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近来的研究表明，肝再生磷酸酶(phosphataseofregeneratingliver，PRL)-3在已经转移到肝脏的结肠癌细胞中表达水平很高，提示PRL-3可能与结肠癌的转移有关。但除了结肠癌以外，PRL-3是否亦与其它肿瘤细胞的转移相关，PRL-3与肿瘤转移之间是否有必然的联系，这些问题都还不清楚，也缺乏直接的证据。本课题就此展开研究。
在第一章中，我们发现在人肝癌样本中PRL-3的表达水平较正常的肝组织样本高，并且在检测的所有27个样本中呈现高度的一致性。接着，我们又发现，小鼠低转移性黑色素瘤B16细胞仅表达低水平的PRL-3，与其相比，高转移性黑色素瘤B16-BL6细胞PRL-3的表达水平显著升高，提示PRL-3可能在黑色素瘤的转移中起着某种作用。为此，我们构建了pIRES2-EGFP-PRL-3真核表达载体，转染B16细胞，经过筛选和验证，获得了稳定高表达PRL-3的细胞克隆B16-PRL-3。
接着，在第二章中，我们以上述稳定高表达PRL-3的细胞克隆Bl6-PRL-3为研究对象，体外实验考察了PRL-3对细胞转移过程的多个重要环节的影响，包括细胞的形态、迁移、粘附、伸展、增殖等方面，体内实验考察了PRL-3对肿瘤生长和转移的影响。结果发现，与转染空载体的B16细胞对照组相比，B16-PRL-3细胞的形态变得更加细长，呈纺锤状，表现为成纤维细胞样。在体外Transwell细胞迁移模型中，与对照组相比，Bl6-PRL-3细胞的迁移和浸润能力显著增加。PRL-3特异的反义核苷酸及磷酸酶抑制剂Na3VO4或bpV几乎能完全阻断PRL-3对细胞迁移能力的提高。而且，与转染正常的PRL-3相比，转染有突变位点PRL-3(D72A或C104S)的细胞其迁移能力显著降低，表明PRL-3的磷酸酶活性对于其促进细胞迁移能力的提高是必需的。此外，PRL-3的表达增强了细胞与胞外基质蛋白fibronectin或laminin的粘附能力，而削弱了细胞与Ⅰ型胶原的粘附能力，并且PRL-3特异的反义核苷酸能反转这种粘附能力的改变。同时，PRL-3的表达能提高细胞在整合素分子的配基fibronectin上的伸展能力，而不影响细胞在非整合素配基poly-lysine或concanavalinA上的伸展能力。在小鼠体内肿瘤转移模型中，接种转染空载体B16细胞的小鼠肺和肝脏上未见或仅见少数几个较小的肿瘤结节，与此相比，接种B16-PRL-3细胞的小鼠肺和肝脏上可见数量众多且肉眼可辨的大肿瘤结节。组织切片结果亦显示，接种B16-PRL-3细胞的小鼠肺和肝脏的肿瘤细胞浸润与恶化程度要明显高于对照组。另外，PRL-3在体外能促进细胞的增殖以及在体内能加速肿瘤的生长，该结果在一定程度上能部分解释PRL-3的促肿瘤转移能力。
以上结果表明PRL-3对肿瘤转移有重要的调控作用，它能增强黑色素瘤B16细胞的转移能力，这为PRL-3能促进肿瘤转移这一论断提供了直接的证据。然而，目前关于PRL-3能促进肿瘤转移的内在分子机制还未见报道。因此，本论文第三章从PRL-3在细胞内的定位分布以及细胞表面与肿瘤转移密切相关的整合素家族成员的表达变化等方面入手，初步探讨了PRL-3促进肿瘤转移的机制。结果表明，融合蛋白EGFP-PRL-3主要定位在细胞核外的膜结构表面，呈点状分布。更重要的是，我们发现，EGFP-PRL-3还定位于分裂细胞的两个细胞核中间的赤道板附近，提示PRL-3可能与细胞周期及有丝分裂相关。流式细胞仪分析结果表明，B16-PRL-3细胞表面整合素家族成员α5分子的表达量显著高于转染空载体的对照组细胞，而该家族其它成员的表达则基本上无变化。接着，我们用anti-α5的单克隆抗体和补体或仅用anti-α5的单克隆抗体处理B16-PRL-3细胞，发现其体外的迁移能力显著降低。这些结果一方面提示PRL-3可能是通过上调α5的表达来促进B16-PRL-3细胞的转移，另一方面也为后续研究PRL-3促进肿瘤转移的详细分子机制奠定了基础。