利用可调控表达小鼠模型研究关闭Bmi1表达对肝癌生长的逆转作用及机制

提高肝癌治疗效果的一个主要方向是找到特异靶点并进行针对性治疗，但目前可供选择的靶点十分有限。我们在肝癌病人临床样本中发现癌基因Bmi1， 存在高表达的情况。应用小鼠模型研究发现Bmi1可以结合激活的Ras（N-RasV12）在小鼠体内诱发肝癌，因此断定Bmi1是肝癌发生的一个重要驱动基因。但是，Bmi1是否可作为肝癌治疗的一个有效靶点尚不明确，因此十分有必要研究在体内抑制Bmi1表达对肝癌生长的影响。本研究将利用一个可调控表达Bmi1的小鼠肝癌模型，研究关闭Bmi1表达是否可以逆转肝癌的体内生长。同时，通过分析Bmi1表达关闭对肝癌干细胞增殖及成瘤能力的影响，可以阐明Bmi1能否在肝癌中够调控肿瘤干细胞的增殖，从而揭示Bmi1诱导肝癌发生并维持肝癌生长的机制，为进一步设计新的诊断和治疗方案奠定理论与实践基础。

肝癌严重威胁人民健康且治疗手段缺乏，提高肝癌治疗效果的一个主要研究方向是找到特异靶点并进行针对性的治疗。我们前期研究发现Bmi1 是肝癌发生的一个重要驱动基因,但是否Bmi1可以作为肝癌的治疗靶点尚不明确。. 在本研究中，我们着重研究了在体内抑制Bmi1 表达是否可以控制甚至逆转肝癌的生长。我们利用RNAi技术建立一个可以调控Bmi1表达的细胞模型和小鼠移植瘤模型。利用细胞模型，我们发现在体外沉默Bmi1可以促使细胞凋亡，抑制肝癌细胞生长。利用小鼠肿瘤模型，我们发现关闭Bmi1的表达可以逆转肿瘤生长，甚至使其萎缩。基因芯片分析发现，Bmi1基因关闭后，肝癌细胞生长代谢受到极大抑制。通过遗传分析我们发现Bmi1在肝癌中的主要靶点包括TGF-β和AREG等。这些结果确定了关闭Bmi1 表达可以抑制肝癌在体内生长。同时，我们揭示了Bmi1 诱导及维持肝癌生长的分子机制. 在本研究中，我们还发现Bmi1 表达对肝癌干细胞增殖能力及其成瘤能力具有重要影响，我们发现抑制Bmi1表达不仅可以抑制肿瘤细胞的增殖，促使其凋亡，而且可以抑制肝癌中肿瘤干细胞的增殖。我们还发现，Bmi1基因缺失不仅能够限制肝脏卵圆细胞增殖，还可以抑制肝癌干细胞形成。机理研究发现敲除Ink4a/Arf 在Bmi1 KO小鼠中可以恢复卵圆细胞扩增的表型。此外，Bmi1敲除将会使AKT 和 Ras 诱导的肝癌发生产生延迟。这些结果确定了Bmi1在肝癌发生中的重要机制可能是诱导肝癌干细胞发生，且为肝癌发生所必需。. 最后，通过本研究的资助，我们还利用本研究建立的小鼠模型研究了通过脂质体来递送药物抑制肝癌生长的技术。我们尝试利用叶酸靶向脂质体递送阿霉素治疗肝癌，来克服核内转录因子（Bmi1）难以被小分子化合物靶向的问题。通过该研究，我们发现通过靶向脂质体递送siRNA可能是一个非常有效的途径，为下一步探索以Bmi1基因为靶点进行药物治疗研究奠定了基础。. 综上，我们的结果都表明Bmi1基因驱动肝癌发生以及维持肝癌生长的一个重要基因。我们的研究确定了Bmi1可以作为肝癌治疗的一个有效靶点，而且可以通过靶向脂质体来进行干预治疗。