肝细胞肝癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)作为中国最高发的恶性肿瘤之一,排名位于肿瘤相关死亡率的第三位。鉴于其隐匿的起病、迅猛的进展、高恶性程度、侵袭性(尤其肝内转移)、术后高复发率、总体预后不佳等特征,使其对人类产生了不可估量的威胁。在肝癌的综合治疗中,化疗是其中的重要方法之一,而肿瘤多药耐药是严重影响化疗效果及患者生存的主要原因之一。索拉菲尼是一种新型的口服多靶点抗肿瘤药,它是一种双芳基尿素类口服多激酶抑制剂,具有抗肿瘤作用。尽管临床治疗索拉菲尼显示出抗血管生成和抗增殖等效应,为延长晚期肝癌患者生存时间带来了新希望,但肿瘤的反应率还是相当低,总体生存期仅比安慰剂长2-3个月。目前肿瘤对索拉菲尼的耐药机制尚不清楚。因此,了解索拉菲尼的潜在耐药机制对于改善治疗预后具有重要的意义。CD24是一种低分子量高度糖基化的黏附分子。最近研究表明,CD24可高表达于多种恶性肿瘤细胞表面,包括肾癌、肺癌、鼻咽癌、肝细胞癌、膀胱癌、卵巢癌和乳腺癌,且和肿瘤侵袭转移、复发和预后密切相关。在肝细胞肝癌中,CD24被预测为肝癌早期复发的一种生物学标志,同时与肿瘤的恶性程度相关。已有的研究结果表明,CD24的高表达可能与药物耐受相关,例如,不同CD24表达水平的K562白血病细胞对imatinib mesylate药物的敏感性不同。Goldman A的研究发现,在乳腺癌小鼠模型中CD44与CD24分子在细胞膜脂质体上聚集,通过调控Src家族激酶的激活引起化疗耐受。细胞自噬是一种细胞自我降解的过程,在适应代谢应激、保持基因组完整性及维持内环境稳定方面发挥重要作用。在肿瘤治疗中,凋亡耐受是产生肿瘤耐药的重要机制。细胞自噬可防止抗肿瘤药诱导的凋亡,促进肿瘤耐药。目前在肿瘤晚期,自噬被公认为是促进肿瘤细胞耐药的重要因素。那么自噬是否参与CD24介导的索拉菲尼耐药,这也是本研究所要探讨的主要问题。本研究,我们收集了70例肝癌肿瘤组织标本及其癌旁组织,其中有13例是继发性索拉菲尼耐药肿瘤标本。利用实时荧光定量聚合酶链反应和免疫组织化学方法,检测肝癌患者肿瘤组织、癌旁组织中CD24表达水平,并分析与索拉菲尼耐药的相关性。通过构建肝癌索拉菲尼耐药细胞株,在细胞水平上分析CD24调控索拉菲尼耐药的分子机制。通过过表达或敲低CD24分子,探究其在索拉菲尼耐药过程中所发挥的作用。应用转录组测序技术(RNA-seq)分析CD24高表达耐药细胞株与其对照组间差异表达的基因。应用透射电子显微镜以及RFP-GFP标记的LC3观察细胞内自噬水平。PP2A抑制剂Okadaic以及AKT激动剂SC79用于PP2A/AKT/mTOR信号通路的调控,自噬抑制剂Bafilomycin A1及短发夹RNA(shATG5)用于自噬水平的调控。小鼠荷瘤试验用于体内验证CD24调控索拉菲尼耐药的分子机制。我们的研究结果表明,CD24在肝癌肿瘤组织标本以及肝癌索拉菲尼耐药细胞株中高表达,并且CD24的表达水平与索拉菲尼耐药水平呈正相关;在索拉菲尼耐药细胞株中,敲低或过表达CD24分子将会影响细胞对索拉菲尼的敏感性;CD24相关的索拉菲尼耐药过程通常伴随着自噬的激活,并且可以通过自噬抑制剂或自噬相关基因敲除阻断这一耐药过程;转录组测序(RNA-seq)研究进一步表明高表达水平的CD24分子通过PP2A/AKT/m TOR信号轴调控细胞自噬水平,进而导致索拉菲尼耐药。体内实验也证明了这一过程。综上所述,我们的研究首次阐明了CD24,自噬以及索拉菲尼耐药三者之间的关联,即CD24分子可以通过自噬途径调控肝癌索拉菲尼耐药。因此,结合CD24分子的靶向治疗以及肿瘤自噬水平的调控,将会为晚期肝癌的诊断与治疗提供新的思路。