信号分子硫化氢通过自噬调控肝癌微环境的机制研究

Hepatic stellate cell (HSC) plays an important role in carcinogenesis and progress of hepatocellular carcinoma (HCC),the presence of PDGFR-α in activated HSC is related with invasion and transfusion of HCC. However, the specific mechanism needs further study. Our previous study found that hydrogen sulfide (H2S) synthesize and secreted by HSC could influence HCC cell autophagy by PI3K-Akt-mTOR and AMPK-TSC2 pathway, PDGFR α may be degraded by autophagy.. In this study we will focus on H2S and PDGFR α, then clarify the role and mechanism of H2S in how to influence HCC cell autophagy and PDGFR-α degradation in liver micro enviroment. Firstly, we will research the effect of H2S on liver microenviroment , such as hepatoma autophagy ,the autophagosome formation and the autophagy-related genes (Atgs) expression via co-culture of HCC and HSC. Secondly, explore the role of secreted H2S in the above autophagy process and its regulation on the activation of PI3K-Akt-mTOR and AMPK-TSC2 signaling pathways. Finally, to investigate the effects of H2S on the tumor growth, invasion, autophagy and the underling mechanisms using the tissue of different stage hepatocellular carcinoma patients. This study will provide an experimental basis for H2S-PDGFR α pathway application in the treatment of HCC.

肝星状细胞 （HSC）在肝癌微环境中发挥重要作用，其分泌PDGFR -α与肝癌侵袭、转移密切相关，但机制仍不清楚。我们前期研究:HSC可分泌硫化氢（H2S），且PDGFR-α可通过自噬途径被降解，H2S亦通过PI3K-Akt-mTOR 及 AMPK-TSC2 信号通路调控肝癌细胞自噬。.本课题拟应用肝癌细胞与HSC共培养，研究H2S对肝癌细胞自噬、PDGFR-α降解的影响，观察自噬体的形成，检测自噬相关基因（Beclin1、Atg5和Atg7等）的表达。其次通过信号通路激动及抑制实验，探讨PI3K-Akt-mTOR 及 AMPK-TSC2 信号通路在H2S调控自噬中的作用。最后利用不同临床分期肝癌患者组织进一步证实H2S在肝癌微环境中调控自噬作用。旨在阐明H2S对肝癌细胞自噬、PDGFR-α降解、肝癌微环境影响及作用机制，为以 H2S-PDGFR-α途径为靶点的HCC治疗提供理论依据。

肝星状细胞 （HSC）、肝癌细胞、肝窦内皮细胞及Kuffer细胞在肝癌微环境中的交叉对话，可能在肝硬化进展为肝癌的过程中发挥重要作用。HSC自分泌硫化氢（H2S）调控肝癌细胞自噬，血小板衍生生长因子受体-α（PDGFR –α）与肝癌侵袭、转移密切相关，其分子机制不清楚。本课题研究内容包括：（1）证明了人肝星状细胞（LX-2）释放H2S及其前体—NaHS体外模拟试验浓度。（2）不同种肝癌细胞系与HSC 2D共培养，研究H2S对肝癌细胞自噬、PDGFR-α降解的影响，观察自噬体的形成，检测自噬相关基因（Beclin1、Atg5和Atg7等）的表达。（3）通过信号通路激动及抑制实验，探讨H2S通过PI3K-Akt-mTOR和JNK-JUNB-TNFSF14信号途径，影响肝癌PDGFR-α及自噬相关蛋白的表达的分子机制。（4）研究了50例不同临床分期肝癌组织中 TNFSF14、自噬相关基因及蛋白变化，HSC活化分子(aSMA)、H2S合成酶及肿瘤侵袭相关分子(PDGF、 EGF、ⅤEGF)表达，自噬相关分子(LC3II、P62)表达，在大数据库中分析TNFSF14在肝癌细胞中的生物学功能。.重要结果及其科学意义：.（1）基本阐明了在肝癌微环境中，HSC显著自分泌H2S，通过PI3K-Akt-mTOR和JNK-JUNB-TNFSF14信号途径，影响肝癌细胞凋亡、自噬相关蛋白及PDGFR-α的表达，是影响肝癌细胞自噬和迁移的分子机制。（2）证明了 TNFSF14、自噬相关基因及蛋白变化与肝癌浸润、转移及预后的关系，提出了HSC分泌H2S通过JNK-JUNB -TNFSF14促进肝癌细胞凋亡、自噬，是肝癌发生发展的新机制，NaHS-PDGFR-α可能为肝癌的预防与治疗的新靶点。（3）发表SCI收录论文10篇，累计IF 49分。培养硕/博士研究生4名，2019年获中德研究小组国际合作项目1项。