基于骨桥蛋白（OPN）转录后修饰的多途径、多靶点肝细胞癌转移个体化干预

Targeted intervention of tumor metastasis is the focus of current clinical translational research. In our 10 years systematic study, osteopontin (OPN) is closely associated with metastasis and poor prognosis of HCC, which is an important target for HCC metastasis. More importantly, recent study showed that post-translational modification and activation of OPN plays a more prominent role in the invasion and metastasis of the HCC. Thus, in order to further explore and finally optimized for HCC metastasis intervention strategies based on OPN which avoid the side effects to normal tissues with high expression of OPN, the present study intends to carry out further research in the following preliminary solid findings on: 1) multidimensional analysis of OPN intracellular as well as extracellular modification, secretion mechanism with invasion and metastasis of HCC to clarify its feasibility as an intervention targets; 2) Looking at different levels of OPN protein modification enzymes, specific key OPN fragment as well as key domains, and design more specific neutralizing antibodies, peptides and small molecule compounds to provide for potential intervention of HCC metastasis tactics. 3) further evaluate the inhibition ability of HCC growth and metastasis based on above strategies used alone or in combination both in-vivo and in-vitro. Hoping to: 1) confirm post-transcriptional modification of OPN on HCC invasion and metastasis and explore the mechanism; 2) explore the effective way for OPN positive HCC patients metastasis.

肿瘤转移的靶向性干预是临床转化研究热点。我们发现骨桥蛋白（OPN）是肝癌转移的重要促进因子和干预靶点，并进行了十余年系统研究；近期研究还发现，OPN的翻译后修饰、活化在肝癌侵袭转移中作用更为突出。为了探索、优化针对OPN的肝癌转移干预策略，并避免影响OPN高表达组织的正常功能，本课题拟在前期系列研究基础上：（1）多层面分析HCC中OPN细胞内修饰、细胞外修饰、分泌环节与侵袭转移的关系，明确其作为干预靶点的可行性。（2）寻找不同层面OPN蛋白后修饰关键酶和特定的OPN片段和关键结构域，并据此设计特异性更强的中和抗体、靶向多肽和小分子化合物，为干预肝癌转移提供潜在措施。（3）探讨多途径、多靶点联合干预OPN翻译后修饰对OPN阳性HCC患者术后转移复发个体化治疗的有效性和可行性。以期：1）明确OPN翻译后修饰途径对HCC侵袭转移的调控作用及其机制；2）为OPN阳性肝癌探索抗转移个体化治疗策略。

转移是恶性肿瘤（包括肝癌在内）患者死亡的主要原因，肿瘤转移是一个涉及到多步骤、多环节的复杂过程。肿瘤细胞需经历多种限速过程，极少一部分脱离原发瘤的肿瘤细胞在合适的肿瘤微环境中生长并形成微转移灶。本课题前期研究证实，骨桥蛋白（osteopontin，OPN）与肝癌转移、生长等恶性潜能密切相关，是抗肝癌转移的一个重要靶点。如何进一步阐明OPN转录后调控肝癌转移的机制及其开展个体化干预，意义重大。本课题重点围绕OPN调控肝癌干细胞特性（ “种子”）和免疫微环境（“土壤”）两方面入手，在多途径、多靶点全面解析OPN转录后调控肝癌转移的机制基础上，探索基于OPN的肝癌个体化干预新策略。“种子”方面，通过从肝癌细胞系和原代细胞中分离肝癌干细胞，本课题证实：OPN可以通过调控组蛋白甲基化酶DNMT1改变肝癌干细胞基因组DNA甲基化变化，调控肝癌细胞生长；“土壤” 方面，我们的结果证实，一方面，OPN可以通过诱导肺部微环境中的中性粒细胞的浸润，激活其ERK信号通路，刺激中性粒细胞胞外诱捕网（NET）形成，捕获肝癌细胞促进肝癌肺转移；另一方面，作为肿瘤微环境的重要细胞之一，本课题组还深入探索了巨噬细胞在OPN调控肝癌转移中的作用。课题的研究结果显示，一方面OPN通过作用于癌周巨细胞促进其向M2型转变的基础上，通过PI3K-AKT-p65通路引起巨噬细胞分泌CSF1增加，促进巨噬细胞趋化及M2型极化、以及HCC细胞PD-L1的表达，促进肝癌免疫逃逸。靶向TAM的CSF1R抑制剂PLX3397联合PD-L1抗体具体协同抗OPN高表达肝癌作用；另外一方面，OPN还可通过作用巨噬细胞，促进其M2极化基础上，通过分泌S100A9,作用于肝癌细胞中的AGER/NF-κB 轴，调控肝癌细胞的干性并促进肝癌肺转移，同时S100A9还可以促进肝癌细胞产生CCL2，招募更多巨噬细胞浸润，形成正反馈。提示S100A9或者它的受体AGER也能成为OPN阳性HCC患者的潜在的治疗靶点之一。以上研究成果进一步阐明了OPN调控肝癌转移的分子机制，并为进一步基于OPN表达情况开展肝癌个体化防治，提供了重要的实验依据。