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原发性肝癌是严重威胁人类生命和健康的重大疾病,复发和转移是肝癌患者预后不良的主要原因。研究肝癌发生发展机制对于发展肝癌诊断和治疗新方法具有重要意义。唾液酸是一类九碳酸性单糖。唾液酸化是一种重要的糖基化修饰形式,它是指胞苷一磷酸-β-N-乙酰神经氨酸（CMP-β-N-acetylneuramic acid,CMP-Neu5Ac）作为唾液酸供体底物,唾液酰基转移酶催化唾液酸以α2,3、α2,6或α2,8糖苷键实现与聚糖链共价连接。其中,唾液酰基转移酶ST6Gal-I（β-galactosideα2,6-sialyltransferase-I）是参与形成α2,6-连接唾液酸化修饰的关键酶。本课题组与其他研究者发现:在细胞水平上,ST6Gal-I异常的高水平表达导致细胞唾液酸化水平异常升高,并影响肝癌细胞的增殖、黏附以及凋亡等生物学行为。但是,在整体水平上,肝癌组织ST6Gal-I表达及唾液酸化修饰的特征变化及其临床病理学意义仍需深入研究。胞膜窖的组成蛋白——窖蛋白-1（Caveolin-1,Cav-1）可通过其脚手架结构域调控多种信号转导通路,参与上调肝癌细胞ST6Gal-I等糖基转移酶的表达,进而影响特征糖基化修饰水平并正向调节肝癌细胞的生长和转移潜能。然而,Cav-1对肝癌细胞ST6Gal-I唾液酸化修饰功能的作用机制,尚未见报道。本文研究Cav-1对肝癌ST6Gal-I表达和α2,6-连接唾液酸化水平的影响与肝癌恶性表型的相关性,阐释其分子机制,论文的主要工作如下:（1）Cav-1与α2,6-连接唾液酸化修饰在人肝癌组织中的表达及临床病理意义。对78例肝癌与癌旁组织分析结果显示,Cav-1、ST6Gal-I及α2,6-连接唾液酸在肝癌组织中高表达,且每两两因素间均呈正相关关系;Cav-1表达与肝癌病理分级和原发肿瘤分期呈正相关,ST6Gal-I和α2,6-连接唾液酸表达水平与肝癌病理分级呈正相关;Cav-1和ST6Gal-I表达与患者总体生存率负相关,且可作为影响肝癌患者生存的独立预后因素。（2）Cav-1基因敲除影响化学诱导肝癌模型小鼠体内唾液酸化修饰水平。与野生型小鼠比较发现,Cav-1基因敲除小鼠主要脏器（心、脾、肺、肾、肝、脑）组织中ST6Gal-I的表达和α2,6-连接唾液酸化水平降低,而α2,3-和α2,8-连接唾液酰基转移酶基因无明显变化;而血清中多分支N-糖链结构、半乳糖基化水平和α2,6-连接唾液酸化糖型水平显著增加,而高甘露糖型和岩藻糖基化糖型水平降低。以野生型小鼠和Cav-1基因敲除小鼠为对象,分别制备化学诱导肝癌模型小鼠。结果证实肝癌发生过程中,野生型小鼠肝及肝癌组织中Cav-1、ST6Gal-I及α2,6-连接唾液酸化水平均显著增加,而发现在Cav-1基因敲除小鼠肝及肝癌组织中ST6Gal-I及α2,6-连接唾液酸化水平显著低于野生型小鼠。首次提示Cav-1可能通过影响ST6Gal-I表达,改变小鼠整体α2,6-连接唾液酸化水平,进而参与肝癌发生发展。（3）Cav-1表达影响肝癌细胞α2,6-连接唾液酸化修饰与转移潜能。比较分析人源正常肝细胞、低转移潜能的肝癌细胞Huh7和高转移潜能的肝癌细胞MHCC97-H,发现在转移潜能高的肝癌细胞中,Cav-1、ST6Gal-I及α2,6-连接唾液酸均高表达。通过在Huh7/MHCC97-H肝癌细胞中过表达/沉默Cav-1,结合细胞划痕和Transwell实验方法,发现Cav-1可正性调节人肝癌细胞中ST6Gal-I的表达及α2,6-连接唾液酸化水平,并通过影响上皮-间质转化相关蛋白的表达介导肝癌细胞的迁移和侵袭。（4）Cav-1激活信号通路并在转录水平影响ST6GAL1表达。通过构建ST6GAL1启动子截短体报告基因载体,分析Cav-1调节ST6GAL1基因转录的启动子核心区域及位点。报告基因检测和免疫共沉淀等结果显示,Cav-1激活PI3K/AKT/m TOR（phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B/mammalian target of rapamycin）信号通路,随后通过上调孤儿核受体NR4A2的表达和视黄素X受体RXRα的磷酸化,促进NR4A2/p-RXRα异源二聚体结合到ST6GAL1启动子的-361/-347区域,进而诱导ST6GAL1基因的转录。以上结果,从分子、细胞和整体水平,揭示了Cav-1通过激活PI3K/AKT/m TOR信号通路,正性调节转录因子NR4A2的表达和RXRα的磷酸化水平,从而上调α2,6-连接唾液酸化修饰关键酶ST6Gal-I的表达和α2,6-连接唾液酸化水平,进而促进人肝癌细胞上皮-间质转化和转移的新机制。该结果为深入研究肝癌发生发展中唾液酸化修饰的生物学功能提供了实验基础,为发展肝癌的治疗和改善预后新策略提供了新的潜在生物标志物,为肝癌治疗药物分子设计提供了新的可能靶点分子。