ACTL6A调控肝癌干细胞形成促进转移的作用及机制研究

Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most common and deadly cancer in the world, and high metastasis is the main cause of death. Recent studies have proven that liver cancer stem cell (LCSC) is the primary cause for metastasis of HCC. Epithelial-mesenchymal transition (EMT) plays a fundamental role in the activition of LCSC. According to our previous study, we have found and proven that actin-like 6A (ACTL6A), which involves in the embryonic development and stem cell differentiation, its over-expression could promote metastasis and EMT of HCC. However, the detailed mechanism is still unclear enough. According to the biological function and our previous findings, we speculate that ACTL6A promotes metastasis of HCC through activating LCSC. In this study, we plan to study the expression correlation of ACTL6A with LCSC markers in HCC samples and cell lines, then construct ACTL6A-interferred HCC cell lines for in vitro and in vivo assays. Through these we want to explore: 1. the novel biological role of ACTL6A in activating LCSC; 2. investigate and clarify the molecular mechanism of ACTL6A in regulation of LCSC; 3. study the interference effect of ACTL6A in HCC growth, metastasis, as well as LCSC activation in vivo. We hope the research can elucidate the new mechanism of ACTL6A in promoting metastasis by activating LCSC, and provide important theoretical and experimental basis for developing novel strategy to prevent and inhibit metastasis of HCC.

肝癌（HCC）是一种常见的预后极差的恶性肿瘤，转移是其主要致死原因之一。最新研究证实肝癌干细胞（LCSC）是HCC转移的重要原因，而上皮-间质转变（EMT）是LCSC形成的重要因素。申请者前期研究发现调控胚胎发育及干细胞分化的肌动蛋白样6A（ACTL6A）在HCC中异常高表达可促进肝癌转移及EMT，但其具体机制仍未完全清楚。基于ACTL6A的生物学功能及前期发现，我们推测其可能通过调控LCSC形成而促进HCC转移。本研究拟通过检测HCC中ACTL6A与LCSC标志物表达的相关性，并建立干预ACTL6A的HCC细胞系进行体外细胞学和动物模型实验，期望：1.证实ACTL6A促进LCSC形成的新功能；2.阐明其分子机制；3.探索体内干预ACTL6A对LCSC及转移的抑制作用。通过对这一科学问题的研究，有助于阐明ACTL6A通过LCSC促进HCC转移的新机制，为干预HCC转移提供新策略及理论基础。

肝细胞癌（HCC）是一种常见的预后极差的恶性肿瘤，转移是其主要致死原因之一。最新研究证实肝癌干细胞（LCSC）是HCC转移的重要原因，而上皮-间质转变（EMT）是LCSC形成的重要因素。项目主持者前期发现调控胚胎发育及干细胞分化的肌动蛋白样6A（ACTL6A）在HCC中异常高表达可促进其转移及EMT，而基于ACTL6A的生物学功能及前期发现ACTL6A表达与分化及LCSC的标志物表达相关，推测其可能促进LCSC形成促进HCC转移。本项目在此基础上继续进行了深入研究，通过免疫组化、PCR和western-blot等组织学实验及临床病理特征分析明确了ACTL6A与LCSC标志物、干性相关基因和分化相关基因在HCC组织中的表达和相关性，并初步证实ACTL6A与LCSC标志物与HCC患者不良临床病理特征相关；进而通过慢病毒转染建立稳定过表达ACTL6A的HCC细胞系PLC/PRF5-ACTL6A以及稳定敲除ACTL6A的HCC细胞系Hep3B-shACTL6A，检测LCSC标志物、干性相关基因和分化相关基因表达的改变，初步证实ACTL6A可诱导LCSC相关功能基因改变。继之进行功能学研究和机制探索，其中体外细胞学功能实验、分子生物学实验和动物移植瘤模型体内实验初步证实ACTL6A高表达或过表达能够在体内外促进HCC生长、侵袭转移、EMT，并调控LCSC形成；而敲除其表达具有相反的作用。通过对干预ACTL6A的PLC/PRF5-ACTL6A及其对照组细胞进行全转录组测序分析，并进行生物信息学及分子生物学实验筛选验证，发现SREBPs裂解激活蛋白（SCAP）是ACTL6A的潜在新靶点，ACTL6A可能通过负调控SCAP调控HCC脂代谢进而影响LCSC形成和转移。因此，针对SCAP靶点及脂代谢进一步深入研究，并设计相应的干预研究，有望为治疗HCC转移提供新的理论依据。同时，该项目进行过程中发现ACTL6A具有多种生物学作用，其中基因本体分析及生物信息学分析发现ACTL6A在HCC中也很可能调控肿瘤相关免疫。而在该项目的支持下，申请者也对ACTL6A在结肠癌侵袭转移和EMT中的作用，以及结肠黏液腺癌的相关特征进行了初步的探索。总之，该项目基本有序推进，并形成了阶段性的成果，且在项目支持下有了新的发现。