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研究背景和目的:当前肝细胞肝癌(Hepatocellular Carcinoma,HCC)呈现高发病率和高死亡率的态势:全球范围内,肝细胞肝癌是第六常见恶性肿瘤和第二常见的癌症致死病[1,2]。然而最重要的是:全球范围内一半的肝癌发生和死亡病例均出现在中国[3]。在过去几十年中,虽然医疗技术和手术方式一直在改善,但对于治疗晚期肝癌病人一直非常困难[2]。因此,揭示HCC的侵袭转移以及增殖机制,从而为寻找治疗HCC的靶点提供理论基础显得尤为迫切。葡萄糖调节蛋白78(Glucose-regulated protein 78)是热休克蛋白70(HSP70)家族的一员[4],作为一个多功能蛋白,参与细胞的生理和病理条件下的应激反应[5],且在肝癌的发生和进展中发挥重要作用[6,7]。FAT10(the human HLA-F locus adjacent transcript10)已被研究证实参与细胞凋亡、细胞周期、细胞增殖及免疫介导反应[8-11]。GRP78和FAT10已被研究证实都能促进肝癌的增殖,但是他们与肝癌增殖的关系及机制不清楚。本研究主要探讨肝癌细胞及肝癌组织中GRP78和FAT10的表达,分析两者表达水平之间的关系及其临床意义。其次,通过体内体外实验明确GRP78调控FAT10的表达对肝癌增殖的生物学特性的影响。最后,阐明GRP78调控FAT10的具体分子生物学机制。方法:1,选取南昌大学第二附属医院2008年1月至2012年6月有完整随访记录的肝癌组织标本112例,免疫组化检测112例肝癌组织标本中GRP78和FAT10的蛋白表达情况,并分析其与患者的临床病理资料及术后的生存率的相关性。2,运用qRT-PCR和Western blot检测112例肝癌组织及其癌旁组织中GRP78和FAT10的表达情况,并用散点图分析两者的相关性。3,运用qRT-PCR和Western blot检测人肝癌细胞系Huh-7,MHCC97H,HepG2,HCCLM3,SMCC7721和正常细胞株人肝细胞HL-7702中GRP78和FAT10的表达情况;其次,我们使用筛选好的4个干扰效果中最好的一个shGRP78构建肝癌稳转细胞系,通过干扰Huh-7,MHCC97H,HCCLM3和SMCC7721中GRP78的表达,运用PCR和Western blot检测GRP78与FAT10的表达并分析其关系,运用平板克隆实验和EdU细胞增殖实验观察干扰GRP78后肝癌细胞的增殖能力。再次,使用GRP78的过表达质粒构建MHCC97H,HepG2,HCCLM3和SMCC7721的过表达稳转细胞系,运用PCR和Western blot检测GRP78与FAT10的表达并分析其关系。最后,利用慢病毒载体构建带绿色荧光蛋白的干扰GRP78的质粒,构建稳定转染的MHCC97H,HCCLM3细胞株建立人肝癌裸鼠皮下成瘤模型,观察裸鼠皮下成瘤的大小、体积重量等相关情况。4,我们构建肝癌细胞MHCC97H,HCCLM3稳定过表达和干扰GRP78稳转细胞系;运用Western blot检测在肝癌细胞中降低GRP78的同时增加FAT10的表达及在肝癌细胞中增加GRP78的同时干扰FAT10的表达,观察GRP78和FAT10的表达情况;同时利用EdU细胞增殖实验观察肝癌细胞增殖能力。5,我们使用激光共聚焦、Western blot、免疫共沉淀等方法证实GRP78通过激活NF-κB信号通路来调控FAT10的分子机制。结果:1,112例免疫组化的结果显示:GRP78的阳性率为66.07%(74/112),FAT10的阳性率为63.39%(71/112);分析GRP78和FAT10的高表达(阳性率)与患者的临床资料发现肿瘤大小、肿瘤转移、门脉侵袭、TNM分期与其存在密切相关性(P<0.05),且GRP78和FAT10的高表达与肝癌患者术后的总生存期短相关(P<0.001)。多因素Cox回归分析显示GRP78与门脉侵袭是影响预后的两个独立危险因素(P<0.05)。2,运用荧光定量PCR和Western blot检测112例肝癌组织及其癌旁组织GRP78和FAT10的表达情况,结果显示:肝癌组织中GRP78和FAT10的mRNA及蛋白水平明显高于相对应的癌旁组织(P<0.05);散点图分析GRP78和FAT10的mRNA及蛋白水平发现GRP78和FAT10呈正相关(P<0.001)。3,运用荧光定量PCR和Western blot检测人肝癌细胞系Huh-7,MHCC97H,HepG2,HCCLM3,SMCC7721和正常细胞株人肝细胞HL-7702中GRP78和FAT10的表达情况,结果发现五株肝癌细胞中GRP78和FAT10的mRNA及蛋白水平明显高于正常细胞株人肝细胞HL-7702,并且其表达趋势几乎一致。通过干扰Huh-7,MHCC97H,HCCLM3和SMCC7721中GRP78的表达,运用PCR和Western blot检测GRP78与FAT10的表达,结果发现GRP78的mRNA及蛋白水平降低(P<0.05),同时FAT10的mRNA及蛋白水平也降低(P<0.05),平板克隆实验和EdU细胞增殖实验结果发现Huh-7,MHCC97H,HCCLM3和SMCC7721四株细胞的shGRP78组的增值能力明显低于shNC组(P<0.05)。使用GRP78的过表达质粒构建MHCC97H,HepG2,HCCLM3和SMCC7721的过表达稳转细胞系,运用PCR和Western blot检测GRP78与FAT10的表达,结果发现GRP78的mRNA及蛋白水平增高(P<0.05),同时FAT10的mRNA及蛋白水平也增高(P<0.05)。利用人肝癌裸鼠皮下成瘤模型发现LV-shGRP78组的肿瘤体积、质量、荧光敏感度均低于LV-Control组(P<0.01)。4,转染shGRP78至HCCLM3细胞后发现FAT10的蛋白水平降低,而转染pcDNA3.1(+)-FAT10至稳定干扰GRP78的HCCLM3中可以回复FAT10的表达,且增值能力增强。转染pcDNA3.1(+)-GRP78至HCCLM3细胞后发现FAT10的蛋白水平增高,而转染shFAT10至稳定过表达GRP78的MHCC97H中可以降低FAT10的表达,且增值能力降低。5,Western blot及激光共聚焦发现GRP78能促进P65的入核而激活NF-κB信号通路,进一步实验发现GRP78能激活IKKa(14)b从而激活NF-κB信号通路调控FAT10的表达。结论:GRP78通过NF-κB信号通路调控FAT10的表达影响肝细胞肝癌的增殖。这一分子机制为肝癌细胞的增殖提供一种新的认知,为肝癌的分子靶向治疗提供新的依据。