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目的:肝癌发病率在所有恶性肿瘤中排名第五,但肝癌致死率却在肿瘤致死率中排名第二;肝癌恶性程度高、易早期转移是导致其致死率高的主要原因。目前,基于肝癌分子机制研发的抗癌药物索拉菲尼已成功运用于临床,但经索拉非尼治疗的肝癌患者的中位生存期并没有显著提高;因此,进一步探究肝癌发生发展的分子机制或可发现更多潜在的干预靶点。研究表明,钙信号参与肿瘤发生、发展的各个环节。HRC (histidine-rich calcium binding protein)是一种新近发现的钙离子结合蛋白,在维持细胞内钙平衡及钙信号传导过程中发挥重要的调控作用。本研究拟探讨HRC在肝癌侵袭转移中的作用及机制。方法:通过实时荧光定量PCR (RT-qPCR)、免疫印迹(western blot)与免疫组织化学(IHC)方法检测83对肝癌及相应癌旁组织中HRC的定位及表达情况,并比较不同转移潜能肝癌细胞株与正常肝细胞中HRC的表达差异。采用HRC真核表达载体(pcDNA3.1-Flag-HRC)转染构建过表达HRC的SMMC-7721细胞株,而采用siRNA干扰技术(siHRC)沉默Sk-hep-1细胞中HRC的表达;通过体外Transwell小室侵袭迁移与Wound healing实验探索过表达/沉默HRC后肝癌细胞侵袭、迁移能力的变化;通过裸鼠人肝癌转移模型体内验证HRC对肝癌侵袭转移的影响。流式细胞术、免疫荧光与免疫共沉淀检测过表达/沉默HRC对钙信号、粘着斑更新的调控。最后,采用RT-qPCR、western blot、荧光素酶报告基因、凝胶迁移实验(EMSA)与染色质免疫沉淀(CHIP)等方法阐明引起肝癌细胞中HRC表达上调的相关机制。结果:HRC主要定位于细胞质,在83对肝癌组织样本中均可检测到其表达,肝癌组织中HRC的表达水平明显高于相应的癌旁组织(56/83,67.47%),且临床病理特征分析显示,HRC的表达水平与肝癌的大小(p=0.026)、转移(p=0.004)密切相关;HRC在高转移潜能的肝癌细胞Sk-hep-1、HCC-LM3及MHCC-97H中的表达明显高于转移潜能相对较低的肝癌细胞MHCC-97L、Huh-7及SMMC-7721,而在正常肝细胞Chang Liver中表达最低。增强肝癌细胞SMMC-7721中HRC表达后,细胞侵袭、迁移能力增强,裸鼠肝内、肺转移灶增加:而干扰肝癌细胞Sk-hep-1中HRC表达后,细胞侵袭、迁移能力明显减弱。过表达/沉默HRC表达后,钙离子浓度、钙调蛋白(CaM)表达及粘着斑激酶(FAK)的磷酸化水平随之升高/降低;采用钙离子螯合剂毒胡萝卜素thapsigargin (TG)、CaM拮抗剂TFP预处理后,HRC促FAK活化、粘着斑更新、细胞迁移的作用明显减弱。沉默肝癌细胞Sk-hep-1中HRC表达后,钙泵SERCA2表达水平显著升高,而钙通道RyR与NCX无明显改变;且在6种不同转移潜能的肝癌细胞中,SERCA2与HRC的表达水平呈负相关(相关系数R=-0.74)。在肝癌组织样本中,SATB1与HRC的表达水平呈正相关(相关系数R=0.494);在肝癌细胞中,核基质结合蛋白SATB1可诱导HRC表达上调;过表达SATB1后,肝癌细胞侵袭、迁移能力增强,但在SMMC-7721-SATB1细胞中干扰HRC表达后,SATB1促肝癌细胞侵袭、迁移作用显著减弱;过表达/沉默SATB1后,MEK/ERK与JNK/c-Jun信号通路关键蛋白的表达、转录因子AP-1及HRC启动子的活性随之发生相应变化;SP600125(JNK抑制剂)而非U0126(MEK抑制剂)预处理可减弱SATB1对HRC的上调作用:过表达/沉默c-Jun后,HRC启动子活性随之增强/减弱,且转录因子AP-1可直接与HRC启动子结合;在SMMC-7721-SATB1细胞中干扰c-Jun表达后,SATB1激活HRC启动子并诱导其表达的作用明显减弱。结论:HRC通过激活Ca2+/CaM信号诱导FAK活化,调控粘着斑更新,进而促进肝癌侵袭转移:而HRC促肝癌侵袭转移这一作用又受到SATB1调控,其机制可能是与激活JNK/c-Jun信号通路、上调转录因子AP-1表达有关。