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目的:肝细胞癌(HCC)是最常见的恶性肿瘤之一,因其发病隐匿、易发生复发转移导致HCC患者死亡率极高。肝癌干细胞是一群具有自我更新、致瘤能力、化疗抵抗等干细胞样生物学特性的肿瘤细胞,与肝癌的耐药、复发和转移密切相关。近期研究表明肿瘤微环境中的肿瘤相关成纤维细胞(Cancer-associated fibroblasts,CAFs)参与肿瘤干细胞“干性”特征的调控。因此,本研究旨在探究CAFs通过旁分泌参与CD24~+肝癌干细胞“干性”特征的促进作用和具体机制。方法:首先采用免疫组织化学技术检测63对肝癌-癌旁标本中CD24表达水平并进行临床相关性分析。用免疫磁珠分选法从肝癌细胞系(HLE细胞系、MHCC-97L细胞系)中分选出CD24~+和CD24~-肝癌细胞,以CD24~-肝癌细胞为对照组,采用浮球培养实验、Transwell迁移侵袭实验、Sorafenib化疗抵抗实验和NOD/SCID免疫缺陷鼠体内成瘤实验鉴定CD24~+肝癌细胞“干性”特征,并用Western blot和qRT-PCR检测CD24~+肝癌细胞“干性”相关基因的表达。采用免疫组织化学检测肝癌组织中α-SMA表达水平并进行临床相关性分析,分析α-SMA和CD24在肝癌组织中是否相关联。然后从肝癌组织中提取培养原代CAFs,将CAFs条件培养基与CD24~+肝癌干细胞共培养,重复以上实验检测肝癌干细胞“干性”的变化。运用ELISA确认CAFs分泌的细胞因子,添加上述细胞因子的重组蛋白或中和抗体后检测CD24~+肝癌干细胞“干性”变化,进一步验证CAFs旁分泌细胞因子调控CD24~+肝癌干细胞“干性”生物学特征。最后,在CAFs条件培养基和CD24~+肝癌干细胞的共培养体系中,采用抑制剂、siRNA和干扰慢病毒等下调相关通路,检测CD24~+肝癌干细胞“干性”的变化及相关信号通路关键分子的变化,探究CAFs促进肝癌干细胞“干性”特征的具体机制。结果:(1)免疫组化结果显示在肝癌组织中CD24的表达高于相应癌旁组织,并且统计分析发现CD24高表达与不良预后密切相关;(2)从HLE和MHCC-97L肝癌细胞系中分选出的CD24~+肝癌细胞具有自我更新、迁移侵袭、化疗抵抗和体内成瘤能力,并且高表达“干性”相关基因,是一群具有干细胞样潜能的细胞亚群;(3)免疫组化结果分析发现α-SMA与肝癌患者临床病理密切相关,并且α-SMA和CD24在肝癌组织中的表达呈正相关;(4)CAFs可促进和维持CD24~+肝癌干细胞的“干性”特征;(5)ELISA实验检测发现CAFs大量分泌HGF和IL6,且加入HGF和IL6的重组蛋白后发现两者可促进CD24~+肝癌干细胞“干性”特征,而在共培养体系中加入HGF和IL6的中和抗体后,CAFs的促“干性”作用被抑制;(6)Western blot实验发现共培养体系中HGF/c-Met、IL6/IL6R信号通路及STAT3信号通路都激活,通过添加IL6受体阻断剂和/或siRNA下调c-Met,进一步证实CAFs通过分泌HGF和IL6共同磷酸化CD24~+肝癌干细胞中的STAT3;(7)免疫组化检测肝癌组织中的p-STAT3表达,统计分析发现p-STAT3高表达患者具有更差的临床病理特征和更短的生存期;(8)采用慢病毒或STAT3磷酸化抑制剂抑制CD24~+肝癌干细胞中的STAT3信号通路,发现CAFs的促“干性”作用被抑制。结论:我们的结果表明,CD24可作为可靠的肝癌干细胞表面标记分子,有可能作为预测肝癌患者预后情况的指标。同时,CAFs通过分泌HGF和IL6激活STAT3通路维持和促进CD24~+肝癌干细胞“干性”生物学特征。本研究从肿瘤微环境参与肝癌干细胞“干性”调节这一角度进一步完善肝癌的复发转移机制,可望为阻遏肝癌复发转移提供新的治疗靶点。