IGF2/ IGF1R信号通路与肝癌靶向性基因治疗的关系研究

At present, high rates of metastasis and recurrence after the treatment of Hepatocellular Carcinoma (HCC), as well as the insensitivity to chemoradiotherapy are important issues that needs to be addressed. However, the molecular mechanisms involved in the tumorigenesis, development and metastasis of HCC still remain unclear. IGFs (IGF1 / IGF2)-mediated signaling pathways are closely related to HCC. In the previous study, we have found that both HCC tissues and cell lines have IGF1R expressions. Its expression is closely related to the P53, and influences the malignant degree of HCC. This study is aimed to clarify the molecular mechanisms of the tumorigenesis, development and metastasis in HCC from a new perspective through in vitro and in vivo studies. As is known, choosing target genes is a key to genetherapy for cancer,. AFP has been used as a diagnostic indicator for HCC for many years, but has never been applied to treatment. We will select IGF2, IGF1R and P53 as the target genes in genetherapy for HCC. This study will construct recombinant lentiviruses silencing IGF1R or expressing wtP53.and apply genetic recombinant technology to express anti-AFP ScFv aiming to increase target distribution. By means of clinical patients with HCC, cell lines and orthotopic transplantation animal models, this study will explore their effects on growth and apoptosis of HCC and develop new ideas of gene therapy for HCC.

目前肝癌治疗后的高转移率和高复发率及癌细胞对放化疗不敏感，在临床治疗中亟待解决。但肝癌的发生、发展和转移的确切机制尚未阐明，可能与正常基因调控紊乱有关。IGF2/ IGF1R信号通路异常激活，已被认为是肝癌发生发展的关键。本课题组首次发现CD90、IGF1R、hTERT的表达与肝癌发生发展呈正相关，而与HCC患者生存率呈负相关；发现IGF1R通过对P53进行调控，进一步发挥其促进肝癌细胞增殖功能。靶基因选择是肿瘤基因治疗的一个关键点。AFP作为肝癌诊断指标已经成熟应用于临床多年，却始终没有应用于治疗方面。本课题将以IGF1R、P53及AFP作为肝癌基因治疗靶目标，通过构建沉默IGF1R和表达WtP53的重组慢病毒及运用基因重组技术使其表达抗AFP单链抗体增加其靶向性。通过临床肝癌患者标本、肝癌细胞系以及肝原位移植瘤动物模型探讨其对肝癌细胞的生长和凋亡的影响，为肝癌基因治疗拓展新的思路。

目前肝癌治疗后的高转移率和高复发率及癌细胞对放化疗不敏感，在临床治疗中亟待解决。但肝癌的发生、发展和转移的确切机制尚未阐明，可能与正常基因调控紊乱有关。IGF2/IGF1R信号通路异常激活，已被认为是肝癌发生发展的关键。本课题组既往首先发现CD90、IGF1R、hTERT的表达与肝癌发生发展呈正相关，而与HCC患者生存率呈负相关；发现IGF1R通过对p53进行调控，进一步发挥其促进肝癌细胞增殖功能。靶基因选择是肿瘤基因治疗的一个关键点。AFP作为肝癌诊断指标已经成熟应用于临床多年，却始终没有应用于治疗方面。.本课题拟（1）通过检测分析肝癌组织、正常肝脏标本、肝癌细胞系中IGF2/IGF1R的表达，结合临床资料研究其与肝癌分期、转移的相关性；（2）通过选择肝癌细胞株HEP3B，构建重组慢病毒载体敲除肝癌细胞IGF1R表达和增强p53表达，分析细胞增殖、凋亡及对药物敏感性变化；（3）利用肝原位移植瘤模型，验证通过抑制肝癌组织中的IGF2/IGF1R的表达和增强P53表达，可以达到抑制肝癌细胞生长和诱导肝癌细胞凋亡的作用。.我们发现：（1）IGF-1R蛋白是通过启动2条信号传递链：RAS-RAF-MAPK和PI3K-PKB/AKT，促进肝癌发生发展和复发转移。当IGF-1R信号被激活后，S期肝癌细胞比例明显增加，G0/G1期肝癌细胞比例明显减少，同时发现IGF-1R对P53也具有调控功能，从而阐明了肝癌发生、发展的新机制。（2）通过大量人体肝癌标本研究，我们发现IGF-1R在不同恶性程度肝癌中的表达程度不尽相同，且IGF-1R的表达水平与肝癌临床预后紧密相关。（3）成功构建携带AFP-WtP53-pPRIME-miR30-shRNA-IGF-1R融合基因的慢病毒，通过体内外实验研究发现IGF1R、p53调控对肝癌细胞的生长有明显抑制和促凋亡作用，从而验证IGF-1R具有促进肝癌发生发展功能。（4）首次从肝癌组织中筛出调控IGF-1R上游一条新的lncRNA：IRAIN，该lncRNA为IGF-1R的反义非编码RNA，在肝癌中低表达，具有负向调控IGF-1R表达功能，并通过IRAIN-DNMT1-SLIT2三者之间相互影响，阻断IGF-1R促进肿瘤细胞增殖信号通路。.本课题探讨了IGF1R、P53及AFP作为肝癌基因治疗靶目标的可行性和信号网络，为肝癌基因治疗拓展新的思路。