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背景及目的结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)在全球癌症发病率排名第三,而死亡率则在各种恶性肿瘤疾病中居第二位,近年来其发病率与死亡率有日趋增高的趋势。化学疗法是治疗结肠癌的一个主要方法,在化学疗法联合治疗中,化疗药物如奥沙利铂(oxaliplatin,L-OHP)、5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)可以提高结直肠癌患者的生存率。而肿瘤细胞对化疗的耐受性是临床上的普遍现象,也是影响化疗疗效和预后的重要因素,所以探索新的治疗策略对于提高临床治疗疗效具有重要意义。抑癌基因NPRL2(nitrogen permease regulator like-2)作为一个候选的抑癌基因,被发现与很多人类恶性肿瘤的进展密切相关,其定位在人类第染色体3p21.3区域中。本研究的目的是探讨抑癌基因NPRL2是否可以影响结直肠恶性肿瘤细胞对化疗药物的敏感性及其相关机制。方法构建携带NPRL2基因的慢病毒并转染入结癌细胞株HCT116,然后鉴定该基因的转染情况。应用Cell Counting Kit-8(CCK-8)法检测化疗药物对NPRL2转染前后结直肠癌细胞增殖的抑制作用,流式细胞术(flow cytometry,FCM)用于检测化疗药物作用于NPRL2转染前后肿瘤细胞的周期变化、细胞凋亡情况以及CD24(membrane cluster differentiation antigen 24)阳性率的表达情况。采用Western blotting检测PI3K/AKT/mTOR信号通路及凋亡蛋白的表达。结果慢病毒携带NPRL2成功转染于HCT116细胞中,转染后细胞中NPRL2表达明显增高。NPRL2可增强结直肠癌HCT116细胞对化疗药物(L-OHP和5-FU)的敏感性,化疗药物作用于NPRL2转染组细胞时化疗药物的IC50明显低于空白对照组(P<0.05),这种作用具有时间依赖性。流式细胞术检测结果显示与空白对照组及单纯应用化疗药物作用组相比NPRL2转染可明显增强化疗药物诱导细胞凋亡(P<0.01);促使肿瘤细胞停滞于细胞周期的G1期,并使细胞周期中S期细胞显著减少(P<0.01);同时NPRL2转染还可以下调CD24表达从而降低肿瘤的侵袭及转移能力(P<0.01)。Western blotting检测相关的信号通路蛋白结果显示:NPRL2可下调PI3K/Akt/mTOR信号通路,并上调caspase-3,9在HCT116细胞中的表达。与空白对照组及单纯应用化疗药物作用组相比,化疗药物作用于NPRL2转染后的HCT116细胞时,PI3K/Akt/mTOR信号通路的表达受到显著抑制,而caspase-3,9的表达明显增高(P<0.01)。结论NPRL2对结直肠癌HCT116细胞系有明显的抑制作用,其通过下调PI3K/Akt/mTOR信号通路、并上调caspase-3,9表达抑制肿瘤细胞生长,促进细胞周期停滞及细胞凋亡,同时下调CD24表达从而降低肿瘤的侵袭及转移能力。NPRL2通过上述调控机制增强化疗药物治疗大肠癌细胞的敏感性,这可能成为大肠癌一个新的靶向治疗策略及提高肿瘤治疗的效果的一条新途径。