Tg737对肝癌干细胞侵袭转移特性的调控及分子机制研究

Invasion and metastasis have become a major obstacle to further improving the survival and prognosis of hepatocellular carcinoma (HCC) patients. Thus, understanding the cytology and molecular biology mechanisms involved in HCC invasion and metastasis and identity of the specific target permit the development of specific therapies that effectively target HCC. A growing body of evidence supports the hypothesis that HCC is initiated by liver cancer stem cells (LCSCs). Furthermore, evidence suggests that LCSCs have been correlated with HCC invasion and metastasis. LCSCs displayed significantly higher migration activity than did HCC cells, however, the molecular mechanisms underlying the process are not well defined. We found that Tg737 played pivotal roles in the malignant invasion and metastasis characteristics formation of hpatic cancer stem-like cells and HCC cells invasion and metastasis. In addition, Tg737 was greatly downregulated in LCSCs compared with HCC cells. Based on these findings, we hypothesized that Tg737 dysregulation might be implicated in the invasion and metastasis of LCSCs. This project will follow the preliminary findings, evaluate the effects of different expression levels of Tg737 on invasion and metastasis of LCSCs, confirm the molecular mechanisms that Tg737 maintains the invasion and metastasis of LCSCs, further investigate the clinical invasion and metastasis role of Tg737 during HCC. Through these researches, it will not only expand the related molecular mechanisms of HCC invasion and metastasis, but also provide novel targets for HCC therapy.

肝细胞癌（HCC）侵袭转移是HCC患者死亡的重要原因，因此探索HCC侵袭转移的细胞学和分子生物学基础并寻找新的诊治靶标已成为研究热点。肝癌干细胞（LCSCs）是HCC的种子细胞，最近研究提示，其与HCC侵袭转移密切相关。与HCC细胞相比LCSCs具有较强的迁移能力，但其中分子机制不明。我们前期研究发现：Tg737基因在干细胞样HCC细胞恶性侵袭转移特性形成过程中发挥重要作用，Tg737可调控HCC细胞侵袭转移能力，同时Tg737在LCSCs与HCC细胞中的表达存在明显差异；因此，我们推测Tg737可能参与调控LCSCs的侵袭转移能力。本项目将在我们前期研究基础上，观察改变Tg737表达对LCSCs侵袭转移能力的影响；探明Tg737参与调控LCSCs侵袭转移的分子机制；通过临床标本资料评价Tg737与HCC侵袭转移的关系。为阐明HCC侵袭转移的分子机制和HCC的分子靶向治疗提供实验依据。

肝细胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC）的发生、发展及演变涉及多因素、多步骤的复杂过程，包括致癌基因的激活和肿瘤抑制基因的失活。尽管目前已经鉴定了一些HCC相关的特异性基因，但直到现在靶向这些特异性基因治疗HCC仍未取得满意效果。因此，研究HCC发生、发展的分子机制有助于提高HCC的诊断、治疗。抑癌基因Tg737在肿瘤形成中起着重要作用，但是针对其在HCC中如何发挥作用仍不清。本课题围绕Tg737基因在HCC发生、发展中的作用进行研究，初步证实Tg737基因在HCC发生、发展过程中发挥重要作用。首先，我们以具有肿瘤干细胞特性的边缘群（side population，SP）细胞为研究模型，pcDNA3.1-Tg737质粒瞬时转染提高SP细胞中Tg737的表达可减弱细胞侵袭与转移能力，细胞外信号调节激酶1/2（xtrallular signal regulated protein kinase 1/2, ERK1/2）/基质金属蛋白酶（matrix metalloprotein 2,MMP2）通路参与了这一过程。此外，相对于肝癌组织，癌旁非肿瘤组织中Tg737的表达明显升高。肿瘤组织中Tg737 的表达与分化、美国癌症联合委员会（American Joint Committee on Cancer，AJCC）分期、转移、肿瘤大小、血管侵犯、 甲胎蛋白表达、肿瘤个数显著相关。我们采用Kaplan-Meier分析和log-rank检验方法分析了Tg737对患者总体生存的影响，结果显示显示Tg737表达水平与肝癌患者生存时间显著相关。为确定Tg737表达水平是否为肝癌患者预后的独立预测因子，我们进行了多变量Cox回归分析。我们发现Tg737表达水平、血管侵犯是肝癌患者预后的独立预测因子。进一步，过表达Tg73基因能使HepG2细胞发生周期阻滞，增加凋亡比例，可能通过由Tg737参与调节的 cyclin A、Bax及Bcl-2信号通路起作用，进而抑制细胞增殖。我们还发现过表达 Tg737基因能降低HepG2细胞侵袭转移能力，机制可能与逆转逆转上皮间质转化 （Epithelial-Mesenchymal Transition，EMT）过程有关。通过本研究，明确Tg737在HCC发生发展中的意义，可能提供干预HCC发生发展的新靶点。