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目的:AZD9291单独以及联合LC对PC-9-IR细胞的放疗增敏作用及其机制研究。方法:采用MTS方法检测AZD9291及细梗香草总皂苷(LC)单独或联合使用对非小细胞肺癌细胞株H460,PC-9,PC-9-IR,H1975的体外抑制作用。采用克隆形成试验了解AZD9291单独以及联合LC对肺癌细胞株的放疗增敏作用,计算放疗增敏比率(SER)。通过Westemblot 了解AZD9291对PC-9-IR细胞放疗后EGFR,ERK,AKT蛋白及其磷酸化水平的变化。采用流式细胞技术和免疫荧光技术检测γH2AX水平,了解AZD9291作用于PC-9-IR细胞后,放疗对细胞发生凋亡的影响。通过干扰RNA技术,沉默PC-9-IR细胞的DNA-PKcs基因,了解沉默前后AZD9291对PC-9-IR细胞的放疗增敏作用变化。采用BALB/C nu/nu裸鼠移植瘤模型,验证AZD9291的体内放疗增敏作用。采用免疫组化检测肿瘤组织的EGFR的磷酸化水平以及Ki67,DNA-PKcs,γ-H2AX和CC3蛋白的表达情况。结果:AZD9291对人肺癌细胞株H460,PC-9,PC-9-IR和H1975的IC50分别为 1.27μM,8.36nM,7.04nM 和 10.62nM。LC 对人肺癌细胞株 H460,PC-9,PC-9-IR和 H1975 的 IC50 分别为 4.190μg/ml,1.658μg/ml,1.017μg/ml 和 5.577μg/ml。不同浓度LC和AZD9291对PC-9-IR细胞的抑制作用联合指数(Combine Index,CI)从0.16到0.65不等,分布于CI=1.0下方,当LC浓度为0.5096μg/ml时,与一定浓度的AZD9291(1.76nM)的联合效应最好,CI为0.16。在肺癌H460细胞中AZD9291浓度为1.271μM和6.355μM时放射增敏指数分别为0.87(P>0.05)、1.03(P>0.05)。人肺癌 PC-9 细胞中 AZD9291 浓度为 8.38nM 和41.81nM 时放射增敏指数分别为 1.07(P>0.05)、1.12(P>0.05)。在 PC-9-IR细胞中 AZD9291 浓度为 7.04nM 和 35.19nM 时,SER 值为 1.16(P<0.005)、1.29(P<0.0001)。在 H1975 细胞中 AZD9291 浓度为 10.62nM 和 53.10nM 时,SER 值为1.03(P>0.05)、1.18(P<0.005)。AZD9291 预处理能显著降低 PC-9-IR 细胞放疗后的EGFR、AKT和ERK蛋白磷酸化水平。然而,AZD9291预处理能显著降低H1975细胞放疗后的EGFR、和AKT蛋白磷酸化水平但ERK蛋白磷酸化水平无明显变化。PC-9-IR经AZD9291和放疗处理后的细胞凋亡率为50.4±5.8%,明显高于对照组的12.4±1.2%(P<0.01),也高于AZD9291或放疗处理组的 34.6±3.9%、25.2±2.5%(P<0.05)。经 AZD9291 处理,PC-9-IR 细胞在经过6Gy放疗8小时后,yH2AX阳性细胞达到最高,为85.3±4.8%,然后逐渐下降。但放疗后24hγH2AX阳性细胞(63.4±4.3%)和48hyH2AX阳性细胞(36.1±2.7%)与对照组差异显著(P<0.05)。siRNA-DNA-PKcs 处理后 AZD9291对PC-9-IR细胞的放疗增敏比1.09(P>0.05)。单独使用AZD9291(1.76nM)或LC(0.51μg/ml)的放疗增敏指数为1.02和0.98,与对照组差异不显著(P>0.05),二者联合使用的放疗增敏指数为1.28,与对照组和单独用药组比较差异显著(P<0.05)。对照组相对肿瘤体积达到2063.5 ± 149.3,单纯放疗组为1483.7 ±96.8,较对照组差异具有统计学意义,(P<0.05)。AZD9291治疗组移植瘤体积为1117.5±68.0,较对照组差异具有统计学意义,(P<0.01)。AZD9291联合放疗治疗组645.7±77.9,与对照组比较差异显著(P<0.001)。AZD9291治疗后能明显降低EGFR的磷酸化水平,尽管放疗对EGFR的磷酸化水平影响不大,但联合AZD9291治疗能显著降低EGFR磷酸化水平。与对照组比较,AZD9291治疗一方面能够减低Ki67的表达,另一方面增加CC3蛋白的表达。空白组和AZD9291组γH2AX蛋白的表达无明显增高且变化不明显,但放疗组γH2AX蛋白的表达增高明显,联合AZD9291后可以显著减低γH2AX蛋白的表达。同样,与单独放疗比较,AZD9291后可以显著减低DNA-PKcs蛋白的表达。结论:AZD9291和LC对肺癌H460,PC-9,PC-9-IR及H1975细胞系具有增殖抑制的作用。LC和AZD9291联合使用对PC-9-IR细胞具有较好的增值抑制协同作用。AZD9291通过抑制PC-9-IR细胞的增值和促进凋亡,减缓放疗导致的细胞DNA损伤的修复进程,从而可以发挥对PC-9-IR细胞的放疗增敏作用。