APOBEC3B在肝脏炎癌转化中的网络调控机制研究

The transformation of hepatitis to hepatocellular carcinoma (HCC) is a long and complicated process. Tumor-initiating cells (TIC) formation is considered as a key factor, however, the key modulators and the underlying mechanism remain unclear. Our pre-experiment results showed that hepatitis induced the high expression of APOBEC3B, which was closely related to HCC. This project intends to carry out the following research: (1) the mechanism of inflammatory factors up-regulating A3B in hepatitis. (2) The mechanism of TIC formation induced by A3B. Studying the effects of A3B on chromosomal damage and repair, tumor suppressor gene inactivation, stemness gene expression, inflammatory status maintenance, to further investigate the network control mechanism of the transformation of hepatitis to hepatocellular carcinoma. (3) Combining transgenic mouse models with clinical samples to detect the impression level of A3B in hepatitis, precancerous lesions and the development of liver cancer, explore the relevance with disease progression, disease outcome and patient survival. This project intends to clarify the effect of A3B in the inflammatory process affecting the evolution of cancerous transformation, so as to improve the formation theory of tumor-initiation cell, and to further provide a potential early diagnosis, as well as prevention and intervention strategies for clinic on theoretical and experimental basis.

肝脏炎癌转化过程极为复杂，但其关键节点分子及肝癌起始细胞形成的具体机制未明。本课题组前期研究发现肝炎能够诱导APOBEC3B（A3B）高表达，且A3B高表达与肝癌的发生密切相关，但其上调原因及促癌机制有待探讨。本项目拟开展如下研究工作：（1）肝脏炎症上调A3B表达的机制研究。体内外模拟临床肝炎环境，阐明多条炎症通路对A3B转录表达的分子调控机制；（2）A3B高表达对于肿瘤起始细胞形成的促进作用及机制研究。重点从染色体损伤修复、抑癌基因失活、干性基因表达、炎性状态维持等角度进行探索，剖析A3B对肝脏炎癌转化的网络调控机制；（3）采用转基因小鼠模型与临床大样本病例分析相结合的研究策略，监控A3B在炎症、癌前病变及肝癌发展中的动态变化，探讨其表达水平与疾病进程、转归、病人生存期的相关性，阐明其对炎癌转化演变进程的影响，为建立肿瘤早期诊断、防治模式与干预策略奠定理论和实验基础。

持续性炎症是肿瘤发生发展的基础,炎症微环境是促进肿瘤细胞恶化的重要原因，深入研究炎症介导的通路与细胞生物学功能交互作用及信号转导网络，是认识肿瘤发生的本质问题，也是发展新型抗炎和抗癌药物的关键。A3B作为慢性炎症恶性转化的关键节点分子，对其在肝癌发生中的功能研究具有重要意义。本课题使用生物信息学方法系统分析APOBEC家族基因在肝癌中的表达情况，以及对患者不良预后的影响；构建不同的炎症模型，检测A3B在炎症中的作用及分子机制；构建不同因素诱发的肝癌动物模型，检测A3分子的表达情况；构建A3B启动子荧光素酶报告系统等分子生物学手段阐述炎症微环境促进A3B表达量增加的分子机制；构建FRET荧光探针等方法探索A3B在肝癌细胞中的胞嘧啶脱氨基酶活性；构建A3B过表达或敲低的稳转肝癌细胞株，基于转座子系统的肝脏A3转基因小鼠肝癌模型，体内外研究A3B对肝癌发生和进展的影响；通过流式细胞术检测肝癌微环境中的免疫细胞亚群、以及肝癌中A3B对巨噬细胞表型的影响；通过RNA-seq和生物信息学手段分析肝癌中A3B影响细胞因子变化募集巨噬细胞和MDSC的分子机制；利用CHIP、CO-IP、免疫荧光等手段分析肝癌中A3B通过蛋白相互作用影响细胞因子表达的作用机制。..本研究结果如下：.1..A3B/mA3在临床肝癌组织标本及小鼠肝炎肝癌模型的肝组织中均显著高表达，且导致不良预后。.2..LPS和IL-6分别可通过LPS-TLR4-NF-κB和IL-6-JAK1-STAT3信号通路增加A3B/mA3的表达。A3B可诱导HuR出核稳定IL-6 mRNA的表达，从而增加IL-6的合成与分泌，形成正反馈调控，促进IL-6介导的干细胞自我更新。.3..淋巴毒素-RelB信号通路促进A3B的表达。.4..A3B促进趋化因子表达诱导肿瘤TAM及MDSC募集促进肝癌。.5..A3B通过影响表观遗传复合物PRC2介导干性基因的表达，促进肿瘤发生和发展。..本研究首次揭示了A3B除传统脱氨基作用外的新功能，证明A3B在肝脏炎癌转化过程中具有重要作用，为建立肝癌早期诊断、防治模式与干预策略奠定了初步的理论依据和实验基础。