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肝癌是世界上最常见并且致死率最高的肿瘤之一。目前针对肝癌的治疗方法有手术切除、放疗和化疗等,但是这些治疗方法疗效有限,因此迫切需要开发新型的抗肝癌药物。TRAIL(TNF-related apoptosis-inducing ligand,人肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体)对多种对传统疗法耐受的肿瘤展现出潜在抑制作用,并且副作用小。TRAIL与其特异性受体DR4和DR5结合后诱导受体寡聚化同时促进死亡诱导复合体的形成,进而激活起始半胱天冬酶Caspase-8 。在Ⅰ类细胞中,凋亡受体激活Caspase-8后产生足够强的信号刺激Caspase-3活化进而诱导细胞凋亡。相反,在Ⅱ类细胞中,Caspase-8活化不足以直接激活Caspase-3 。活化的Caspase-8通过切割Bid蛋白进而诱导Bax蛋白活化,增加线粒体膜的通透性。促凋亡蛋白如cytochrome c、 Smac和DIABLO等从线粒体内释放出来后进而激活Caspase-9和Caspase-3 。一些针对TRAIL及其受体的新型药物已经进入了临床试验,但是肿瘤细胞对TRAIL的耐药性阻碍了这些药剂成为真正的抗肿瘤药物。尽管一些肿瘤细胞对TRAIL展现出敏感性,但是在TRAIL长期处理后显示出耐药性(获得性耐药)。因此,研究肿瘤细胞对TRAIL的先天和获得性耐药机制,发现对肿瘤细胞耐药起关键作用的分子并对其进行干预,对提高TRAIL对肿瘤细胞的杀伤作用具有重要意义。干扰素通过调节下游ISGs (IFN-stimulated genes,干扰素刺激基因)表达来行使其生物学功能,研究表明干扰素通路紊乱会诱导ISGs过表达导致肿瘤发生和肿瘤耐药。干扰素通过刺激细胞产生TRAIL或Fas等凋亡配体,进而激活下游外部或内部线粒体依赖的凋亡通路而诱导细胞凋亡。在干扰素诱导线粒体依赖的细胞凋亡过程中,参与破坏线粒体膜通透性促进细胞色素释放的多种蛋白被仍是未知的。干扰素调控的一些功能尚未完全明确的一些小分子蛋白包括ISG12a (The interferon alpha-inducible protein 27, IFI27)、G1P3、IFITM3、IFITM2 等。尽管ISG12a的表达调控已有一些研究,但是关于其生物学功能的研究还不多。目前一些研究结果表明ISG12a定位于线粒体上,对药物诱导的细胞凋亡有调控作用,但是其在肝细胞中的表达情况报道较少,且目前尚无关于其调控TRAIL诱导细胞凋亡的相关报道。在本论文中,我们以ISG12a为研究对象,检测其在肝脏组织及多种肝癌细胞系内的表达情况,并探讨其在TRAIL诱导肝癌细胞凋亡过程中的作用。为了研究肝癌细胞对TRAIL的固有耐药机制,我们以TRAIL处理不同的肝癌细胞系后,利用western blot、流式细胞术、DNA琼脂糖电泳等方式检测细胞凋亡,结果显示Huh7和HLCZ01细胞对TRAIL耐药,LH86和HLCZ02细胞对TRAIL敏感。我们的研究结果表明TRAIL通过刺激cytochrome c的释放并激活caspase-9诱导肿瘤细胞凋亡,流式分析结果表明caspase广谱抑制剂Z-VAD-FMK可抑制TRAIL诱导的肝癌细胞凋亡。通过实时定量PCR技术分析,我们发现干扰素刺激基因ISG12a在敏感细胞中表达高于耐药细胞。在耐药细胞中过表达ISG12a可增强TRAIL诱导的细胞凋亡,相反,在敏感细胞中沉默ISG12a则抑制TRAIL诱导的细胞凋亡。为了验证ISG12a在体内介导TRAIL诱导肝癌细胞凋亡的作用,我们将过表达ISG12a的Huh7细胞和沉默ISG12a的LH86细胞注射入免疫缺陷鼠皮下成瘤,然后通过尾静脉给小鼠注射TRAIL,观察肿瘤体积变化。结果表明过表达ISG12a的Huh7细胞TRAIL处理后成瘤体积小于对照细胞,沉默ISG12a的LH86细胞TRAIL处理后肿瘤体积则大于对照细胞。通过Targets can预测分析,ISG12a可能是miR-942的靶基因。通过双荧光素酶报告和western blot实验,我们证实miR-942通过调控ISG12a 3’UTR抑制其蛋白表达。同时,我们发现miR-942与ISG12a在肿瘤细胞系和肿瘤组织中存在负相关性。进一步研究发现Akt通过促进miR-942表达,抑制ISG12a的表达,进而影响肝癌细胞对TRAIL的敏感性。为了研究肝癌细胞对TRAIL的获得性耐药机制,我们利用对TRAIL敏感的LH86细胞进行长期TRAIL处理,筛选得到耐药株细胞,命名为LH86-TR。我们发现Akt活性在耐药株细胞中降低,利用Akt特异性抑制剂无法逆转细胞的耐药性,表明Akt对LH86对TRAIL的获得性耐药没有影响。通过对多种细胞多能性因子的定量PCR检测,我们发现Msil基因在耐药株细胞中表达升高,western结果进一步证实Msil在耐药细胞中表达高于敏感细胞。过表达Msil在体内和体外试验中均抑制肝癌细胞对TRAIL的敏感性。沉默Msil可逆转耐药细胞对TRAIL的敏感性。进一步研究发现Msil可激活ERK,在获得性耐药细胞中抑制ERK活性可以逆转肝癌细胞对TRAIL的耐药性。因此,这些结果表明Msi1可调节肝癌细胞对TRAIL的获得性耐药。