侵袭和转移是肿瘤的主要特征,也是恶性肿瘤致死的主要原因[1]。细胞运动在肿瘤侵袭转移过程中发挥重要作用,细胞运动调控的分子机制研究一直是肿瘤生物学研究的热点。研究发现CD147和Annexin A2都参与了肿瘤细胞肌动蛋白骨架重排,是调控肿瘤细胞运动的重要分子。我们前期的工作发现CD147通过调控Annexin A2活化的Rho A信号通路参与了肝癌细胞运动的调控,在此基础上本课题进行了进一步的探讨。本课题主要包括三个部分:第一部分,CD147与Annexin A2相互作用的研究。我们应用免疫共沉淀和质谱联用的方法,发现Annexin A2是CD147可能的互作分子。基于激光共聚焦的共定位分析显示CD147和Annexin A2在肝癌和肺癌细胞中有很好的共定位。接着我们采用荧光共振能量转移实验(FRET)证实CD147和Annexin A2在活细胞中存在直接的相互作用。我们表达并纯化了CD147胞外段蛋白和Annexin A2蛋白,采用表面等离子共振技术(SPR)测定了CD147和Annexin A2相互作用的动力学参数。然后,将CD147截短表达,采用His Pull-Down、FRET、SPR等方法明确了CD147胞外段能与Annexin A2相互作用。第二部分,CD147调控Annexin A2磷酸化的分子机制研究。我们首先检测了Src、CD147对Annexin A2酪氨酸磷酸化的影响,我们发现Src激酶能磷酸化Annexin A2,而CD147能负向调控Annexin A2的酪氨酸磷酸化,这与之前的报道一致。同时过表达Src和CD147,我们发现CD147能抑制Src对Annexin A2的磷酸化。体外激酶实验证实,CD147胞外段蛋白和I结构域蛋白能够抑制Src对Annexin A2的磷酸化,而C2结构域蛋白则不能抑制Src对Annexin A2的磷酸化。据此,采用FRET实验我们进一步分析了C2结构域和I结构域与Annexin A2 N端结构域的结合情况,我们发现只有I结构域能够结合Annexin A2的N端结构域,这就提示CD147通过其I结构域与Annexin A2的N端结构域相互作用从而抑制了Src对Annexin A2的磷酸化。第三部分,p-Annexin A2调控肿瘤细胞运动的分子机制研究。我们检测了CD147和Annexin A2对肿瘤细胞运动的影响,我们发现CD147能够通过调控Annexin A2的酪氨酸磷酸化进而调控肿瘤细胞运动,然而其具体机制仍不明确。通过下调Annexin A2表达后检测DOCK家族GEF的mRNA表达水平,我们发现DOCK3表达水平显著降低。通过下调细胞内源性Annexin A2后回复表达野生型Annexin A2、Annexin A2的磷酸化位点突变体,我们发现DOCK3表达水平受Annexin A2磷酸化水平的调控。这提示p-Annexin A2可能通过DOCK3调控肿瘤细胞运动。通过检测Rac1、Rho A的活性及下游效应分子的表达水平,我们发现DOCK3是Rac1的GEF,而WAVE2的表达水平与DOCK3呈负相关,且下调DOCK3后细胞的片状伪足形成显著增多。进一步研究证实DOCK3能够通过负向调控β-catenin信号通路进而抑制WAVE2的表达。应用CD147敲除的肝癌、结肠癌细胞系以及CD147稳定干涉的肺癌细胞系,我们证实了CD147通过p-Annexin A2/DOCK3/β-catenin/WAVE2信号轴调控片状伪足形成和肿瘤细胞运动。最后我们建立了裸鼠脾脏注射转移模型,结果表明CD147能够促进肝癌转移,这提示CD147促进肿瘤细胞运动可能是其调控肝癌转移的关键分子机制之一。