研究目的:肺癌发病率与死亡率极高,其中约80%为非小细胞肺癌(non-small cell lungcancer,NSCLC),且预后极差。随着医学研究的不断发展,以表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor,EGFR-TKIs)为主的分子靶向治疗(代表药物:吉非替尼)为NSCLC患者开启了”希望之门”,但耐药的产生使后续治疗无法进行。目前的治疗手段主要针对已分化的细胞,而不是CSCs(Cancer Stem cells,CSCs),恰恰这些数量极少的CSCs对各种治疗均具有抗性,已被认为是肿瘤耐药、复发和转移的根源。NSCLC获得性耐药的产生可能由于药物富集了大量CSCs。研究资料已证实乙醛脱氢酶1(Acetaldehyde dehydrogenase 1,ALDH1)可作为NSCLC优选的CSCs标记物。近年来,有氧运动已成为肿瘤辅助治疗的新趋势。早期乳腺癌、消化道及妇科恶性肿瘤患者治疗后进行有效的有氧运动可显著改善生活质量,并延长生存期,此网站而肥胖、缺乏运动和高代谢综合征的恶性肿瘤患者复发和转移率则显著增加,提示有氧运动可作为肿瘤治疗的有效辅助措施。临床资料显示,有氧运动可加速血液循环,改善组织供氧量,有利于肿瘤组织中缺氧诱导因子1(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)降解,从而削弱其对CSCs的维持作用。本研究旨在分析有氧运动对NSCLC吉非替尼获得性耐药的影响,并探讨其潜在机制及临床意义。研究方法:建立由吉非替尼诱导的耐药细胞系PC-9-GR及HIF-1敲降的PC-9与PC-9-GR细胞系。通过Western blot及流式细胞术检测各组细胞系中HIF-1、ALDH1蛋白及CSCs百分比。将裸鼠分为6组,皮下种植耐药细胞系PC-9-GR或HIF-1敲降的PC-9-GR,成瘤后分别进行有氧运动或吉非替尼药物治疗,对比各组细胞皮下成瘤能力;并通过Westernblot及流式细胞术检测各组裸鼠瘤体内HIF-1、ALDH1蛋白及CSCs百分比。采用t检验分析各组间差异,P<0.05时具有统计学意义。研究结果:耐药细胞系PC-9-GR中HIF-1、ALDH1蛋白及CSCs百分比均高于亲本细胞系PC-9(P<0.05),且HIF-1增高时,ALDH1蛋白及CSCs百分比随之增高,而HIF-1敲降时,ALDH1蛋白及CSCs百分比随之减少,提示吉非替尼长期诱导可能会通过激活HIF-1,从而引起ALDH1蛋白的高表达,最终导致ALDH1+标记的CSCs大量富集,这可能是NSCLC吉非替尼获得性耐药产生的重要原因之一。本研究裸鼠皮下荷瘤实验中,(1)与对照组相比,(1)吉非替尼单药组成瘤能力及裸鼠瘤体内HIF-1、ALDH1蛋白及CSCs百分bio depression score比无明显差异,提示耐药细胞系PC-9-GR由于HIF-1高度活化,引起ALDH1蛋白过表达,导致ALDH1+标记的CSCs大量富集,对吉非替尼不再敏感。(2)有氧运动组及HIF-1敲降组成瘤能力及裸鼠瘤体内HIF-1、ALDH1蛋白及CSCs百分比均显著降低(P<0.05),提示有效的有氧运动可显著抑制HIF-1表达,进而可引起ALDH1蛋白及CSCs显著减少,最终导致肿瘤增殖受到抑制。(2)与吉非替尼单药组相比,有氧运动+吉非替尼组及HIF-1敲降+吉非替尼组成瘤能力及裸鼠瘤体内HIF-1、ALDH1蛋白及CSCs百分比均显著降低(P<0.05),提示在吉非替尼耐药的情况下,进行有效的有氧运动,可通过抑制GW-572016抑制剂HIF-1,引起ALDH1蛋白及CSCs减少,从而使肿瘤细胞重新对药物敏感,最终抑制肿瘤的恶性增殖。(3)与有氧运动组及HIF-1敲降组相比,有氧运动+吉非替尼组及HIF-1敲降+吉非替尼组裸鼠瘤体内HIF-1、ALDH1蛋白及CSCs百分比无显著差异,而成瘤能力均显著降低(P<0.05),提示有氧运动或HIF-1敲降同时需联合吉非替尼,才能更有效的抑制肿瘤恶性增殖。研究结论:NSCLC吉非替尼获得性耐药的产生与药物激活HIF-1,引起ALDH1蛋白高表达,导致CSCs大量富集密切相关,而合理有效的有氧运动对HIF-1的抑制作用有助于逆转吉非替尼耐药,在NSCLC的临床治疗方面具有十分重要的科学理论意义和广泛的应用前景。