氨基酰化酶ACY1对肝癌侵袭转移的调控作用及其机制研究

Invasion and metastasis greatly influence the prognosis of hepatocellular carcinoma (HCC). We identified a new HCC candidate tumor suppressor ACY1 with proteomic screening. Our primary results indicated that ACY1, which participate in cancer associated SphK1/S1P signaling pathway, could inhibit growth and invasion ability of HCC cells. According to the primary results and recent research advancement, we hypothesized that ACY1 was a new tumor suppressor for HCC, and it could influence the invasion and metastasis of HCC. Therefore, we would conducte this project with following procedures: We would verify the relationship between ACY1 and SphK1/S1P pathway which is related to invasion and metastasis of HCC. And，we would testify the correlation between the ACY1 expression and tumor biology characteristics in clinical specimens from the patients with HCC. The research results would confirm a new tumor suppressor for HCC, and elucidate its biological function.

肝癌侵袭转移性强，术后复发率高，但是肝癌侵袭转移的机制尚未明确。目前，我们通过蛋白组学分析发现氨基酰化酶l（ACY1）在肝癌尤其是伴门静脉侵犯的肝癌中表达明显降低。体外实验表明，抑制ACY1表达后肝癌细胞生长和侵袭能力显著增强，癌基因鞘氨醇激酶1(SPHK1)水平升高，提示ACY1可能是一种新的肝癌抑癌因子，并通过调控SphK1/S1P 信号通路影响肝癌侵袭转移。本项目拟在前期结果的基础上进一步研究ACY1对SphK1/S1P信号通路的调控作用并分析肝癌组织标本ACY1表达与肿瘤大小、分化等生物学特征的相关性。该研究结果将明确ACY1是一种新的肝癌抑癌因子，并阐明其抑制肝癌侵袭转移的分子机制。

紧密围绕研究目标，在前期工作基础上，项目组开展以下研究内容：（1）新型分子标记物氨基酰化酶1（Aminoacylase-1，ACY1）在肝癌诊断中的临床研究；（2）ACY1对肝癌的抑癌作用研究；（3）ACY1参与肝癌侵袭转移的分子机制研究。发现：（1）ACY1组织蛋白表达水平与肝癌患者血清甲胎蛋白（AFP）水平（p=0.033）及血管侵犯（p=0.027）密切相关。肝癌患者血清ACY1表达水平高于健康人（p＜0.05），揭示ACY1可以作为肝癌早期诊断的潜在分子标志物。（2）ACY1 mRNA与蛋白在肝癌组织中表达水平明显低于配对癌旁组织（p＜0.05），表明ACY1缺失表达可能在肝癌发生发展中发挥重要作用。干扰ACY1表达后，SMMC7721细胞的增殖能力增强；过表达ACY1后，BEL7402细胞的增殖能力减弱。裸鼠成瘤实验结果表明，过表达ACY1的BEL7402细胞株成瘤能力明显减弱。（3）干扰ACY1表达后，SMMC7721细胞的侵袭能力增强；过表达ACY1后，BEL7402细胞的侵袭能力减弱。ACY1沉默表达引起1726个差异基因改变（倍数改变≥1.5倍，p＜0.05），KEGG pathway分析表明差异基因主要分布在MAPK和TGFβ等信号通路。进一步研究发现干扰ACY1表达后，ERK1、TGFβ1、MMP2和MMP9蛋白表达水平升高。综上，项目组明确了ACY1在肝癌中的抑癌作用，发现其通过ERK1、TGFβ1和MMP2蛋白参与肝癌侵袭转移。研究成果受邀参加第20届国际肝移植协会年会（2014年6月，英国伦敦）作大会发言，荣获青年学者奖（Young Investigator Award）。研究成果发表于《Cancer Letters》（IF=5.016）。