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摘要目的：<br>　　通过以慢病毒作为干扰载体所介导的短发夹RNA（shorthairpinRNA，shRNA），沉默人乳腺癌MDA-MB-231细胞系的BRCA1基因表达，分别从体内外实验研究BRCA1基因沉默对乳腺癌MDA-MB-231细胞放射敏感性的影响。并探讨18F-脱氧葡萄糖正电子发射型断层显像-计算机断层(18F-FluorodeoxyglucosePositronemissiontomography/Computedtomography,18F-FDGPET/CT)显像在评价裸鼠MDA-MB-231乳腺癌模型早期放射增敏疗效中的价值。<br>　　方法：<br>　　1.体外实验：体外培养人乳腺癌MDA-MB-231细胞，设计并使用3条以慢病毒为载体介导的shRNA，用于构建MDA-MB-231细胞BRCA1基因沉默的细胞株，分别为shBRCA1#1、shBRCA1#2和shBRCA1#3，以及shNC细胞，用于阴性对照。采用Westernblot实验检测MDA-MB-231细胞经过不同的慢病毒转染后，各组细胞BRCA1蛋白表达情况，并通过定量分析后筛选出BRCA1蛋白表达最低的细胞株，用于后续的实验研究。对MDA-MB-231细胞进行分组，分别为阴性对照组（shNC）和沉默组（shBRCA1），通过CCK-8实验来检测shNC和shBRCA1组细胞在经0或4Gy剂量的X线垂直照射后24h、48h及72h的吸光度值并计算细胞活力度。此外同时将两组细胞置于0、2、4、6和8Gy的X线下照射，采用细胞克隆形成实验来检测shNC和shBRCA1组细胞的克隆数量，拟合绘制存活曲线用以计算放射增敏比（Sensitizationenhancementratio，SER）。<br>　　2.体内实验：构建裸鼠右上肢腋下的MDA-MB-231乳腺癌动物模型，根据随机数字表法，将全部裸鼠分为阴性对照组（shNC组）、阴性对照联合放疗组（shNC+RT组）、沉默组（shBRCA1组）和沉默联合放疗组（shBRCA1+RT组），共24只，且每组均为6只。分别于放疗前24小时和4次放疗结束后24小时对各组裸鼠行18F-FDGMicroPET/CT显像。对每只裸鼠的MicroPET/CT图像进行分析后，选取18F-FDG摄取最高的层面，勾画感兴趣区，从而得到肿瘤最大标准摄取值（Maximumstandardizeduptakevalueoftumor，SUVmax-tumor），同时勾画与感兴趣区同一层面的对侧脊柱旁正常的肌肉组织获得对侧肌肉的最大标准摄取值SUVmax-muscle，从而计算得到肿瘤与肌肉的摄取比值（Tumormuscleratio，TMR），以此作为评估放疗疗效的指标。待能用肉眼观测到肿瘤时，每次间隔2日测量肿瘤的长短径，用以计算肿瘤体积大小。全部裸鼠显像完成后，对肿瘤组织进行称重，然后对肿瘤组织行HE染色，使用免疫组织化学染色法测定乏氧诱导因子-1α（Hypoxiainduciblefactor-1α，HIF-1α）、葡萄糖转运蛋白-1（Glucosetransporter-1，Glut-1）和细胞增殖核抗原Ki-67的表达水平。<br>　　3.统计学分析：采用配对t检验对同一组内各裸鼠的放疗前后进行比较分析，两组间数据的差异性比较则采用独立样本t检验；多组间数据的差异性比较采用单因素方差分析，各组间数据两两比较则采用最小显著差异t检验（LSD-t）。肿瘤组织TMR值与各免疫组化指标表达的相关性采用Pearson相关分析进行比较。<br>　　结果：<br>　　1.体外实验：成功构建了靶向BRCA1基因沉默的乳腺癌细胞，Westernblot实验结果显示3组沉默组细胞的BRCA1蛋白表达均低于shNC组，其中shBRCA1#1序列沉默效果最为明显并使用该序列用于后续实验。CCK-8实验结果提示，经4Gy的X线照射作用后24h、48h及72h，shBRCA1+RT组细胞增殖水平明显低于shNC+RT组，呈时间依赖性，且shBRCA1+RT组细胞活力明显低于shNC+RT组，差异具有统计学意义（Plt;0.001）。细胞克隆形成实验提示沉默BRCA1基因表达联合放疗可以明显抑制细胞的克隆形成和增殖能力，接受梯度剂量的X线照射后，shBRCA1组细胞存活分数（Survivalfraction,SF）明显低于shNC组（Plt;0.001），呈剂量依赖性，且shBRCA1组SER为1.41。<br>　　2.体内实验：18F-FDGMicroPET/CT显像结果显示，放疗前shNC组、shNC+RT组、shBRCA1组和shBRCA1+RT组的TMR值分别为2.256±0.116，2.269±0.145，2.033±0.364和2.079±0.304，差异无统计学意义（F=1.354，Pgt;0.05）。放疗后,各组TMR值分别为3.063±0.297，1.696±0.270，2.933±0.242和1.177±0.098，差异有统计学意义（F=89.982,Plt;0.001），shNC组和shBRCA1组TMR值均较放疗前增加(t=-7.464，P=0.001；t=-4.254，P=0.008)；shNC+RT组和shBRCA1+RT组TMR值则均较放疗前降低（t=4.228，P=0.008；t=8.740，Plt;0.001），且放疗后shBRCA1+RT组TMR值显著低于shNC+RT组（t=4.395，P=0.001）。肿瘤生长曲线及肿瘤体重显示shBRCA1+RT组较其他3组相比，肿瘤生长速度均明显延缓。病理结果显示，shNC组和shBRCA1组肿瘤细胞呈现明显的异型性特征；shNC+RT组和shBRCA1+RT组肿瘤细胞数量均明显减少并伴片状坏死区形成。shBRCA1+RT组肿瘤组织HIF-1α、Glut-1及Ki-67表达均显著低于其他3组（F=104.466，33.711，23.283，P均lt;0.001），此外，肿瘤组织TMR值与HIF-1α、Glut-1及Ki-67的表达均呈显著正相关（r=0.804，r=0.774，r=0.687，P均lt;0.01）。<br>　　结论：<br>　　BRCA1基因沉默能增强MDA-MB-231乳腺癌细胞的放射敏感性，并能下调HIF-1α、Glut-1及Ki-67的表达水平。18F-FDGMicroPET/CT显像可以通过有效地监测肿瘤葡萄糖代谢情况来评价裸鼠MDA-MB-231乳腺癌模型早期放射增敏疗效。