偶联受体类似的结构,提示其可能具有GPCR样的信号转导特征。有研究证实在C18果蝇细胞、Sf9细胞及NIH3T3细胞中,Smo能够与Gai偶联,并激活下游转录因子Gli。但是,Gαi在Hh信号通路转导中的作用仍存在很大争议,尚存诸多亟待阐明之处。借助细胞、分子生物学手段,本论文首先以多药耐药细胞K562/A02、 KB/VCR及其对应的亲本细胞K562、KB为研究对象,阐述了在肿瘤耐药细胞中Smo的GPCR样信号转导特征。我们发现在以自分泌激活方式导致的异常Hh信号通路活性的肿瘤耐药细胞K562/A02、KB/VCR中,Smo能够通过Gαi激活Hh信号通路中转录因子Gli,以维持K562/A02、KB/VCR的耐药性状；更重要的是,我们的实验结果证实Gβγ亚基与Gαi分离后,能通过JNK激活转录因子Gli的活性,进而维持肿瘤耐药细胞的耐药性状。我们的这些结果进一步在借助Smo异常激活突变体(SmoAl)而人为(artificial)激活Hh通路活性的化疗敏感细胞KB、K562中再现,从而充分阐明了在肿瘤耐药细胞中Smo的GPCR样信号转导特征：Smo能通过偶联Gai,激活转录因子Gli的活性,进而促进多药耐药的发生；而且,Smo能通过Gpy-JNK信号轴激活转录因子Gli的活性,从而促使肿瘤耐药的发生。MDR细胞具有异常的转移能力,但是MDR细胞如何获得异常转移能力的机制尚不明确。研究表明MDR的发生可能与上皮间质转换(epithelial mesenchymal transition, EMT)有着某种关联。在第一部分工作中,我们证实JNK能被smoothened-Gβγ信号轴激活,并能促进肿瘤耐药细胞对化疗药物的耐药。因此,我们进一步探讨了JNK信号通路是否能通过调控EMT,从而影响MDR细胞的转移能力及可能的机制。我们发现相对其亲本细胞,KB/VCR耐药细胞呈现出典型的间质细胞特征的形态；伴有上皮标志物E-cadherin减少,问质标志物N-cadherin、Vimentin表达增多,并具有显著增强的转移能力；我们进一步发现并证实JNK-c-Jun信号通路参与维持肿瘤耐药细胞的间质细胞特性及异常的转移能力；JNK信号通路通过调控Snail、 twist1的表达维持MDR细胞的间质细胞特性。本论文的工作充分阐明了肿瘤耐药细胞中Smo介导的GPCR样信号转导特征；以及发现了JNK信号通路通过调控Snail、twist1的表达维持MDR细胞的间质细胞特性。因此,本论文的工作为研发靶向Smo及其下游关键信号分子的分子靶向抗肿瘤药物、以及从Hh信号通路角度干预肿瘤多药耐药细胞的耐药、转移能力供了理论依据。