MAT1A/MAT2A对TACE术后肝细胞癌OPN信号通路的调控机制

Two genes (MAT1A and MAT2A) encode for the essential enzyme methionine adenosyltransferase (MAT), which catalyzes the biosynthesis of S-adenosylmethionine (SAMe).Normal liver cell expresses MAT1A, which is silenced and MAT2A expression is induced in hepatocellular carcinoma.Osteopontin (OPN) is a secreted, integrin-binding protein,that plays an important role in tumor invasion, migration and progression in several cancer types through binding certain CD44 variants and integrin receptors. Our previous studies showed that overexpressed MAT1A and knockdown MAT2A expression could inhibit growth of HCC and the process of angiogenesis, and knockdown OPN could simulate overexpressed MAT1A and knockdown MAT2A expression and inhibit the invasiveness and metastasis of hepatocellular carcinoma (HCC).However,the underlying molecular mechanisms remain to be elucidated. Thus, the present study plan aims to 1.To verify theexpression ofeffectors ofangiogenesis andmetastasis coordinately regulated by MAT1A/MAT2A in HCC. 2.To clarify the effect mechanismof OPN signaling pathwaysassociated with MAT1A and MAT2A in HCC. 3. To explore the effect mechanism of OPN signaling pathways regulated by MAT1A and MAT2A in HCC after TACE. The results of this study will provide an in-depth understanding of the molecularmechanism of angiogenesis and metastasis and the scientific basis for identifying novel individual target therapy mode in HCC patients with recurrence and metastasis after TACE.

MAT是一类由MAT1A和MAT2A催化S-腺苷蛋胺酸合成的转移酶，正常肝细胞表达MAT1A基因，而癌变后则表达MAT2A基因；骨桥蛋白(OPN)是一种分泌型磷酸化糖蛋白，通过与其受体整合素和CD44相互作用，介导肿瘤侵袭转移的多个过程。我们前期发现：过表达MAT1A并敲低MAT2A的表达能明显抑制肝细胞癌(HCC)的促血管生成能力，敲低OPN可模拟过表达MAT1A并敲低MAT2A抑制HCC迁移侵袭的功能表型，但其分子机制尚未阐明。鉴此，本研究拟：1. 验证MAT1A/MAT2A协同调控HCC血管生成与转移的效应转录分子。2.明确HCC中MAT1A/MAT2A与OPN信号通路上下游因子之间的相互作用。3.揭示MAT1A/MAT2A对肝细胞癌TACE术后OPN信号通路的调控机制。本研究将深化人们对HCC血管新生与转移分子机制的认识，并为克服TACE术后HCC复发转移的靶向治疗提供新的思路。

近年来，OPN与肝癌的发生、发展以及转移复发之间存在的关系成为国内外研究热点。本项目前期研究发现：过表达MAT1A并敲低MAT2A的表达能明显抑制HCC的促血管生成能力，而敲低OPN能够模拟过表达MAT1A并敲低MAT2A抑制HCC迁移和侵袭的功能表型，但肝癌MAT1A/MAT2A与OPN之间的分子作用机制尚未阐明。鉴此，本研究项目围绕MAT1A/MAT2A与OPN调控HCC迁移和侵袭的分子机制进行了系列研究，并在治疗HCC复发转移方面进行了拓展性研究，取得的主要成果包括：.1.验证了MAT1A/MAT2A的表达转换促进了HCC的迁移和侵袭。.2.证实了MAT1A/MAT2A开关通过增强OPN/整合素信号促进肝癌转移。.3.证实了MAT1A通过调控启动子甲基化抑制OPN的表达。.4.证实了MAT2A通过直接与ITGB3的启动子结合增强其表达。.5.阐明了MAT1A/MAT2A开关通过调控启动子甲基化增强OPN的表达进而促进肝细胞癌转移的机制。.6.构建了可用于OPN基因靶向敲除的crisper-cas9的外泌体递送系统，为后续OPN基因治疗与TACE的联合应用奠定基础。.7.鉴定了肿瘤微环境中CD39+PD-1intCD8+TILs呈现效应T细胞表型并展现出强大的抗肿瘤能力，有助于筛选出PD-1治疗的最佳获益人群，减少临床过度治疗。.8.发现TACE联合微波消融治疗不可手术切除HCC的效果要优于TACE联合冷冻消融的效果，为临床上TACE联合治疗方法的选择提供了参考。.9.发现TP53突变可能通过诱导丝裂原活化蛋白激酶和凋亡通路影响HCC的发生发展，并与TACE失效/难治有关，这些发现可帮助区分哪些HBV相关晚期HCC的患者将受益于TACE治疗。.总之，本项目阐明了MAT1A/MAT2A对肝细胞癌TACE术后OPN信号通路的调控机制，深化了人们对HCC血管新生与转移分子机制的认识，并为确立新的基因靶标，防治TACE术后HCC的复发转移提供新的思路。并在此思路基础上，本项目拓展研究了靶向OPN基因敲除的crisper-cas9的外泌体递送系统，为后续OPN基因治疗与TACE的联合应用奠定基础。此外，本项目还在TACE联合治疗领域探索了新的治疗方法及其治疗效果，拓宽了临床上TACE联合治疗的认识。