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背景:肝癌是世界范围内常见恶性肿瘤之一,在恶性肿瘤内发病率排第五位,病死率排第三位。肝癌的发病机制目前尚不清楚。同源异型盒(Homeobox, HOX)基因家族成员编码的同源异型蛋白均具有同源异型结构域,是重要的转录调控因子。同源异型蛋白在发育和肿瘤形成过程中发挥重要作用,能够调控细胞增殖、迁移、周期和凋亡等功能。HOXD10是HOX基因家族成员之一,在恶性肿瘤中常异常表达,且在不同肿瘤中可发挥抑癌或促癌作用。目前,在肝癌内HOXD10表达的调控和其具体的功能的机理尚不清楚。目的:探索HOXD1 0在肝癌中的表达情况及其作用机制。材料与方法:本研究涉及2010年7月1日至2014年1月1日期间我院收集的原发肝细胞癌组织117例和正常肝组织15例,以及12株肝癌的细胞系(包括SNU182,SNU449, HBXF344, SMMC7721, Huh7, HepG2, LM3, PLC/PRF/5, BEL7402, SNU387,SNU475和Huhl)。应用甲基化特异性PCR、半定量RT-PCR及免疫组化等方法检测HOXD10在肝癌组织和细胞中的表达情况。采用克隆形成实验、流式细胞术、transwell侵袭迁移实验、western blot及染色质免疫沉淀等技术探索HOXD10基因在肝癌中的功能和作用机制。结果:在117例肝癌组织内HOXD10基因的甲基化率达76. 9% (90/117)。在肝癌组织内HOXD10基因的甲基化与细胞分化程度和脉管癌栓显著相关(P均< 0. 05 )。HOXD10在肝癌中的表达受基因启动子区的甲基化调控。在肝癌细胞系SMMC7721和Huh7中恢复HOXD10的表达后,能抑制细胞的克隆形成、增殖、侵袭和迁移能力,并能促进G2/M期阻滞,诱导肝癌细胞凋亡。此外,HOXD10能够上调IGFBP3的表达水平,并抑制磷酸化ERK1/2的水平。结论:HOXD10在肝细胞癌内频频定甲基化,HOXD10表达水平受启动子区甲基化的调控。在肝癌中HOXD10通过抑制ERK信号通路发挥抑癌作用。