背景和目的:以放射治疗为基础的治疗手段是目前多种癌症的主要治疗策略,但由于临床上放射治疗的抵抗,导致其疗效欠佳,然而目前放射治疗抵抗的机制尚不清楚。食管鳞癌是我国特色的消化道恶性肿瘤,本文以食管鳞癌作为研究模型,通过构建人源性肿瘤移植模型（patient-derived xenografts,PDX）、原代细胞及放射治疗抵抗的细胞系,整合我们实验室前期发现的扩增且在肿瘤组织中相比癌旁组织显著高表达的149个基因,最终筛选出鸟苷酸交换因子VAV2是潜在影响放疗敏感性的驱动基因。本研究旨在通过PDX模型寻找潜在影响放疗敏感性的驱动基因,运用生物学技术手段研究在食管鳞癌中导致放疗抵抗的机制,从而为食管鳞癌提供有效的治疗策略。方法:运用细胞活力检测、克隆形成及极限稀释法等方法在VAV2稳定表达的食管鳞癌细胞系或在原代细胞进行VAV2的干扰后,验证VAV2对放射的敏感性。对食管鳞癌细胞系照射不同的电离辐射（irradiation,IR）剂量在相同时间点或照射同一 IR剂量在不同时间点收取蛋白,通过免疫印迹实验验证VAV2的表达变化,证实其在DNA损伤反应中的作用。构建放疗抵抗的细胞系从mRNA和蛋白水平检测VAV2的表达,分析其在放射抵抗中的改变。通过对VAV2稳定过表达或敲除的细胞系进行全转录组测序,分析差异表达的基因,并通过基因集富集分析（GSEA）分析VAV2所调控的通路。通过DNA损伤的标志物γ-H2AX进行免疫印迹和免疫荧光实验在IR后分析VAV2对DNA损伤的影响。通过免疫共沉淀分析VAV2相互作用的蛋白,蛋白质组学分析VAV2潜在调控的靶蛋白,在体外和体内实验用药物处理,分析对药物的敏感性。在我们的食管鳞癌样本中或TCGA的不同肿瘤中,通过分析VAV2与接受放射治疗患者的预后,分析VAV2对临床放射治疗的指导价值。结果:我们证实了VAV2是潜在影响放疗抵抗的驱动基因,过表达VAV2降低了放射的敏感性,敲除VAV2后放射敏感性增强。VAV2随着电离辐射的剂量增强,蛋白表达水平增加,并且在同一剂量照射后随着时间的延长VAV2蛋白水平也逐渐增加,而γ-H2AX逐渐减低。在放射抵抗的细胞系中,VAV2的mRNA和蛋白水平都显著上调。在VAV2稳定过表达的细胞系,GSEA富集发现G2M、DNA修复通路上调,VAV2敲除后G2M、DNA修复通路下调。质谱检测发现VAV2与Ku70/Ku80结合,细胞内免疫荧光共定位或组织的多重免疫荧光证实VAV2与Ku70/80存在细胞内的共定位。蛋白质组学发现STAT1在VAV2过表达后上调,VAV2敲除后下调。在体内和体外实验应用STAT1的抑制剂氟达拉滨和IR处理,发现在VAV2高表达的细胞系中氟达拉滨能显著增加对放射的敏感性。在我们食管鳞癌及整合TCGA 20多个癌种的接受放射治疗的患者中,VAV2能显著指导临床患者放疗的预后。结论:VAV2在食管鳞癌的原发性抵抗和继发性抵抗中发挥重要作用。VAV2通过结合Ku70/Ku80复合体调控了非同源末端修复通路,影响了放疗敏感性。VAV2过表达上调了 STAT1信号通路,而STAT1抑制剂氟达拉滨显著增强了放疗敏感性。VAV2在绝大多数的肿瘤中显著高表达,并且与放射治疗后的预后差有关,靶向VAV2-STAT1能够显著增加对放射的敏感性,可以作为改善食管鳞癌放射敏感性有效的治疗手段。