肿瘤的转移扩散是大多数癌症患者死亡的主要原因[1,2]。肿瘤细胞的转移是一个复杂的多阶过程,这需要肿瘤细胞调节其自身能力以有助于黏附、侵袭、迁移以及增殖进而形成转移灶[3]。在转移过程中,肿瘤细胞的分子调控网络、细胞与细胞以及细胞与间质间的黏附、肌动蛋白骨架等都发生了显著的改变[2,4,5]。在多数情况下,细胞迁移受到趋化因子的诱导和触发,细胞的运动方式由其自身因素和细胞所处的微环境共同决定。在个体肿瘤细胞中被证明具有两种由不同信号通路所介导的独立的、可相互转换的细胞运动模式:间充质样细胞运动和阿米巴样细胞运动[6,7]。间充质样运动细胞形态细长,是由Rac依赖的细胞前缘肌动蛋白重组导致,并且Rac依赖的肌动蛋白突起需要蛋白酶水解细胞外基质以推动细胞穿越细胞外基质进行运动;与此相反,阿米巴样运动细胞形态呈现圆形、具有泡状结构,并且运动过程中不需要依赖细胞外蛋白酶[8-10]。这两种信号能够相互调控,在细胞运动形式的相互转换中起到了关键性的作用。CD147属于免疫球蛋白超家族成员,是在多种肿瘤组织中高表达的跨膜糖蛋白[11,12]。过表达CD147能增强细胞的黏附、迁移、侵袭以及基质金属蛋白酶的分泌等能力,进而促进肿瘤细胞转移[13-15]。在前期的研究中我们报道过CD147参与了这两种运动形式的转换,并与AnnexinⅡ相互作用能够抑制肝癌细胞的阿米巴样运动[16]。然而,CD147参与间充质样运动的分子机制仍不清楚。非受体酪氨酸激酶Src在多种人类恶性肿瘤中过表达并被激活[17,18]。这一激酶与癌症发展过程中许多重要环节具有联系,并且调控一系列信号通路,包括细胞生存、黏附、侵袭、迁移以及增殖等[19-21];此外,Src过度活化能够导致细胞转化。数十年的研究揭示了Src在调控小G蛋白家族中的重要作用,并且Src蛋白的主要功能之一就是调节肌动蛋白骨架组装、调控细胞迁移[22]。然而,Src是否参与了个体细胞运动过程中两种运动形式的相互转换,以及这个过程中的潜在机制仍不明确。本研究共分为两个部分:1.CD147通过FAK/Src信号通路促进肝癌细胞间充质样运动。我们首先探讨了CD147在肝癌细胞运动中的作用,以及CD147与Src在间充质样运动过程中的相互关系与调控机制。我们利用CD147敲除的SMMC-7721细胞系(K7721)评估了CD147在调控细胞形态以及运动中的作用,结果显示过表达CD147促进了肝癌细胞的间充质样运动。免疫荧光染色及Rac1活性检测等实验证实CD147诱导的间充质样细胞运动是Src依赖的。进一步实验结果表明CD147能上调Src磷酸化(p Y416-Src),而这一调控作用是由黏着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)所介导的。2.Src依赖的Rac1信号活化的机制研究。第一部分的实验证明了CD147能够通过Src促进肝癌细胞Rac1信号通路介导的间充质样运动。间充质样运动需要Rac/WAVE信号通路参与并维系,最终调节肌动蛋白骨架组装并且促进伪足的生成。因此第二部分实验的主要目的是研究Src是如何调控Rac1信号活化的。利用si RNA干涉DOCK家族11个分子,结合免疫共沉淀等实验,我们证明了DOCK8作为重要的GEF参与了Rac1的活化,而活化Rac1是驱动间充质样细胞运动的关键。我们进一步发现,Src能够促进STAT3磷酸化,进而促进STAT3从胞质易位至胞核、上调靶基因的转录。实验结果证实,肝癌细胞中STAT3的活化能够增进DOCK8的转录,进而增强DOCK8表达和Rac1活化。综上所述,我们的研究证明了CD147在细胞骨架重排以及细胞运动过程中通过FAK调控了Src活性。我们明确了DOCK8作为Rac1的GEF,活化Rac1并驱动了间充质样细胞运动。并且Src促进STAT3磷酸化,而STAT3又促进了DOCK8的转录,因此上调了DOCK8的表达以及Rac1的活化。本研究为CD147调控肝癌细胞间充质样运动提出了新的分子机制。