非小细胞肺癌发生、发展的生物学行为多样，综合治疗对其疗效的提高远未达到预期，远处转移是治疗失败的主要模式。常规放疗后肿瘤细胞残留是发生转移的原因之一，近年有研究显示重离子辐射具有抑制肿瘤细胞转移的作用。本研究采用代谢组学检测重离子辐射后癌旁组织代谢因子变化及其对非小细胞肺癌细胞粘附、迁移和侵袭能力的影响，通过Western Blotting技术分析相关代谢因子对非小细胞肺癌细胞转移相关蛋白表达的影响，观察辐射后肿瘤细胞转移能力的变化，初步探讨重离子辐射旁效应抑制非小细胞肺癌细胞转移的作用及其机制。

The tumorgenesis and development of Non-small cell lung cancer (NSCLC) are complicit, the effect of comprehensive therapy dose not reach the expectation, tumor metastasis is one of the main mode of therapy failure. Residual cancer cells after conventional radiotherapy is the main cause of tumor metastasis. Recent studies show that heavy-ion radiation could inhibit tumor metastasis. The study will detecte factor released by adjacent mucosa after heavy ions irradiation by metabolomics and its effect on NSCLC cell adhesion,migration and invasion.Western Blotting technology will be employed to identify protein expression that affect cancer cell metastasis. We hope the above experiments will help to clarify the moleculor mechanism of heavy ions induced lung cancer cell metastasis inhibition.

本项目通过研究重离子、X-射线对体外培养的A549细胞的克隆存活、增殖变化、凋亡和细胞侵袭、粘附以及癌细胞转移能力的影响，从分子水平来探讨电离辐射对癌细胞转移影响的机制；初步探索重离子辐照后旁效应差异，用LC-MS检测引起旁效应差异并从代谢组学来分析这种差异变化的可能机制。结果提示在同一剂量下重离子比X射线，无论是从抑制癌细胞克隆存活、增殖，还是促进部分细胞进入凋亡等方面，具有良好的生物学效应，比X射线更加有效的抑制肿瘤细胞的存活和转移， 12C6+重离子能显著改变MMP-2和MMP-9的表达量，从而影响癌细胞的转移能力；辐照后旁效应抑制癌细胞转移，随着对正常细胞辐照后时间延长，转培养液后对癌细胞转移的抑制效果减弱，其组间存在一定的代谢差异，差异代谢物为氨基酸，脂肪酸及核酸代谢的代谢产物，提示可能是这些代谢因子作用与肿瘤细胞的微环境或是相互之间通过各种信号转导通路多层次多方位的调节肿瘤细胞的转移作用，但代谢组学对辐射引起的相关代谢因子定位和确定依然未明确。重离子不仅直接影响癌细胞分子水平的变化来改变肿瘤细胞的一定生物学特性，还能间接影响癌细胞周围环境来抑制肿瘤细胞相关转移。重离子作为一种高传能线密度（LET）的电离辐射，在治疗肿瘤中与传统射线（低- LET）相比具有不可替代的优越性，应深入研究，为临床应用提供理论依据。本项目按期完成，撰写相关论文2篇，均在期刊评审中，大会交流1篇，培养研究生3名。