Ⅲ型磷脂酰肌醇-3激酶VPS34乙酰化在肝细胞性肝癌发生过程中的作用研究

Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the malignant tumors that seriously harm human health. Autophagy deficiency is an important cause of HCC. However, we know little about the molecular mechanism of autophagy inhibition during hepatocarcinogenesis. The preliminary study found that acetyltransferase p300 can directly acetylate the class III phosphoinositide 3-kinase VPS34 (vacuolar protein sorting) which plays a key role in autophagy. We found that VPS34 acetylation suppressed its lipid kinase activity, autophagy initiation, endocytic transport and lipid droplet breakdown. Base on the findings, we plan to investigate in this study: (1) VPS34 acetylation level and the role of acetylation in VPS34 activity and autophagy initiation in hepatoma carcinoma cells and HCC tissues; (2) the role of VPS34 acetylation in proliferation, migration and invasion of liver cells and hepatoma carcinoma cells; (3) the effect of VPS34 acetylation and autophagy on hepatocarcinogenesis. By these studies, we aim to deepen our understanding of the mechanism of autophagy inhibition during hepatocarcinogenesis, and clarifying the relationship among VPS34 acetylation, autophagy and hepatocarcinogenesis.

肝细胞性肝癌（Hepatocellular Carcinoma，HCC）是严重危害人类健康的恶性肿瘤之一。自噬缺陷是诱发HCC的重要原因。然而，在HCC发生过程中自噬被抑制的分子机制，目前并不清楚。前期研究发现，乙酰基转移酶p300能乙酰化自噬通路中的重要激酶—Ⅲ型磷脂酰肌醇-3激酶VPS34，乙酰化修饰能抑制VPS34的脂激酶活性，阻碍自噬发生，下调内体-溶酶体运输途径并抑制小鼠肝脏组织中脂滴降解。本项目拟在前期研究结果的基础上，深入分析：1、肝癌细胞和HCC组织中，VPS34乙酰化对其脂激酶活性和细胞自噬的调控作用；2、VPS34乙酰化对肝细胞和肝癌细胞生长增殖、迁移侵袭的调控作用；3、VPS34乙酰化和自噬在HCC发生中的作用。通过上述研究，深刻认识HCC发生过程中自噬的抑制机制，揭示VPS乙酰化、自噬和HCC发生的关系，从而促进对HCC发生机制的认识。

肿瘤细胞具有活跃的自噬活动，循环利用胞内物质来维持自身生长，提示抑制自噬能抑制肿瘤生长。但是目前针对自噬抑制剂的临床试验并没有很好的治疗效果。为鉴定自噬抑制剂失败的原因并发现新的肿瘤抑制靶点，本研究利用多种分子细胞生物学手段并结合肿瘤动物模型实验研究发现，肿瘤细胞中，自噬抑制能上调巨胞饮功能，从胞外获取能量并利用。这种由自噬到巨胞饮的代谢模式的切换不仅限于肿瘤细胞，是一种相对保守的生物机制，通过自噬受体p62累积激活NRF2，NRF2上调巨胞饮相关基因表达。除了p62之外，NRF2可以被多种因素激活，包括原癌突变、缺氧、氧化应激等。联合抑制自噬和巨胞饮能显著抑制肿瘤生长，降低代谢水平，为临床试验中靶向联合应用自噬和巨胞饮抑制剂治疗肿瘤提供依据。