肝癌合并门静脉癌栓相关基因的作用及分子调控机制研究

Hepatocellular carcinoma (HCC) with portal vein tumor thrombus (PVTT) in patients has high incidence and poor prognosis and its cause is due to the abnormal expression of some sensitive genes. However, what kinds of specific sensitive genes are involved and their molecular mechanism are still unclear. In our previous studying, 6 high-expressed genes have been found to be closely related to HCC with PVTT. In this project, we will focus on analyzing the 6 genes. The study sample has been extended for the further researches on these genes. We have investigated the relevance between the expression level's change of the genes and their encoding protein productions and the clinical features of HCC. Key genes for HCC with PVTT have been picked out. We have studied the key genes' influence in the course of HCC's occurrence and development in terms of cytology and zoology, especially their effect on tumor cell proliferation, colony formation, apoptosis, invasion, adhesion, tumorigenesis of nude mice and metastasis. The molecular mechanism of key genes' abnormal expression in HCC with PVTT has also been analyzed using methylation-specific PCR (MSP), hydroxymethylated DNA immunoprecipitation (hMeDIP) and fluorescent in situ-hybridization (FISH) technologies. Since our research has contributed to clarifying key genes of HCC with PVTT and their molecular mechanism systematically. It will provide theoretical basis for the diagnosis and prognosis evaluation of HCC with PVTT, and a feasible target for the individualized treatment for HCC with PVTT.

肝癌合并门静脉癌栓（PVTT）发生率高且患者预后极差，其原因与一些敏感基因表达异常有关，然而相关的敏感基因及分子调控机制目前仍未阐明。我们的前期工作发现，6个高表达基因与肝癌合并PVTT密切相关。在本项目中，我们重点对这6个基因进行研究：加大标本量检测，研究基因和所编码蛋白的表达水平与肝癌临床特征的关联性，并选出肝癌合并PVTT关键基因；在细胞学、动物学方面研究关键基因在肝癌发生和发展中作用，尤其是在肿瘤细胞增殖、克隆形成、凋亡、侵袭、黏附，以及裸鼠成瘤和转移等方面作用；利用甲基化特异性PCR、羟甲基化DNA免疫沉淀、荧光原位杂交等方法，研究肝癌合并PVTT组织中关键基因表达异常的分子调控机制。该研究有助于系统性阐明肝癌合并PVTT的关键基因及分子调控机制。为肝癌合并PVTT的诊断、判断预后提供理论依据及个体化治疗提供可行的靶点。

肝细胞癌（肝癌）合并门静脉癌栓（PVTT）发生率高，患者预后很差。虽然，已有研究发现，形成PVTT与部分肝癌细胞具有很强的侵袭、转移潜能相关，然而，导致肝癌合并PVTT发生的分子机制尚不清楚。在cDNA微阵列全基因组筛选和Real time PCR方法检测，发现6个高表达基因与肝癌合并PVTT密切相关，并通过筛选、发现、验证等环节，进行了系列较深入的研究。进一步在250余例肝癌组织样本中检测了这6个基因的mRNA水平，并探讨了这6个基因及编码蛋白与肝癌合并PVTT、转移复发等临床病理特征的相关性；在细胞学、动物学方面探讨了关键基因在肝癌发生、发展中作用及机制；分析了关键基因在肝癌组织中DNA拷贝数的变异状态；利用甲基化特异性PCR（MSP）方法、或亚硫酸盐测序方法分析了肝癌组织及癌旁组织中关键基因启动子区域甲基化状态。研究发现过高水平的FAM83D、BARD1、MAP17、KIF18A和ICAM-1等与肝癌合并PVTT、或侵袭转移、血清甲胎蛋白（AFP）、无瘤生存时间（PFS）和总生存时间（OS）等有相关性；发现沉默FAM83D、BARD1等基因后，影响了肝癌细胞系生长周期、克隆形成、迁移及侵袭等细胞生物学行为；结合生物信息学分析，验证了BARD1、MAP17、KIF18A等基因可能通过AKT/mTOR信号转导通路，进而激活下游分子，如MMP-7、MMP-9等促进肝癌细胞的迁移及侵袭转移能力；此外，检测发现FAM83D表达失调机制与其启动子区甲基化水平状态有关，从遗传学、表观遗传学上较为全面地阐明了FAM83D在肝癌组织中表达失调的分子调控机制，将为临床上肝癌个体化治疗提供新的策略。另外，在“液体活检”层面领域亦进行了相关研究。基于临床常规数据，构建了肝癌合并PVTT发生的风险预测模型（WγAL），为目前临床上肝癌合并PVTT的诊断仅依靠影像，或术后组织样本病理检查提供了重要的实验室参考指标；构建了可能较为实用的多因素肝癌预后预测模型（NγLR、APPRI），为血清AFP对小肝癌基本上没有诊断及预后监测价值，以及AFP在肝癌诊断敏感性不高等方面提供了新指标。