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背景与目的:肝细胞肝癌是世界上第六大肿瘤,在肿瘤致死性疾病中居第三位。肝癌干细胞与肝癌的复发转移及治疗抵抗密切相关。Musashi2(MSI2)是正常干细胞和肿瘤干细胞中“干性”促进和维持的关键基因。Notch1信号通路是调控肿瘤干细胞的核心信号通路之一。MSI2及Notch1通路在肝癌干细胞的“干性”促进和维持中均扮演重要角色。然而,MSI2及Notch1通路在CD44v6+肝癌干细胞“干性”维持中的作用及机制尚不清楚。因此,本研究旨在探究MSI2及Notch1通路在CD44v6+肝癌干细胞“干性”维持中的作用及其分子机制。方法:第一部分Western blot检测28对新鲜肝癌组织和癌旁组织中MSI2及CD44v6的蛋白表达情况。接着免疫组织化学分析法检测82对肝癌组织与癌旁组织中MSI2、CD44v6的表达情况并进行临床病理相关性分析,再进一步分析二者的相关性;第二部分免疫磁珠分选法从肝癌细胞系SNU-398、MHCC-97h中分选CD44v6+及CD44v6-细胞后流式细胞术鉴定其分选效率。再利用平板克隆增殖实验、Transwell迁移侵袭实验、Sorafenib抵抗实验、NOD/SCID小鼠体内有限稀释实验和Western blot检测Nanog、Oct4、Sox2相关“干性”基因等实验鉴定CD44v6+肝癌干细胞的“干性”特征。接着在确证MSI2、Notch1信号通路在CD44v6+肝癌干细胞中表达明显高于CD44v6-细胞后,通过慢病毒下调/上调SNU-398 CD44v6+/-肝癌细胞中MSI2或Notch1,并重复以上实验检测其生物学行为的变化;第三部分为深究MSI2维持CD44v6+肝癌干细胞“干性”的具体分子机制,使用Notch RT2PCR芯片检测下调CD44v6+细胞中MSI2基因后Notch信号通路分子的变化,并用RT-PCR和Western blot进一步筛查和明确MSI2通过LFNG激活Notch1信号通路。接着使用慢病毒下调SNU-398 CD44v6+细胞中LFNG基因后检测其“干性”生物学行为的变化,最后用CO-IP和RIP实验明确MSI2与LFNG的相互作用机制。结果:第一部分(1)Western blot结果显示MSI2和CD44v6在肝癌组织中的蛋白水平明显高于癌旁组织;(2)免疫组织化学分析法结果显示MSI2在肝癌组织中的表达显著高于癌旁组织,且与CD44v6的表达呈正相关关系,MSI2和CD44v6的高表达与肝癌患者不良预后相关;第二部分(1)免疫磁珠分选法分选的CD44v6+细胞较CD44v6-细胞而言具有更强的克隆增殖能力、迁移侵袭能力、自我更新能力、Sorafenib抵抗能力、NOD/SCID小鼠体内成瘤能力等“干性”特征,且表达更多的“干性”基因;(2)Western blot检测MSI2在CD44v6+细胞中高表达的情况下,使用慢病毒下调CD44v6+细胞中MSI2后发现细胞“干性”生物学行为能力降低,“干性”基因表达减少。而上调CD44v6-细胞中MSI2的表达后,其自我更新能力、迁移侵袭能力、克隆增殖能力、NOD/SCID小鼠体内成瘤能力明显增强,“干性”基因表达显著增加;(3)使用慢病毒下调CD44v6+细胞中Notch1基因或用γ分泌酶抑制剂RO4929097抑制Notch信号通路的活性后,细胞“干性”生物学行为能力减弱,“干性”基因表达减少;第三部分(1)Western blot实验结果发现在CD44v6+细胞中下调MSI2基因后Notch1信号通路关键分子(Notch1、NICD、Hey1、Hes1)表达减少,而在CD44v6-细胞中上调MSI2后Notch1信号通路关键分子表达增加;(2)Notch RT2 PCR芯片结果显示在SNU-398 CD44v6+细胞中下调MSI2后筛选出18个具有显著性差异的基因,其中表达下调的6个,表达上调的12个,我们选择差异最明显的10个基因使用RT-PCR进行筛查后发现LFNG变化最显著;(3)使用慢病毒下调SNU-398 CD44v6+细胞中LFNG后细胞的自我更新能力、NOD/SCID小鼠体内成瘤能力减弱,“干性”基因表达减少;(4)慢病毒序贯调控实验结果显示MSI2通过LFNG活化Notch1信号通路参与维持CD44v6+肝癌干细胞“干性”特征;(5)CO-IP实验及RIP实验结果显示MSI2可与LFNG的蛋白和mRNA直接结合调控Notch1信号通路。结论:综上所述,MSI2在肝癌组织中高表达,且MSI2的高表达与CD44v6的高表达呈正相关关系,与肝癌患者预后不良密切相关。CD44v6可作为肝癌干细胞一个可靠的“干性”标记物。MSI2和Notch1信号通路在维持CD44v6+肝癌干细胞“干性”特征中发挥重要作用。通过芯片筛查、序贯调控实验及CO-IP、RIP等实验我们发现MSI2可直接与LFNG的蛋白和mRNA结合调控Notch1受体的表达,进而激活Notch1信号通路参与维持CD44v6+肝癌干细胞“干性”化。本研究从肝癌干细胞维持这一角度进一步完善了肝癌的侵袭转移机制,为阻遏肝癌复发转移的治疗提供了潜在的分子靶点。