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背景：肺癌是死亡率极高的肿瘤,其中非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)占原发性肺癌的80%以上。大部分肺癌患者在首次就诊时已发展到晚期,复发和转移仍是主要的致死因素。目前针对肺癌的主要放、化疗等治疗方法对提高肺癌患者的生存率已发展到一个平台期。因此深入探讨肺癌发生、发展的分子生物学机制,寻找新的安全有效的治疗途径、改善预后仍是目前临床上亟待探讨的问题。组蛋白的乙酰化状态是基因转录调控的关键机制之一,近年来备受关注。它受组蛋白乙酰化酶(Histone acetyltransferases, HATs)和组蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylases, HDACs)这对相互拮抗酶的调节,通过在组蛋白的N-端赖氨酸残基上引入和去除疏水的乙酰基,改变组蛋白的电荷状态,增加和减弱其与DNA间的静电引力和空间位阻,从而调控基因的转录活性。目前已发现18种HDACs,它们均不同程度的参与了各种肿瘤的发生、发展。人HDAC5属于Ⅱa型HDACs,在多种肿瘤中呈低表达状态,但HDAC5在非小细胞肺癌中的低表达对非小细胞肺癌细胞发生和发展的作用,尚无相关报道。本课题通过检测NSCLC癌和癌旁组织中的HDAC5 mRNA及蛋白表达差异,初步探讨HDAC5基因与非小细胞肺癌间的关系。在此基础上,采用基因转染技术将野生型HDAC5(HDAC5wt)基因转入到肺腺癌细胞NCI-H1299中,观察HDAC5基因对细胞增殖、凋亡和迁移的影响,以初步探讨HDAC5对NSCLC生物学特性的影响。目的：1、检测HDAC5在非小细胞肺癌癌组织和癌旁组织中的表达情况,初步探讨HDAC5与非小细胞肺癌间的关系。2、探讨HDAC5过表达后对肺腺癌细胞NCI-H1299增殖、凋亡、迁移等生物学特征的影响,明确HDAC5参与了肺腺癌的发生、发展。3、探讨HDAC5wt基因过表达在抑制NCI-H1299细胞迁移过程中的可能性机制。方法：1、收集手术切除的非小细胞肺癌癌组织及癌旁组织共28例,已明确病理类型。采用Real-time RT-PCR和Western blotting技术检测癌组织和癌旁组织中HDAC5 mRNA及蛋白的表达情况。2、采用FuGene HD非脂质体转染试剂将HDAC5 wt基因转染到NCI-H1299细胞中,并用G418筛选出稳定转染HDAC5wt的NCI-H1299细胞株,采用Real time RT-PCR和Western blotting方法鉴定HDAC5稳定转染是否成功。采用MTT实验测定HDAC5wt过表达后细胞的增殖情况；采用DAPI染色方法观察细胞凋亡情况,并应用流式细胞技术检测过表达HDAC5wt基因后对NCI-H1299细胞周期、凋亡率的影响；采用划痕试验、Transwell迁移实验检测HDAC5wt基因过表达后对NCI-H1299细胞迁移能力的影响。3、采用Real-time RT-PCR方法检测HDAC5wt过表达对H1299细胞中MMP2、MMP9表达的影响；采用鬼笔环肽-罗丹明染色法,观察HDAC5wt过表达后细胞中F-actin表达的变化。结果：1、人非小细胞肺癌癌组织及癌旁组织中HDAC5 mRNA和蛋白的差异性表达收集2009年4月至2009年11月间,接受第二军医大学长海医院胸外科手术治疗的NSCLC患者28例手术标本。所有病例均经病理诊断为NSCLC。其中腺癌20例,鳞癌8例；男15例,女13例；年龄在41岁至70岁之间,平均年龄为57.8岁。Real time RT-PCR结果显示,其中有71.4%(20/28)患者癌组织中HDAC5表达较癌旁组织显著降低(p<0.05,癌组织vs.癌旁组织),其余8例HDAC5 mRNA表达稍微升高,但差异无统计学意义(p>0.05,癌组织vs.癌旁组织)。Western blotting结果显示癌组织中HDAC5蛋白表达较癌旁组织明显降低,且与Real-time RT-PCR结果趋势一致。2、HDAC5wt过表达对肺腺癌NCI-H1299细胞株体外增殖、凋亡、迁移等生物学特征的影响肺腺癌NCI-H1299细胞株转染HDAC5wt基因,并进行G418稳定筛选后,HDAC5在mRNA水平和蛋白水平均较正常对照组及阴性对照组均显著性增高。MTT实验结果提示在5天的生长过程中,24h内三组间OD490无统计学意义,第2-5天转染HDAC5wt的实验组细胞OD490值显著性低于空白对照组及阴性对照组OD490值。DAPI染色显示,实验组中细胞核固缩、变形较正常对照组及阴性对照组明显；流式细胞术检测结果显示,在对细胞周期的作用中,实验组细胞与正常对照组及阴性对照组各期差异均无统计学意义；在对细胞凋亡的作用中,早期凋亡率三组间差异无统计学意义,晚期凋亡率在实验组细胞(14.13±2.9)较正常对照组(7.3±3.55)及阴性对照组(8.16±0.37)显著增加(p<0.05)。划痕实验结果显示实验组细胞愈合能力较正常对照组及阴性对照组明显减小；Transwell迁移实验结果提示跨膜迁移的细胞数目实验组(158.3±19.42)较对照组(247±12.12)及阴性对照组(236±14.93)均显著减少(p<0.05)。3、HDAC5基因对肺腺癌H1299细胞的作用机制研究Real time RT-PCR结果显示实验组(0.32±0.07)较正常对照组(0.98±0.17)及阴性对照组(1.29±0.33)中MMP9表达达显著性降低(p<0.05),但三组间MMP-2的表达水平差异无统计学意义；罗丹明染色显示,实验组细胞F-actin较正常对照组及阴性对照组中表达明显减少。小结：1、HDAC5 mRNA及蛋白在NSCLC癌症较癌旁组织中表达显著降低,提示HDAC5可能参与了NSCLC的发生、发展。2、HDAC5基因通过抑制NCI-H1299细胞的增殖、迁移并促进细胞凋亡来影响H1299细胞的生物学功能。3、MMP-9及F-actin的协同作用在HDAC5基因影响H1299细胞迁移的过程中起重要作用。结论：HDAC5在NSCLC中表达降低,它通过抑制肺癌细胞的增殖、迁移并促进其凋亡,从而影响NSCLC的发生、发展。