SIRT1介导脂多糖促进肝癌干细胞干性维持的作用机制研究

Lipopolysaccharide (LPS) is an important component in the tumor environment. Cancer stem cells (CSCs) are involved in the progression of hepatocellular carcinoma (HCC), and tumor environment contributes to stemness maintenance. In previous study, we found that LPS promoted liver cancer stem cell maintenance, and SIRT1 was involved. Howere, the mechanism is not clear. In this study, we will investigate the effect of LPS on SIRT1 expression and the role of SIRT1 in liver cancer stem cell maintenance. Next, we will clarify the related signaling pathway which are activated by SIRT1. And the inhibitor and siRNA technology are used to inhibit the targeted gene in liver cancer stem cells in order to clarify the molecular mechanism of SIRT1 regulate CSCs’ maintenance. Combined with clinical and pathological data, the correlation between the targeted genes and stemness associated genes and the prognosis of patient will be analysised. The results of this study will strengthen the understanding the interaction of tumor environment and cancer stem cell , which will provide a new target and theoretical basis for the HCC clinical therapy.

脂多糖(LPS)是肝癌微环境的重要组成部分，肝癌干细胞是肝癌发生发展的根源，肝癌微环境在肝癌干细胞的干性调控中发挥重要作用。我们前期研究发现LPS可有效促进CD133+肝癌干细胞的干性维持，SIRT1在上述过程中发挥重要作用，但具体机制尚不明确。本课题拟通过体内外实验观察LPS对CD133+肝癌干细胞SIRT1表达的影响及SIRT1对肝癌干细胞干性维持的作用；筛选SIRT1下游介导肝癌干细胞干性维持相关信号通路中的关键作用靶点，研究SIRT1对相关分子乙酰化水平的影响；通过过表达或shRNA调控相关分子表达，阐明SIRT1介导的LPS促进肝癌干细胞干性维持的分子机制；最后利用临床肝癌标本和预后资料，分析LPS促进肝癌干细胞干性维持相关机制中关键分子表达与肝癌患者预后的相关性。本课题有助于加深对肝癌微环境与肝癌干细胞交互作用机制的认识，为肝癌的临床治疗提供新的靶点和理论依据。

肝脏慢性炎症损伤迁延不愈是肝癌发生的病理性基础，脂多糖(LPS)是肝癌炎症微环境的重要组成部分，在肝癌发生发展中发挥重要作用。我实验室前期研究发现，LPS在肝癌细胞的侵袭转移及肝癌干细胞的干性维持中发挥重要作用，进一步研究发现肝前体细胞（HPCs）在肝癌炎症微环境中的异常激活和分化可能肝癌发生和复发的根源，但LPS对于HPCs激活和异常分化的影响及内在机制尚不明确。我们研究发现HPCs的输注促进了肝纤维化的形成及肝癌的发生，LPS在上述过程中发挥了重要作用。同时，结果提示LPS并不能直接诱导HPCs形成肝癌，而是诱导HPCs向肌成纤维细胞转化，在此基础上肌成纤维细胞可进一步诱导HPCs形成肝癌。我们的研究结果提示，肝癌微环境中的肌成纤维细胞和肝癌细胞均可能来源于HPCs。HPCs源性肌成纤维细胞参与构成肿瘤微环境，促进HPCs的增殖和异常转化。LPS不仅参与诱导了肝脏慢性炎症微环境形成，同时也在调控HPCs可塑性进而促进肝癌发生中发挥了重要作用。此外，我们还研究了肝癌细胞中SIRT1的表达在肝细胞癌化疗抵抗中的作用。在低氧条件下，肝癌细胞中的SIRT1表达显著上调，伴随着干性相关基因表达上调。通过抑制SIRT1能够显著降低低氧条件下肝癌细胞的化疗抗性，并且促进肝癌细胞干性特征表达。我们的研究结果提示，在肝癌缺氧微环境下，SIRT1在诱导肝癌细胞化疗抵抗中发挥重要作用，可能通过促进肝癌细胞干性特征表达升高提高肝细胞癌的化疗抗性。