HBV阳性肝癌标志分子NDRG1促进肿瘤细胞干性调节血管转移功能机制研究

The cancer stem cells in hepatocellular carcinoma (HCC) can lead to strong metastasis and postsurgical recurrence, it has been the difficulties in clinical treatment. HBV is a major cause of HCC in China, meanwhile studies in our group show that HBV is closely related to vascular metastasis such as hepatic portal vein thrombosis (PVTT) (Yang, Cancer Cell 2012). Our studies also show that NDRG1 is a new molecular marker of HBV (+) - HCC and the expression of NDRG1 in HBV (+) - HCC tissues, especially in vascular metastasis such as PVTT, was significantly increased by clinical samples analysis. Meanwhile, NDRG1 is related to spheroid formation of PVTT-1 cells and EpCAM protein which is the marker of liver cancer stem cells (LCSCs). Based on previous studies, we will use orthotopic transplantation tumor model of HCC, flow cytometry sorting, co-immunoprecipitation methods to explore the mechanism of NDRG1 impacting tumor cells stemness and vascular metastasis, to clarify how NDRG1 regulates the stablilty of EpCAM protein, and finally to provide new mechanism and drug targets for clinical treatment of HBV (+) - HCC.

肝细胞癌 （HCC）中的肿瘤干细胞导致转移性和复发率的增强，一直是临床治疗的难点。HBV是我国肝癌的主要病因，同时本组的研究表明，HBV与肝门静脉癌栓（PVTT）等血管转移密切相关（Yang, Cancer Cell 2012）。NDRG1是本组在HBV阳性HCC中发现的新标志分子，临床样本检测结果表明NDRG1在HBV(+)-HCC组织特别是血管转移PVTT组织中显著增高。同时NDRG1 与PVTT-1 的干细胞球形成和肝癌干细胞（LCSCs）的标志EpCAM有关。在前期基础上，拟采用肝癌原位移植、流式分选LCSCs、免疫共沉淀等方法，探讨 NDRG1影响肿瘤细胞干性与血管转移的机制，明确 NDRG1是如何调控 EpCAM蛋白的稳定性，进而为临床HBV(+)- HCC提供新的机制和药物作用靶标。

肝细胞癌 （HCC）中的肿瘤干细胞（CSCs）促进肝门静脉癌栓（PVTT）形成，导致其转移性增强、复发率增加，一直是临床治疗难点。本组前期研究发现， N-myc下游调控基因1 (NDRG1)是HBV阳性HCC的标志分子，临床样本检测结果表明NDRG1在HBV(+)-HCC组织特别是血管转移PVTT组织中显著增高。同时NDRG1与PVTT-1 的干细胞球形成和肝癌干细胞（LCSCs）的标志分子EpCAM有关。本项目在前期研究基础上，完成了以下研究成果：1.在细胞水平上，证实敲减NDRG1可抑制PVTT-1的干细胞球体形成、细胞的增殖和迁移；2.动物水平上，证实敲减NDRG1，抑制PVTT-1在裸鼠体内的成瘤能力及远端转移；3.在测序芯片中，采用基因富集分析（gene set enrichment analysis，GSEA）分析显示，NDRG1 的表达水平与癌症低分化和胚胎干细胞等具有正相关性。4.在蛋白水平上，研究发现，NDRG1敲低能够显著抑制肿瘤干细胞标志分子EpCAM蛋白在 PVTT-1 细胞中的表达。因NDRG1 对 EpCAM 的调控主要依赖于蛋白水平，因此我们研究了NDRG1 与 EpCAM 蛋白稳定性的关系。半衰期实验表明，NDRG1 下调可引起 EpCAM蛋白在 PVTT -1 细胞中的表达下降，降解速度加快。泛素-蛋白酶体可调控蛋白质的降解，敲低NDRG1使得EpCAM 蛋白在PVTT-1细胞中的泛素化水平明显增加。并且研究发现，NDRG1与EpCAM蛋白在细胞膜上存在共定位；免疫共沉淀（Co-IP）实验发现两者之间存在相互作用。上述结果提示，HBV阳性HCC的新标志分子NDRG1 可能通过增加 EpCAM 蛋白的稳定性，进而维持 PVTT-1 的肝癌干细胞特性，促进PVTT-1细胞的增殖和转移。本研究为揭示PVTT的发生发展提供新的理论依据，抑制NDRG1-EpCAM 通路可能为临床防治 PVTT 的提供有效的新线索和策略。