肝癌是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一。而人们对肝癌发生分子机制仍知之甚少。多项研究显示,肝癌的发生是由多因素、多步骤、多环节参与的细胞恶性转化过程。肿瘤微环境在其中发挥重要作用,通过影响肿瘤细胞的生长与转移,促进肝癌发展进程。而缺氧是肿瘤微环境的常见特征之一,在众多癌症病例中普遍存在。肝细胞癌（Hepatocellular carcinoma,HCC）是最常见的原发性肝癌。研究发现,缺氧微环境能够协调基因转录,促进HCC的生长与转移。许多缺氧响应基因已被证实可作为HCC诊断治疗靶标,为肝癌治疗提供新的靶点和策略。多项研究证实,S100钙结合蛋白家族在肿瘤发生、转移、肿瘤微环境调节以及肿瘤预后中具有重要功能。S100家族可被肿瘤缺氧环境诱导异常表达,促进肿瘤生长与转移。此外,表观遗传修饰介导的S100家族转录调控与肿瘤进程密切相关。S100B是S100家族重要成员,在多种癌症中异常表达,与肿瘤转移及治疗后复发有关;可作为多种恶性肿瘤转移标志物。但肝癌中S100B功能研究未见报道。本研究以S100B为切入点,探究肝癌中缺氧环境协同DNA甲基化调控S100B表达的分子机制;阐明S100B蛋白影响肝癌发生发展分子机制。有助于我们深入解析肝癌发生机理,以及肝癌治疗新靶点的开发。TCGA癌症基因组图谱数据库分析发现,人肝癌组织样本中S100B高表达。细胞实验证实,S100B过表达增强Hep G2细胞的增殖和克隆形成能力;促进细胞迁移和侵袭。同时,我们发现,细胞缺氧能够诱导S100B高表达,促进肝癌细胞迁移与侵袭。进一步分析证实,细胞缺氧诱导S100B高表达依赖于缺氧诱导因子HIF-1α（Hypoxia-inducible factor-1α）。随后,双荧光素酶和Ch IP-q PCR实验证实,HIF-1α通过HRE元件与S100B基因启动子直接结合。此外,细胞功能实验证实,肝癌细胞中HIF-1α异常高表达,促进Hep G2细胞的增殖和克隆形成;增强细胞迁移、侵袭能力。而缺氧亦可通过诱导HIF-1α表达促进肝癌细胞迁移与侵袭。进一步验证发现,抑制HIF-1α表达能够显著抑制S100B过表达诱导的细胞生长与转移。综上所述,肿瘤细胞缺氧后,HIF-1α被诱导高表达,进而靶向S100B,导致其转录激活,促进肝癌细胞生长与转移。为了深入探究HIF-1α调控S100B转录激活的分子机制,我们将目标锁定在DNA甲基化。数据库分析显示,肝癌样本中S100B启动子区含有多个Cp G岛,并且其m RNA转录与甲基化负相关。进一步的MSP实验结果显示,缺氧诱导HIF-1α,同时S100B启动子甲基化水平降低。深入机理探索发现,HIF-1α高表达诱导去甲基化酶TET2（Tet Methylcytosine Dioxygenase 2）表达,并且在S100B启动子区域富集,从而消除S100B启动子甲基化修饰,促进其转录激活。同时,甲基转移酶DNMT3a（DNA methyltransferase 3a）表达降低,协同调节S100B启动子区域甲基化修饰,调控S100B基因转录。综上所述,本研究首次探讨了S100B蛋白在肝癌生长转移中的功能。将缺氧微环境与表观遗传进行关联分析,揭示在肝癌进程中,缺氧诱导因子HIF-1α协同DNA甲基化修饰,共同调控S100B转录激活,促进肝癌细胞生长和转移的分子机制,为后续研究多因素协同调控肝癌发生发展机制提供理论基础。该结果也为靶向肿瘤微环境因子与表观遗传分子靶标治疗肝癌的新策略提供分子基础,同时也有助于肝癌肿瘤转移标志物的开发。