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目的:探究肝细胞癌的循环肿瘤细胞在远端器官的转移定植过程中,潜在转移器官的转移前微环境对循环肿瘤细胞产生的影响及其分子机制。背景:肝细胞癌(HCC)具有很高的致命性,往往进展迅速且晚期患者可选择的治疗方式有限。同时,HCC的术后复发率高,由于肝癌细胞在转移复发的过程中的高变异性,使得临床上缺乏及时、准确的监测手段和预防方案,临床外科医生往往对其束手无策。循环肿瘤细胞(CTCs),尤其是间质型肿瘤细胞是癌症转移的重要决定因素,其导致了肝细胞癌的大多数复发和死亡。根据癌症转移复发的“种子一土壤”学说,潜在转移灶的转移前微环境(PMN)对癌细胞的影响巨大,包括对癌细胞的趋化作用、改变癌细胞生物学特性等方方面面。然而,关于肝癌CTCs在转移前微环境定植的潜在机制尚不明确,有深入探究的空间和意义。方法:回顾性分析了 2015年7月至2017年1月之间来自南方医科大学附属珠江医院的36位肝脏占位性病变术后的患者,所有患者均采集了循环血液标本并使用CanPatrolTM系统对患者的CTCs进行检测和分类,结合患者随访信息,分析各表型CTCs与患者临床特征的相关性。在体外实验中,分析鉴定常用的人肝癌细胞株的细胞表型,构建靶向Prrx1的shRNA慢病毒载体以产生稳定低表达Prrx1的间质表型肝癌细胞。评估在SDF-1/CXCR4信号通路的影响下低表达Prrx1的间质表型肝癌细胞株的干性、迁移能力以及耐药性等生物学改变,进一步探究STAT3-pSTAT3参与其中的机制。同时,构建肝细胞癌肺转移的裸鼠模型,在体内实验和临床标本上对我们的假设进行验证。探索STAT3酪氨酸磷酸化抑制剂C188-9,以及CXCR4抗体特异性阻断通路激活的临床应用前景。结果:我们发现患者血液中间质型肿瘤细胞的数量与肿瘤的复发或转移密切相关。在体外实验中,我们发现SDF-1可能降低了 HCC间质表型细胞中Prrx1的表达。低表达的Prrx1进一步通过STAT3途径介导了肝癌细胞的干性和耐药性,以及促进了细胞上CXCR4受体的表达,从而放大SDF-1对肝癌细胞的趋化性和生物学影响。在体内实验中,我们发现与对照组相比,Prrx1低表达的间质型肝癌细胞在裸鼠肺部定植进展更快,携带Prrx1低表达的肝癌细胞的裸鼠生存时间明显缩短。我们在裸鼠标本和临床标本中通过免疫组化验证了,与原发灶相比,肺转移灶中的CXCR4的表达升高,且与Prrx1的表达呈负相关。结论:HCC患者循环中的间质型CTCs与HCC复发密切相关。在肝细胞癌的CTCs远端器官转移定植过程中,CTCs上激活的SDF-1/CXCR4轴降低了细胞本身Prrx1的表达,并通过STAT3信号通路促进了血液中CTCs的器官定植。STAT3磷酸化的抑制和CXCR4的特异性阻断,具有作为消除HCC器官转移的治疗方法的临床潜力。