丙型肝炎病毒(HCV)感染是导致肝癌的主要原因之一。分析、探讨HCV导致肝癌的分子机制是建立有效疫苗预防和药物治疗的关键。本项目组前期研究发现,表观遗传调控与HCV感染致癌密切相关,因此拟进一步以miRNA与表观遗传调控的相互作用为出发点,研究'miRNA-表观遗传学调控'在HCV感染致癌中的作用。首先,通过miRNA芯片及蛋白质组学等手段,筛选HCV-HCC中差异表达的表观遗传调控相关基因,以及靶向于这些基因的表达异常的miRNA分子;接着,验证miRNA对其靶基因mRNA和蛋白水平的抑制作用;进而利用流式细胞术检测其对于细胞增殖与凋亡的影响,并考察'miRNA-表观遗传调控'对于甲基化、组蛋白乙酰化等主要表观遗传调控变化的影响,进而揭示miRNA通过表观遗传学调控影响HCV-HCC发生的分子机制;最后,应用裸鼠等动物模型评价应用外源性miRNA阻断HCV感染致癌的可能性。
epigenetics;hepatocellular carcinoma;hepatitis C virus;microRNA;long non-coding RNA
原发性肝癌是最为常见的肿瘤之一,其发病率在东亚和美国均处于高位。此类肿瘤的发病原因90%在于持续的病毒感染。HCV病毒的感染是急慢性肝病的重要原因。HCV感染通常引起慢性肝炎,并进而导致肝癌的发生。但是,其潜在的分子机制并不清楚。 本课题的研究表明,miRNA-155在炎症和肿瘤形成机制中均发挥重要的调节作用。但是,miR-155如何在炎症和肿瘤形成中发挥桥梁的机制尚不明。本研究表明,HCV感染的病人中,miR-155的表达水平显著增高。miR-155的转录由转录因子NF-kB调节,且p300能够增加NF-kB依赖的miR-155表达。过表达miR-155显著抑制肝细胞凋亡并促进细胞增殖,且miR-155抑制诱导的G0/G1期阻滞。体外实验中,上调miR-155导致?-catenin的核聚集并伴随cyclin D1, c-myc, 和survivin的增加。进而,过表达及表达抑制研究结果显示,体内外,miR-155通过增强Wnt信号通路促进肝细胞增殖和癌变;且DKK1(Wnt 信号通路抑制剂)过表达能抑制miR-155在肝细胞中的生物学作用。研究也发现了miR-155的直接作用的功能分子为APC(adenomatous polyposis coli),这是一个Wnt信号通路负向调节因子。总之,HCV诱导的miR-155表达通过Wnt信号通路促进肝细胞增殖和癌变。这一结果为病毒导致的炎症和肿瘤的关系提供了新的机制,并有可能有助于HCV相关肝癌的诊断和治疗。 已有的研究表明,在肝癌细胞转移过程中,TGF-?诱导的上皮细胞间质转化(EMT)发挥重要作用,但其中潜在的表观遗传学,特别是长链非编码RNA机制则了解甚少。本课题中,筛选发现了一个受TGF-?激活的lncRNA分子,lncRNA-ATB。在HCC转移灶中,该分子上调表达并与肝癌的不良预后相关。lncRNA-ATB通过与miR-200家族分子的竞争作用上调ZEB1和ZEB2表达,进而诱导EMT和肿瘤侵袭。此外,lncRNA-ATB也能结合IL-11 mRNA,反馈性诱导IL-11的表达和STAT3信号,并进而促进转移肿瘤细胞的定植。因此,lncRNA-ATB是促进肝癌细胞侵袭和转移的新的分子。这一方面提出了TGF-?促进肿瘤病灶转移的新机制,另一方面也可作为抗癌转移治疗的潜在靶标。