自噬关键基因BECN1对肝癌干细胞特性的调控及机制研究

Liver tumor-initiating cells are believed to be the most critical in hepatocellular carcinoma. Although autophagy plays an important role in somatic stem cells, the function in tumour-initiating cells is still not clear; especially the molecular mechanism needs further research. Herein we reported that autophagy was elevated in liver tumour-initiating cells, and inhibition of autophagy attenuated stem cell properties. Furthermore, we identified the vital autophagy regulator, BECN1, was the critical gene for maintaining the stem cell properties. Based on these preliminary data, the main goals of this project are to explore the role of BECN1 in regulating the stemness of liver tumour-initiating cells in vivo and in vitro, investigate the major pathway which cooperated with BECN1 to promote the hepatocarcinogenesis, discover the relationships between BECN1 and classical genes or oncogenes of HCC, and to finally evaluate BECN1 as a therapeutic target and in predicting prognosis of HCC patients.

近年来，肝癌干细胞被认为是肝癌中至关重要的一群细胞亚群。自噬作为细胞的一种自我保护机制，在成体干细胞中发挥着巨大作用，然而，自噬对肿瘤干细胞的功能，尤其自噬对肝癌干细胞致癌作用的机制研究，人们知之甚少。在此，通过初步发现肝癌干细胞内自噬水平上调且抑制自噬肿瘤细胞干细胞特性消失这一现象，我们鉴定了BECN1等重要的自噬调节基因，发现其可维持肝癌干细胞特性。为此，本项目拟在前期研究的基础上，利用课题组已建立的成熟肝癌干细胞研究技术平台（流式细胞仪检测、分选和免疫磁珠分选系统）同时以原代肝癌样本、人肝癌PDX模型和人肝癌细胞系为研究对象，从体外（细胞水平实验）和体内（动物水平实验）两个层次详细研究BECN1对肝癌干细胞自我更新、耐药、成瘤、侵袭转移等特性的影响，阐述 BECN1通过激活肝癌干细胞的具体分子机制，有助于为靶向肝癌干细胞的治疗提供具有潜在应用价值的靶点。

本项目在前期肝癌干细胞系统研究的基础上，利用课题组已建立的成熟肝癌干细胞研究技术平台（流式细胞仪检测、分选和免疫磁珠分选系统），同时以原代肝癌样本和人肝癌细胞系为研究对象，从体外（细胞水平实验）和体内（动物水平实验）两个层次详细研究了自噬关键基因BECN1对肝癌干细胞自我更新、耐药、成瘤、侵袭转移等特性的影响，阐述了BECN1通过激活Wnt/β-catenin信号通路调控肝癌干细胞的具体分子机制，并进一步探究了靶向BECN1-Wnt/β-catenin信号通路在抑制肝癌干细胞致瘤性、耐药和迁移侵袭中的潜在价值。本研究将增进对自噬在肝癌中重要作用的认识，为进一步明确自噬在肝癌发生、发展中的作用提供依据，有助于为靶向肝癌干细胞的治疗提供具有潜在应用价值的靶点，以及为肝癌的联合用药治疗提供一定的理论依据。