炎症微环境刺激肝癌发生与发展的关键调控分子的研究

"慢性炎症可诱发或促进肿瘤的发展"这一概念已被广泛接受，但其关键调控节点及分子机制尚未阐明。前期工作中，我们鉴定了部分炎症刺激差异表达蛋白，对其功能以及与其它蛋白质间的作用进行了分析，构建了模拟慢性炎症微环境的体外肝细胞培养体系和肝癌移植瘤小鼠模型。本项目拟以人肝癌临床标本、炎症微环境培养细胞、以及"炎症-肝癌"移植瘤小鼠模型为研究对象，应用蛋白质组学、分子生物学等手段，对正常肝细胞、永生化肝细胞和肝癌细胞在慢性炎症微环境刺激下的增殖、迁移、恶性表型等生物学性状，以及蛋白表达谱变化、蛋白磷酸化水平变化进行系统比较。研究炎症微环境对细胞恶性转化的影响，筛选慢性炎症刺激诱导细胞恶性转化的关键调控蛋白，通过蛋白质相互作用研究方法，研究这些关键调控蛋白质相互作用分子网络。在整体的水平上，揭示炎症促进细胞恶性转化的关键调控蛋白及其分子调控机制，阐明炎症刺激细胞恶性转化的分子调控网络。

本项目研究，经过三年的工作，基本取得了预期成果。主要成果如下：.1.建立了比较符合本研究目标的动物模型——DEN诱导肝原位成瘤-炎症刺激的小鼠模型和SD大鼠模型，可以较好的模拟非可控性炎症促细胞癌变的进程，并取得符合研究目标要求的样品，并进行了病理分析。对癌变前炎症期及肝硬化期的多种癌变进程相关的基因表达进行了定量分析。.2.以蛋白质组学和代谢组学技术手段，取得了肝癌发生炎症期与硬化期阶段小鼠肝脏蛋白质组的变化与代谢组变化的初步数据。.代谢组学研究共检测到65种差异物质。分析发现在癌变前肝病变过程中，抑制炎症通路，可降低碳代谢，而在硬化期促进炎症可促进脂代谢，硬化期炎症促使碳代谢向脂代谢和氨基酸代谢转化。而我们从小鼠肝组织细胞中发现具显著差异的代谢产物中，D-glucose和D-mannitol两个具有很大的潜能来作为HCC前期诊断的生物标志物。.蛋白质组学研究检测鉴定了炎症期的八十多个差异表达蛋白质点，并进行了生物信息学分析。信息学分析结果显示，差异表达蛋白主要参与了脂类代谢和分子运输等功能的调控。分析显示这些差异蛋白主要参与了细胞抗氧化和解毒过程，包括Glutathione-mediated Detoxification，NRF2-mediated Oxidative Stress Response，LPS/IL-1 Mediated Inhibition of RXR Function等涉及细胞抗氧化和解毒过程的信号通路，毒性分析结果显示肝脏组织可能发生了肝细胞粘附（liver adhesion）和肝损伤。分析结果表明在DEN诱导肝癌的病变过程中，加入PDTC抑制炎症通路，导致了肝内氧化胁迫和谷胱甘肽消耗减少，而加入LPS增强炎症通路则导致了肝内氧化胁迫和谷胱甘肽消耗的加剧。然而DEN+PDTC组在肝组织增生和肝癌病变的程度却并未比其他两组减弱，反而较之有所增强。这提示我们过分抑制癌变前的炎症通路或增强炎症通路都可能促进癌症的发生。.本培育项目，建立了切中研究计划目标的的小鼠模型，应用蛋白质组学、代谢组学和生物信息学分析相结合的新方法，结合各种分子细胞生物学研究手段，已初步获得了非可控性炎症促进细胞癌变过程中的蛋白质组学信息和代谢组学数据。本项目后续研究工作，拟进一步利用更为准确的定量蛋白质组技术对癌变过程蛋白质分子变化和蛋白质修饰变化进行研究。随着