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目的:1.探讨PD-L1、IL-6、STAT3在食管鳞癌组织中表达与临床病理特征以及预后之间的关系;2.食管癌治疗中放疗与免疫治疗存在协同效应,但放疗调控食管癌PD-L1表达的机制尚不明确,IL-6/STAT3信号通路可能参与其中,故探讨放射治疗后食管癌细胞株(Eca109、KYSE150、TE1)PD-L1、IL-6、STAT3蛋白的表达差异,分析其对细胞增殖、侵袭能力及细胞周期的影响。方法:1.70例食管鳞癌组织及癌旁正常组织进行RT-PCR检测PD-L1、IL-6、STAT3 mRNA的表达;40例食管鳞癌组织和癌旁正常组织进行免疫印迹及免疫组化检测三种蛋白表达,分析其与肿瘤浸润深度、肿瘤大小、淋巴结转移、病理分级等临床病理特征以及与预后之间的关系。2.采用不同剂量X线照射三种食管癌细胞株(Eca109、KYSE150、TE1),分别运用RT-PCR、Western blotting与Elisa法,检测细胞株中PD-L1、STAT3、P-STAT3、IL-6 的蛋白表达水平及 PD-L1 mRNA;检测X线照射后使用IL-6/STAT3阻断剂(AG490),观察细胞株中PD-L1的表达情况;应用CCK-8法检测细胞株放疗后的细胞增殖情况,探讨PD-L1的时间-剂量效应关系,寻找最适照射剂量并对三种细胞株进行照射,分别用Transwell与细胞克隆法检测放疗后细胞侵袭能力及细胞克隆形成能力的变化,并运用流式检测细胞株细胞周期的变化。结果:1.食管癌组织检测结果1.1 70例食管鳞癌组织中,PD-L1、IL-6、STAT3的mRNA水平相较于癌旁正常组织有显著差异(P<0.05):1.2 40例食管鳞癌组织与癌旁正常组织相比较:PD-L1呈高表达为28例(28/12)(P<0.05),STAT3呈高表达为29例(29/11)(P<0.05),IL-6呈高表达为27例(27/13)(P<0.05),差距有统计学意义。1.3 PD-L1的表达与T分期(χ2=6.791,P<0.05)、淋巴结转移(χ2=4.405,P<0.05)、临床分期(χ2=4.571,P<0.05)呈正相关;STAT3的表达与T分期呈正相关(χ2=5.021,P<0.05);IL-6的表达与T分期(χ2=8.780,P<0.05)、肿瘤部位(χ2=6.420,P<0.05)呈正相关。此外,发现 PD-L1 表达与 IL-6 呈正相关(χ2=7.033,P<0.05),PD-L1 与 STAT3呈正相关(χ2=6.114,P<0.05),STAT3 与 IL-6 呈正相关(χ2=4.890,P<0.05)。1.4.PD-L1、IL-6、STAT3与接受根治性手术的食管鳞癌患者的预后关系PD-L1高表达组1年无疾病生存率71.4%,低表达组是91.7%;IL-6高表达组1年无疾病生存率70.4%,低表达组是92.3%;STAT3高表达组1年无疾病生存期72.4%,低表达组是90.9%。而经Kaplan-Meier单因素分析PD-L1、IL-6、STAT3在高表达和低表达中无疾病生存期(DFS)差异无统计学意义(P>0.05)。Cox比例风险模型多因素分析发现肿瘤最大直径、临床分期是食管鳞癌的独立预后因素,而PD-L1、IL-6、STAT3表达水平不是食管鳞癌的独立预后因素。2.食管癌细胞株检测结果2.1食管癌细胞株KYSE150、TE1、Eca109中PD-L1在mRNA水平和蛋白水平的表达明显高于正常食管细胞HET-1A,其差异有统计学意义(P<0.05)。2.2与对照组相比,三种食管癌细胞株KYSE150、TE1、Eca109经3、6、9、12Gy照射后,PD-L1在mRNA水平均出现先升高再下降的趋势,三种细胞株均照射后12h表达量达到峰值,且明显高于未照射组(P<0.05),同时观察到,随照射后时间延长,PD-L1表达量逐渐下降(P<0.05)。2.3食管癌细胞株KYSE150、TE1、Eca109在各个剂量照射后PD-L1蛋白表达均出现先增加再下降的趋势,观察到三种食管癌细胞株在6Gy照射后48h蛋白表达量达到峰值(P<0.05),随着照射后时间的延长,PD-L1蛋白表达量逐渐下降(P<0.05)。2.4食管癌细胞株KYSE150、TE1、Eca109在各个剂量照射后P-STAT3蛋白表达均出现先增加再下降的趋势,Eca109在6Gy照射后48h蛋白表达量达到峰值(P<0.05),随着照射后时间的延长,P-STAT3蛋白表达量逐渐下降(P<0.05),KYSE150、TE1在6Gy照射后24h蛋白表达量达到峰值(P<0.05),随着照射后时间的延长,P-STAT3蛋白表达量逐渐下降(P<0.05)。2.5经不同剂量的放射线照射后,食管癌细胞株KYSE150、TE1、Eca109在各个剂量照射后IL-6蛋白表达增加,且增加速率均在照射后12h达到峰值(P<0.05),随着照射后时间的延长,IL-6蛋白表达的增加速率逐渐下降(P<0.05)。2.6IL-6/STAT3信号通路被特异性抑制剂AG490阻断后,放疗不能提高P-STAT3和PD-L1的表达(P>0.05)。2.7与未照射组相比,不同剂量组食管癌细胞KYSE150、TE1、Eca109的增殖水平在照射后的不同时间点均下降,随着剂量的增加和放疗后时间的延长抑制力加强(P<0.05)。2.8与未照射组相比,三种细胞株KYSE150、TE1、Eca109在6Gy照射后14天,细胞的克隆形成能力均受到了不同程度的抑制(P<0.05)。2.9与未照射组相比,三种细胞株KYSE150、TE1、Eca109在6Gy照射后48小时,细胞的迁移侵袭能力均较未处理组降低(P<0.05)。2.10三种细胞株KYSE150、TE1、Eca109在6Gy照射后48小时,检测到处于G2/M期细胞比例高于未照射组(P<0.05),照射后的各组细胞处于S期细胞比例未见明显变化。结论:1.IL-6、STAT3、PD-L1在肿瘤癌组织中呈现高表达,呈现T分期越晚IL-6、STAT3、PD-L1相对表达越高的趋势。2.PD-L1、IL-6、STAT3三者表达尚不能作为根治性手术食管癌患者预后的预测指标,IL-6/STAT3信号通路蛋白可能是通过影响PD-L1表达来预测免疫治疗效果的潜在生物标志物。3.放射治疗可通过IL-6/STAT3信号通路调控PD-L1的表达。