蛋白酪氨酸磷酸酶13（PTPN13）受HBx蛋白调控及其在肝癌中功能的研究

PTPN13 is a non-receptor type protein tyrosine phosphatase involved in a variety of cellular functions regulation. It can act as both tumor promoter and suppressor in different cancer models but its role in HCC (hepatocellular carcinoma) is still unclear. In our previous study, we found that the mutation rate of PTPN13 was 11.3% in the multi-centric liver cancer samples summarized from TCGA, ICGC and other databases. Further study showed that PTPN13 presented lower expression in HCC specimens, especially in the specimens of hepatitis B virus-related HCC. The expression level of PTPN13 was positively correlated with the prognosis of HCC patients. Then we found HBx (hepatitis B virus x protein) can suppress PTPN13 expression in vitro. Therefore, we propose that HBx promote the development of HCC by inhibiting PTPN13 expression. On the basis above, we will further research the follow aspects：1. To consummate the analysis of data from databases and clinical cases; 2. To research the cellular biological function of PTPN13 and its downstream in HCC; 3. To investigate the mechanism of the regulation of PTPN13 by HBx; 4. To confirm the relative mechanism obtained above in mouse models and clinical specimens. Our research will help to better elucidate the pathogenesis of HBV related HCC and may provide theoretical basis for the seeking of new therapeutic targets for HCC.

非受体型蛋白酪氨酸磷酸酶13(PTPN13)可调控细胞的多种功能，在不同肿瘤中发挥促癌或抑癌的作用，但其在肝癌中的作用与机制目前尚不清楚。我们通过TCGA等数据库汇总多中心肝癌样本发现PTPN13的突变率为11.3%。进一步观察到PTPN13在肝癌组织，特别是乙肝相关肝癌中低表达，且与较差的预后成正相关；细胞系实验证实，HBx（乙肝病毒x蛋白）可下调PTPN13表达。因此，我们推测HBx通过下调PTPN13表达促进肝癌发生发展。以此为基础，本课题拟进一步：1）完善数据库及临床样本资料汇总分析；2）PTPN13在肝癌中的细胞生物学功能及下游通路研究；3）HBx调节PTPN13表达的相关机制探讨；4）通过小鼠模型及临床样本回归验证。本研究有助于更好地揭示乙肝相关肝癌的发生机制，从而为寻找新的治疗靶点提供理论依据。

背景与目的:肝细胞肝癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是最常见的致死性肿瘤之一。在全球范围内，肝细胞肝癌在所有的癌症相关死亡中位于第2 位，而其中约50%的病例发生在我国。乙型肝炎病毒(Hepatitis B Virus，HBV)感染是肝癌发生的高危因素，也是我国肝癌病例多发及预后较差的重要原因之一。乙型肝炎病毒x蛋白(HBx)影响许多蛋白表达，参与乙肝相关肝癌的发生发展。PTPN13是肿瘤发生发展的重要调控因子，但其在肝癌发生中的具体作用仍有待探索。.Mhetods:采用QRT-PCR、Western blotting和免疫组化技术分析肝癌细胞系、人和小鼠肝癌肿瘤组织中蛋白的表达情况，并将PTPN13表达与患者预后相关联。通过体内分析和体外实验研究了其潜在的调节机制。.结果:通过组织样本发现PTPN13在癌组织中低表达，尤其在乙肝阳性患者的标本中表达更低，联合生存分析提示乙肝阳性合并PTPN13低表达的患者预后是最差的，功能检测显示PTPN13在体内外均能抑制肿瘤的增殖和发生。在细胞系水平证实HBx可以下调PTPN13的转录和翻译水平。机制研究表明HBx通过上调DNMT3A的表达并与DNMT3A相互作用来抑制PTPN13的表达。分析PTPN13的启动子序列，发现转录起始点上游330bp至下游44bp存在两个CpG岛，利用DNMT1/DNMT3a的ChIP级别抗体进行免疫沉淀，对于拉下来的DNA片段检测，结合EMSA结果提示在HBx过表达的情况下，DNMT3a富集到更多的第三个片段，也就是位于第一个CpG岛上游的位置，说明DNMT3a可能结合在-474~-313bp启动子位置上。此外我们还发现IGF2BP1是一种新型的与PTPN13发生蛋白相互作用的蛋白，并发现PTPN13通过与IGF2BP1直接竞争结合来降低功能性IGF2BP1的胞内浓度，从而影响其下游c-Myc的表达。我们发现PTPN13-IGF2BP1-c-Myc轴通过调节代谢重编程促进癌细胞生长。在临床HCC样本中，证实PTPN13表达与c-Myc、PSPH和SLC7A1表达呈显著负相关。.结论:揭示出由HBx→ PTPN3→IGF2BP1→c-Myc→乙肝相关肝癌肿瘤生物学特性的调控途径，为寻找新的乙肝相关肝癌靶向治疗措施提供理论依据。