膀胱癌是威胁人类健康较严重的疾病之一,手术、化疗及放疗后患者复发率高，生存率不理想。因此，研究新的基因治疗方法，具有重要意义。前期实验中，我们采用双歧杆菌介导的HSV-TK/GCV治疗荷瘤大鼠膀胱癌，发现肿瘤体积缩小、重量减轻，激活型的Caspase3表达增加，肿瘤细胞凋亡明显增加。本课题拟在前期研究基础上，对双歧杆菌介导的HSV-TK/GCV治疗荷瘤大鼠膀胱癌组织进行比较蛋白质组学研究，寻求HSV-TK/GCV作用靶标，并剖析靶标的功能，探索用双歧杆菌介导HSV-TK/GCV治疗荷瘤大鼠膀胱癌的分子机制。本项目开展用双歧杆菌介导HSV-TK/GCV治疗荷瘤大鼠膀胱癌分子机制的研究，具有重要的科学意义；该研究的实施很可能为膀胱癌提供新的基于双歧杆菌介导HSV-TK/GCV的基因治疗方法，双歧杆菌介导的HSV-TK/GCV将可能进一步开发成为新型肿瘤基因治疗药物，具有重要的应用价值。

我们成功构建了双歧杆菌介导的单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)/丙氧鸟苷(GCV)治疗系统,并且发现其能抑制膀胱肿瘤的生长和诱导凋亡，其中治疗组中的Fas、FasL、Cyt-C和caspase-9的蛋白表达水平明显升高，该治疗系统可能通过Fas/FasL死亡受体途径和线粒体途径发挥作用。然后我们通过ESI-Q-TOF-MS质谱分析寻找差异蛋白进一步探索具体机制，发现经过治疗后一共有402个差异蛋白，其中192个下调，210个上调。通过生物信息学分析，6个蛋白引起了我们的注意：proliferating cell nuclear antigen (PCNA), pyruvate kinase isozymes M2 (PKM2), hexokinase 1 (HXK-1), 6-phosphofructokinase (PFK-B), cell surface glycoprotein (CD146) 和 Peroxiredoxin-I (Prx-I)。通过Western blot和免疫组化检测与iTRAQ分析结果相符。运用Ingenuity pathway analysis (IPA)分析Prx-I与NF-κB相互联系，我们猜测该治疗系统与NF-κB有关，于是构建shRNA-Prx-I,发现通过下调Prx-I的表达能抑制膀胱癌T24细胞的增殖，增加其凋亡，调整细胞周期，并且下调细胞核中phospho-NF-κB p50 and p65的表达。我们得出结论：BI-TK/GCV治疗系统通过抑制Prx-I表达从而抑制NF-κB通路起到抑制膀胱癌生长、促进其凋亡的作用。