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PLK1(Polo-like kinase 1)是调控中心体成熟、染色体分离和有丝分裂退出的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。PLK1对于维持有丝分裂过程中基因组稳定性非常重要,在多种恶性肿瘤中发挥作用。我们实验室在前期工作中发现PLK1基因所在的16p12染色体区带在食管鳞癌中存在增益,本研究旨在探讨PLK1在食管鳞癌中的表达变化及其参与该病发生发展的分子机制。我们首先采用免疫组化方法检测了PLK1在155例食管鳞癌中的表达及与肿瘤临床病理参数之间的关系,继而通过RNAi降低PLK1的表达,观察其对食管鳞癌细胞增殖、凋亡的影响,采用免疫共沉淀和激光共聚焦方法确定PLK1的相互作用蛋白。结果表明,与相应的正常上皮相比,PLK1在71.6%的人食管鳞癌组织中表达明显升高。PLK1过表达与区域淋巴结转移(P=0.001)和肿瘤分期(P=0.033)密切相关。PLK1表达阳性患者的术后生存时间显著短于PLK1表达阴性的患者(P=0.001)。而且,多因素生存分析显示PLK1是一个独立的预后因素(RR=4.921,P=0.011)。通过荧光原位杂交(FISH)检测食管鳞癌中PLK1基因的扩增情况,发现37.5%的标本中包含PLK1基因的RP11-141E3位点发生了拷贝数的增加,说明基因扩增是PLK1在部分食管鳞癌组织中过表达的原因之一。通过RNA干扰降低PLK1的表达,能显著抑制食管鳞癌细胞增殖,并诱导细胞发生凋亡。PI染色和流式细胞仪检测表明,与对照组相比PLK1-RNAi组出现明显的凋亡峰,并呈时间依赖性增强。抑制PLK1表达导致线粒体膜电位降低、caspase-9和caspase-3活化、以及下游多聚ADP核糖聚合酶(PARP)降解,同时表现线粒体凋亡通路相关蛋白Mcl-1和Bcl-2蛋白水平下降。免疫共沉淀和激光共聚焦分析结果显示PLK1在细胞内分别与survivin和α-catenin形成复合物。PLK1敲降导致survivin蛋白表达降低。以上结果表明PLK1可能在细胞凋亡、分化、粘附和迁移中发挥作用。Survivin作为凋亡抑制蛋白,可能与PLK1的抗凋亡功能相关。PLK1可能是一个有应用价值的预后因子和潜在的食管鳞癌治疗靶点。