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研究背景与目的：直到现在肺癌的5年生存率都处于很低的水平，且是全世界恶性肿瘤主要的死亡原因之一，目前肺癌的死亡率通过手术、放疗、化疗以及综合治疗等治疗方式还是不能得到很好的控制，近年来伴随着对肿瘤和干细胞的深入探究，已有假说认为肿瘤可能是一种由干细胞引发产生的疾病，肿瘤干细胞（cancer stem cells,CSCs）的生物学特性有自我更新、分化及发展成异质性肿瘤，并且肿瘤干细胞尽管只占整个实体肿瘤很小的一部分未分化细胞亚群，但还是形成多种实体肿瘤包括肺癌在内的各种肿瘤的主要来源，且驱动着肿瘤的维持、发展、转移及复发，具有化疗和放疗的治疗抗性。在现时代医学领域，放射治疗成为对实体肿瘤有疗效潜能的治疗技术，并且认为肿瘤细胞在放疗过程中被杀死主要通过导致细胞DNA严重损伤来实现治疗肿瘤的，其中包括DNA单链断裂（SSB）、双链断裂（DSB）及碱基损伤，还有共价键形成的DNA-DNA交联和DNA-蛋白质交联等多种损伤形式，其中DNA双链断裂被证实是最主要的形式，因此DSB的修复能力就成为影响肿瘤放射敏感性，以及决定细胞的存活与死亡的主要因素之一，放射治疗引起的DSB能激活DNA-PK、ATM及ATR等，随即便可迅速的修复DSB，还能够激活DNA损伤信号传导通路中的与修复相关因子的转录，最终导致细胞周期阻滞或者诱发细胞凋亡。虽然放疗能够清除大量肿瘤细胞，但残存的肿瘤干细胞可能在恶性肿瘤治疗失败的原因方面起关键作用，因此准确分离鉴定及根除肿瘤干细胞已成为现阶段研究的主要方向。在人类造血干细胞中首先被发现的一种CD133表面表达基因，它已被公认为多种干细胞的表面标志物之一，本研究通过普遍的肿瘤标志物CD133应用磁珠分选法来分离出CD133+肺癌细胞，然后对其放射生物学特性来做一研究,为进一步探究与放射敏感性有关的特异性传导通路的分子机制做准备，希望从肺癌干细胞的角度找到治疗肺癌的好方法,在临床方面指导恶性肿瘤的治疗。研究方法：1.应用磁珠分选法分离肺癌H2228细胞中的CD133+细胞。2.利用细胞计数板进行细胞计数进而描绘出CD133+肺癌细胞及H2228（未经分选的肺癌细胞）的生长曲线。3．细胞克隆形成实验测定CD133+肺癌细胞和H2228细胞在不同剂量下的存活率，分别用单击多靶模型和线性二次模型拟合照射剂量存活曲线，并求出放射生物学参数D0，Dq和α, β，2Gy的存活分数(SF2)来评估两种细胞的放射敏感性。4.利用流式细胞仪检测可反映放射敏感性的两种指标：细胞周期分布及细胞凋亡，进一步比较两者的放射敏感性。结果：1.磁珠分选的结果显示通过阳性分离柱，即MS柱，从人肺腺癌H2228细胞株中分选出的CD133阳性细胞率约为1.7%。2.由于通过免疫荧光技术染色后的CD133+细胞显示的是红色荧光。经过MS柱分选出的CD133+细胞中几乎很少的细胞显示的不是红色荧光，绝大部分细胞显示的是红光，这就表明磁珠分选法分选出来的细胞纯度还是比较高的。3.通过绘制出的CD133+细胞及H2228细胞的生长曲线我们发现CD133+肺癌细胞生长快，细胞培养的过程中很快便进入对数生长期，细胞总数呈现对数生长趋势。而与肺癌H2228细胞相比之下，肺癌H2228细胞的生长则较慢，这就可能是因为CD133+肺癌细胞具有增生活跃的能力。4.本研究用克隆形成实验进一步比较CD133+肺癌细胞与H2228放射敏感性差异。本实验首先通过单击多靶模型拟合出细胞存活曲线，然后求得CD133+肺癌细胞和H2228的D0值分别为：2.445和2.308，N值：2.909和1.625，Dq值：2.610和1.121，因为D0值越大，细胞对放射越抗拒；Dq值愈小，表明细胞亚致死性损伤修复能力就愈弱，在较小剂量的射线照射下就能导致细胞致死损伤，通过实验结果可知CD133+肺癌细胞比H2228具有放射抗拒性。我们还通过线性二次模型拟合出细胞存活曲线，然后求得的CD133+肺癌细胞和H2228的生物学参数α分别为0.038和0.185，β分别为0.036和0.04，SF2分别为79.89%和61.03%（P<0，05），α值越大，说明细胞损伤的程度越大，β代表大剂量区域的细胞生物效应，因为β值的大小为H2228大于CD133+细胞，即在小剂量区域内，CD133阳性细胞比H2228更具辐射抗性。SF2值越高，说明细胞存活数量越多，细胞放射敏感性越低，即CD133+细胞较H2228的放射敏感性低。通过以上这两种模型说明H2228比CD133+细胞的放射敏感性更高，即CD133+细胞更具放射抗拒性。5.本实验的结果显示照射剂量2Gy培养24h后的CD133+肺癌细胞周期分布变化不大，而H2228照射后的细胞周期分布为S期增多，G2/M期减少，这可能是因为CD133+肺癌细胞包含大量的肿瘤干细胞，显示细胞周期的再分布不是很明显，因此CD133+肺癌细胞具有放射抗拒性。结果还显示CD133+肺癌细胞照射前后细胞凋亡率相比没有明显差异（P>0.05），而H2228照射前后细胞凋亡率相比却有明显差异（P<0.05），说明CD133+肺癌细胞比H2228更具放射抗拒性。结论：1.运用磁珠分选法从H2228肺癌细胞能成功分选出CD133+细胞，且其所占百分率极低。2. CD133+肺癌细胞可能具有增生活跃的能力。3．CD133+肺癌细胞照射前后的细胞周期再分布不明显及细胞凋亡率降低不明显，都说明CD133+肺癌细胞可能有与肿瘤干细胞类似的放射抗拒性。