申请人一直致力于肝癌的分子生物学、基因组学、蛋白质组学以及靶向治疗研究。期间,申请人完成了肝癌组织和癌旁组织的蛋白组组学表达谱,发现了如Mortalin、Vimentin等肿瘤标记物;构建了300例HCC病人及肝硬化、正常肝组织的基因组学(SNP芯片和mRNA芯片)表达谱以及miRNA表达谱数据库,发现了(1)预示肝癌术后早期复发的基因标签(gene signature);(2)调控肝癌细胞糖酵解和氧化磷酸化的关键miRNA - - miR-122;(3)印记域DLK-DIO3的miRNA簇与肝癌干细胞表型、肝癌预后相关。在本课题中,申请人将深入miR-122在肝癌代谢方面的前期研究成果证实miR-122对糖酵解和氧化磷酸化相关基因的调控作用;下调的miR-122通过影响细胞线粒体能量代谢,促进肝癌细胞在乏氧环境中生长;恢复miR-122表达可以抑制肝癌细胞生长,可能成为肝癌治疗的新靶点。
miR-122;hepatocellular carcinoma;PKM2;aerobic glycolysis;
背景细胞生物能量学的改变是细胞发生恶性转化的关键性标志之一。肿瘤细胞通过提高细胞内无氧糖酵解水平,为细胞提供能量,并在周围组织中堆积大量的乳酸,破坏正常组织微环境,为肿瘤转移侵袭提供有利条件。这种代谢模式被称为“瓦伯格效应”。miR-122 是肝特异性miRNA。我们的前期研究发现miR-122 是癌旁组织中表达最高的miRNA,在肝癌组织中miR-122 表达显著降低;miR-122调控的部分靶基因与细胞内糖酵解和氧化磷酸化的代谢活动相关,PKM2正是其中之一。在本研究中我们将进一步明确在肝癌中miR-122对PKM2的调控机制,以及相关的细胞功能变化。方向miR-122对PKM2的调控机制及该调控对肝癌细胞功能学的影响。主要内容我们首先通过过表达miR-122的方法经乳酸含量测定实验、活性氧检测实验和不同氧含量状态下测定细胞增殖率实验明确miR-122对肝癌细胞代谢的影响;其次基因芯片证实了miR-122表达水平与PK表达水平呈负相关,且PK的表达水平与肝癌病人的预后显著相关;通过miR-122过表达和miR-122抑制剂介导的低表达方法,证实了PKM2的mRNA和蛋白表达与miR-122呈负相关;最后通过共转染的方法证实了PKM2介导miR-122对肝癌细胞的代谢影响。科学意义通过这些研究,我们证实了在标书中提出的科学假说miR-122 是一个重要的线粒体糖酵解和氧化磷酸化水平的调控因子,它降低糖酵解相关酶PKM2表达从而减低肝细胞内糖酵解水平和增殖能力;在肝癌细胞内高表达miR-122 可以抑制肝癌细胞的生长。我们的研究结果初步探讨了miR-122作为治疗靶标的前景,并从改善肿瘤代谢的角度为靶向治疗领域找到一个新的治疗靶标。