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目的肝细胞癌(Hepatocellular Carcinoma, HCC)(简称肝癌)是全球第六位常见肿瘤,也是第三位肿瘤致死病因。虽然手术治疗肝癌己明显提高患者的生存,但是如何有效预测和治疗至今仍是一个难题。Hedgehog(HH)信号通路多存在于脊椎动物的初级纤毛上,一般状态下位于纤毛细胞膜上的Patched (PTCH)可抑制Smoothened (SMO)进入纤毛,而当Sonic hedgehog (SHH)与PTCH结合后,这种抑制作用解除,SMO从胞质内涵体中迁移到初级纤毛的细胞膜上,并促使Glioma-associated oncogene homolog (GLI)蛋白从无活性的GLIR转变为激活态GLIA,而后者则会使相应的目标基因得到转录。虽然HH通路在基底细胞癌、髓母细胞癌、前列腺癌、乳腺癌等多种肿瘤中的重要性已得到广泛认可,但其在肝癌中的意义和作用国内报道还不是很多,本研究旨在通过免疫组织化学和Real-time RT-PCR (RT-PCR, PCR)法检测HH信号通路在人肝癌组织和细胞系中的表达,研究其表达与HCC临床病理之间的关系及临床意义,为肝癌的防治研究寻求新的实验依据。材料和方法随机收集1999年1月-2008年3月期间在复旦大学附属中山医院肝外科行肝癌根治性切除患者的肿瘤和癌周肝组织标本,共145例,免疫组织化学方法检测组织芯片中的SHH的表达；随机收集肝癌根治性切除患者的肿瘤和癌周肝组织标本65例,免疫组织化学方法检测组织芯片中的GLI-1的表达；随机收集肝癌根治性切除患者的肿瘤和癌周肝组织标本305例,免疫组织化学方法检测组织芯片中的GLI-2的表达。肿瘤标本均取自于无坏死的肿瘤边缘区域,并经病理确诊为肝细胞癌。各患者术前均未接受任何治疗手段。此外收集40例乙肝表面抗原阴性的肝血管瘤患者的正常肝组织的标本。收集患者的一般资料,包括年龄、性别、肝炎、肝硬化情况等,以及肿瘤特征的资料,包括甲胎蛋白、肿瘤大小、肝内播散、TNM分期等。实时荧光定量聚合酶链反应检测肝癌细胞系HCCLM3、 MHCC97H、MHCC97L、HepG2以及正常肝细胞系L02中SHH、GLI-1和GLI-2的mRNA的表达。分析SHH、GLI-1和GLI-2表达与患者年龄、性别、肿瘤直径、包膜、微血管癌栓、肿瘤细胞分化程度等临床病理特征以及患者总体生存时间(Overall Survival, OS,总体生存率)和患者复发时间(Time to Recurrence,TTR,无瘤生存率)的关系。比较癌周肝组织SHH、GLI-1和GLI-2的预后价值。结果免疫组织芯片检测HH信号通路表达的结果显示：SHH主要在肝和肝癌细胞的细胞质中表达。癌内SHH表达高于癌周肝组织(0.0068±0.0107vs0.0053±0.0057,P=0.112),但统计学差异不显著。GLI-1主要表达于肝癌细胞的细胞质中,大部分间质细胞、正常肝细胞和癌周肝细胞染色呈阴性。GLI-2也主要在肝和肝癌细胞的细胞质中表达,癌内GLI-2表达高于癌周肝组织(0.0058±0.0207vs0.0049±0.0103,P=0.121),但差异无统计学意义。SHH表达同HCC相关临床病理特征的关系分析显示癌内高表达SHH的患者肿瘤较小(5.34±0.42vs6.33±0.47,P=0.115),TNM分期较低(P=0.112),但差异无统计学意义；而在癌周,SHH高表达组中,有乙肝病史或肝硬化病史的患者较多(P=0.009和P=0.043),肿瘤也相对较小(5.13±0.37vs6.84±0.53,P=0.008)。生存分析显示,癌和癌周SHH高表达的患者总体生存率均显著高于低表达患者(29.78±1.33vs23.68±1.67,P=0.01和28.12±1.17vs25.56±2.08,P=0.021)。GLI表达同HCC相关临床病理特征之间的分析显示,GLI-1表达同患者相关病理特征之间无明显联系。而GLI-2在癌周高表达的患者肿瘤较小(5.168±0.61vs6.042±0.53,P=0.051)。生存分析显示,癌周高表达GLI-2的患者总体生存率显著高于低表达患者(28.62±1.47vs26.76±2.38,P=0.051)。RT-PCR检测肝癌细胞系中HH信号通路表达的结果显示SHH和GLI-2mRNA在肝癌细胞系HCCLM3、MHCC97H、MHCC97L、HepG2中的表达明显高于正常肝细胞系L02(P<0.001)。但具有高转移潜能的HCCLM3、MHCC97H,低转移潜能的MHCC97L以及无转移潜能的HepG2之间mRNA的表达无明显差异。GLI-1mRNA在肝癌细胞系HCCLM3、MHCC97H、MHCC97L、HepG2中的表达亦高于正常肝细胞系L02(P<0.001),且其表达随细胞株的转移潜能的增加而降低。即高转移潜能的HCCLM3、MHCC97H中GLI-1的表达低于低转移潜能的MHCC97L,无转移潜能的HepG2表达最高。结论HH信号通路参与了肝癌的发生和发展,SHH表达水平可用于区分肝癌患者根治性切除术后的预后。应用价值肝癌和癌周肝组织中SHH的表达可用于区分肝癌患者根治性切除术后的预后,针对HH信号通路的特异性靶向治疗可能成为肝癌治疗的一条新途径。创新点首次发现肝癌和癌周肝组织中SHH的表达可用于区分肝癌患者根治性切除术后的预后。