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肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是一种世界性的恶性肿瘤,其发病率随着环境和生活方式的改变而逐年增高。针对肝癌晚期患者,化学疗法是一种有效的治疗手段。而5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil,5-FU)作为首选的一线化疗药物之一,常在临床上被用于治疗肝癌晚期患者。但是,在长期使用的过程中,患者易对5-氟尿嘧啶等常规化疗药物产生耐药性,从而导致治疗效果减弱甚至失效。现阶段对于5-氟尿嘧啶在肝癌中的耐药机制仍不完全清楚。本实验旨在筛选出与5-氟尿嘧啶的耐药机制密切相关的基因和信号通路。我们使用浓度梯度递增的方法药物诱导人肝癌HepG2细胞,再通过有限稀释法得到了由单细胞衍生而来的两种细胞株,分别为HepG2敏感细胞株和HepG2/5-FU耐药细胞株。利用转录组测序(Transcriptome Sequencing,RNA-Seq)技术,我们得到了这两个细胞株样品的转录组信息(总共检测了 21409个基因),随后分析了这两个样本中的基因表达量,并筛选出641个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),包含350个上调基因和291个下调基因。在完成对基因的功能注释和富集分析之后,我们发现,共有13个差异表达基因被富集到了 Wnt信号通路,其中三个基因具有上下游关系且其表达差异符合预期,它们分别为 Wnt 通路抑制因子 1(dickkopf WNT signaling pathway inhibitor 1,DKK1)、卷曲受体 10(frizzled class receptor 10,FZD10)、和人散乱蛋白 1(dishevelled segment polarity protein 1,DVL1)。随后,采用实时荧光定量PCR(q-PCR)验证了测序结果的可靠性以及三个Wnt信号(DKK1、FZD10和DVL1)的表达差异。最后,利用siRNA干扰技术验证了这三个Wnt信号与HepG2细胞5-FU耐药之间的关联。在本研究中,我们筛选出三个新的生物标志物(DKK1、FZD10和DVL1)(位于Wnt信号通路中),其表达调控与肝癌5-FU耐药性密切相关。研究表明,Wnt信号通路在肝癌5-FU耐药性的形成过程中可能起到了重要的作用,这为肝癌耐药患者的个体化治疗提供了一个潜在靶点。