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目的:侵袭和转移是影响肝癌患者预后生存的重要因素之一。肿瘤组织周围的微环境对肿瘤发生侵袭和转移起着不容忽视的重要作用,肿瘤相关成纤维细胞(CAF)在肝癌侵袭和转移中发挥重要作用。肝星状细胞(HSC)是肝脏主要的间质细胞之一,既往研究发现肝星状细胞与肝癌侵袭和转移密切相关。我们根据相关文献报道及既往实验发现,提出如下假设:TGF-β1诱导肝星状细胞向肿瘤相关成纤维细胞转变,进一步促进肝细胞肝癌的侵袭和转移。本研究通过对人肝癌组织标本免疫组化检测,以及体外肝癌细胞与肝星状细胞共培养的实验模型,验证肝癌微环境中HSC向CAF转化并促进肝癌侵袭和转移的现象,并探讨TGF-β1在其过程中的作用机制,研究结果将为探讨间质细胞在肝癌侵袭和转移中的作用提供帮助,为从微环境途径寻找HCC防治新靶点提供思路。方法收集临床肝癌手术患者组织标本及病例随访资料;临床病理学观察肝癌手术标本中肝癌组织与正常组织中HSC与CAF的分布及密度;免疫组化检测TGF-β1、CAF标志分子(α-SMA、FAP)表达水平,分析TGF-β1与HSC、CAF的分布、密度及肝癌侵袭和转移的相关性,验证临床标本中TGF-β1通过诱导HSC向CAF转化促进肝癌侵袭和转移的现象。建立模拟肝癌微环境的体外细胞模型,将不同转移潜能的人肝癌细胞株BEL-7402、HepG2、SMMC-7721,与肝星状细胞HSC共培养,培养基中分别加入TGF-β1或TGF-β1抑制剂,观察TGF-β1作用下HSC细胞形态及细胞骨架超微结构变化;观察不同转移潜能的肝癌细胞迁徙、侵袭能力变化;进一步检测TGF-β1作用下HSC中TGF-β1、CAF相关标志分子(α-SMA、FAP),从正反两方面研究TGF-β1通过诱导HSC向CAF转化促进肝癌侵袭和转移现象并探讨其调控机制。结果TGFβ1、α-SMA、FAP在肝癌组织中阳性表达率高于正常肝组织;TGFβ1、α-SMA、FAP阳性表达与肝癌发生临床转移相关;Kaplan-Meier法生存分析结果显示TGFβ1、α-SMA、FAP阳性表达的肝癌患者的生存期更短。星状细胞与肝癌细胞共培养后,由星形或多边形转变为纺锤形、扁平长梭形,呈现肌成纤维细胞形态特征;星状细胞与肝癌细胞共培养后,星状细胞的α-SMA或FAP的表达显著升高;TGF-β1可以显著促进α-SMA、FAP在基因及蛋白水平的表达,TGF-β1的抑制剂可取消上述促进效应;肝癌细胞与星状细胞共培养后,肝癌细胞的迁徙和侵袭的能力明显升高,TGF-β1可以进一步增加肝癌细胞的迁徙和侵袭能力,TGF-β1的抑制剂可以取消上述效应;与星状细胞共培养后,在肝癌细胞中上皮标志物表达显著降低,间质标志物表达显著升高,调控EMT过程的转录因子Twist的表达显著升高;肿瘤转移相关分子表达显著增高。不同浓度TGF-β1及其抑制剂处理后,TGF-β1可以抑制肝癌细胞中上皮样标志物的表达水平,增加间质样标志物的表达,肿瘤转移相关分子表达也增加,抑制剂可以取消TGF-β1的作用。结论(1)人体肿瘤组织标本实验证实,TGF-β1及CAF标记物α-SMA、FAP在肝癌间质中表达升高,与肝细胞肝癌发生临床转移相关;TGFβ1、α-SMA、FAP阳性表达的肝癌患者的生存期更短。(2)体外细胞实验证实,TGF-β1能够促进肝星状细胞向肿瘤相关成纤维细胞转化;从而促进肝癌细胞的侵袭和转移。