背景及目的:肺癌的早期诊断和治疗不仅是目前临床研究的热点,也是相关基础研究的热点之一。磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/Akt/mTOR)信号通路在人类肿瘤中的作用得到了广泛的关注。PI3K/Akt/mTOR信号通路的活化在人类肿瘤的发生中是极普遍的,该通路可以通过多种机制促进癌症的发生,包括基因突变、抑癌基因PTEN表达的减少、PI3K的突变或者扩增、Akt的突变或者扩增、癌基因受体的活化等。该通路各成分的活化还是多种肿瘤预后不良的因素,它可以导致治疗耐药,抑制该通路可以逆转耐药,提高在体内外化疗、放疗的效果。因此,有必要对该通路的详细机理作深入地研究。通过研究肿瘤信号通路,探讨在细胞的生长、代谢等过程中信号传递的方式及规律,从而干预恶性细胞的代谢,这是探索肿瘤及肺癌治疗的新途径。我们选择位于mTOR信号传导通路上游的IGF-1R和相对下游的mTOR及其作用底物之一4EBP1,以及抑癌基因PTEN,通过检测肿瘤组织中其mRNA的含量来探讨它们与肺癌的关系以及这些指标与临床特征的关系;并在蛋白水平上,通过免疫组织化学染色分析这些指标与mRNA的关系,进一步探讨利用这些指标检测肺癌的可行性。方法:对2008年4月-2008年12月本院胸外科行肺癌肺切除手术的患者,术后均经病理结果证实为NSCLC,将符合标准的54例纳为研究对象,所有术中取得的肺癌组织及癌旁组织标本均于半小时内经液氮迅速冷冻后,立即置-80℃冰箱保存。采用RT-PCR方法检测mTOR、PTEN、IGF-1R、4EBP1四项指标的mRNA表达水平,并通过免疫组化的方法检测IGF-1R、mTOR、PTEN的蛋白表达水平,统计其相互关系及临床意义。结果:检测肺癌患者癌组织中的mTOR指标的mRNA的相对水平为0.255±0.175,癌旁组织为0.133±0.090。而PTEN、IGF-1R、4EBP1的mRNA水平在癌旁组织中分别为0.536±0.390、0.153±0.098、0.112±0.046;在癌组织中的表达分别为0.169±0.161、0.085±0.047、0.097±0.064,这四项指标在癌与癌旁组织的表达上具有统计学差异,而且四项指标之间具有关联性。PTEN在肿瘤大小以及IGF-1R在肿瘤分期的不同组间的表达有显著性差异。mTOR、PTEN、IGF-1R这三项指标在NSCLC癌组织中的蛋白表达阳性率分别为51.80%、53.70%和83.30%;mTOR蛋白表达水平以及IGF-1R蛋白表达水平在NSCLC肿瘤大小不同组间比较有统计学差异(P=0.038和P=0.028)。根据ROC曲线下面积的取值计算诊断的敏感性和特异性,mTOR、PTEN、IGF-1R指标联合检测NSCLC的敏感性、特异性和准确率分别为:98.15%、88.57%和94.40%。结论:1.在肺癌组织和癌旁组织中的mTOR、PTEN、IGF-1R、4EBP1四项指标的mRNA表达的相对水平有显著性差异。肺癌组织中mTOR表达明显增高,而PTEN、IGF-1R、4EBP1三项指标在肺癌组织中表达则明显减少。PTEN在肿瘤≤3cm和>3cm两组间差异具有显著性(P=0.016),IGF-1R在临床分期Ⅰ期、Ⅱ期(早期)和Ⅲ期两组间差异具有显著性(P=0.036)。2.免疫组化结果显示,mTOR蛋白表达水平以及IGF-1R蛋白表达水平在NSCLC肿瘤大小不同组间比较有统计学差异。3. mTOR、PTEN、IGF-1R、4EBP1四项指标检测非小细胞肺癌,单独应用一种指标检测敏感性最好的是PTEN,特异性最好的指标是mTOR;mTOR、PTEN、IGF-1R三种指标的联合检测非小细胞肺癌的敏感性、特异性、准确率较高,分别为98.15%、88.57%和94.4%;在肺癌的诊断中有潜在的临床意义。