ZNF32在肝癌发生发展中的生物学功能和机制研究

Primary hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most common malignancies causing global public health burden. Recent advances have suggested that the abnormal epigenetic changes of oncogenes or tumor suppressor genes play crucial roles in the development and progression of HCC. In our previous study, using SEREX strategy, we identified ZNF32, a tumor-associated antigen, might be a potential biomarker for HCC. The expression of ZNF32 was down-regulated in both HCC cell lines and clinical tissues, which could be reversed by DNA methylation inhibitors in HCC cell lines. In addition, over-expression of ZNF32 markedly repressed the proliferation of HepG2 cell in vitro and in vivo. In this project, we will interrogate the epigenetic molecular mechanisms of ZNF32 and the involved biological functions in the development and progression of HCC, using the molecular and cell biology strategies combined with animal models, and clarify the downstream effectors and signal network of ZNF32. Our study aims to examine the clinical and pathological significance of ZNF32 and evaluate its potential to be a candidate biomarker for gene therapy or early diagnosis of HCC.

原发性肝癌是临床上常见的恶性肿瘤之一，严重危害人类健康。近年来研究发现癌基因和抑癌基因的表观遗传修饰异常，在肝癌的发生发展过程中发挥了重要作用。我们前期通过SEREX技术筛选到肝癌相关抗原基因ZNF32，发现其在肝癌细胞和临床肝癌组织中低表达，而甲基化抑制剂能促进肝癌细胞中ZNF32表达，并且过表达ZNF32能显著抑制肝癌细胞增殖。本课题在前期工作基础上，拟采用分子肿瘤学实验方法研究ZNF32在肝癌发生发展过程中的生物学功能及其受到表观遗传修饰的分子机制，明确ZNF32下游重要效应分子和关键调控网络，并结合临床组织病理学分析阐明ZNF32在肝癌发生发展中的病理学意义以及作为肝癌早期诊断标志物或基因治疗靶点的潜在应用价值。

锌指蛋白ZNF32的功能尚不清楚，目前仅有我们项目组对其功能初步研究的报道。本项目着重阐明ZNF32在肝癌发生发展过程中的生物学功能及调控机制。我们利用临床肝癌样本发现ZNF32在肝癌组织中的表达显著低于癌旁正常肝组织，并且结合患者临床病理信息分析发现ZNF32低表达的患者，其预后较差。我们证实转录因子SP1能够直接结合在ZNF32启动子（-1318/-1304和-43/-27bp）区域进而促进ZNF32转录。此外，在活性氧（ROS）诱导细胞凋亡模型中，高浓度ROS水平能够抑制SP1的转录活性从而降低ZNF32的表达，导致线粒体损伤、细胞内脂质过氧化作用和抗氧化系统破坏增加，促进氧化应激诱导肝癌细胞发生凋亡；过表达ZNF32能够显著抵抗氧化应激对肝癌细胞的损伤。我们利用双向电泳技术联合生物质谱筛选到C1QBP可能是ZNF32潜在的下游基因，并通过荧光素酶报告基因、EMSA和ChIP等实验证实ZNF32能够直接结合在C1QBP启动子（-1067/–1062bp）区域调控C1QBP转录。干扰C1QBP能够显著抑制过表达ZNF32降低细胞内ROS含量、维持线粒体膜电位、抵抗氧化应激诱导细胞凋亡的作用。本项目研究阐明了ROS/SP1/ZNF32/C1QBP信号轴在肝癌细胞生存、恶性发展过程中作用，建立了以ZNF32为中心的上下游调控网络，为肝癌的发生发展提供了新的机制。本项目组完成了既定研究计划，并在原计划基础上扩展研究了“ZNF32通过抑制自噬抵抗氧化应激诱导的细胞凋亡”以及“DDX17在非小细胞肺癌细胞耐药中的功能及机制”的研究。本项目研究成果发表SCI论著3篇；协助培养在读博士研究生2名，毕业博士研究生2名、毕业硕士研究生1名。