肿瘤干细胞在肝癌门静脉癌栓形成过程中的作用研究

Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most common cancers in China. Portal vein tumour thrombus (PVTT), the characteristic of HCC, is highly associated with the progression and metastasis of HCC. Although great progress has been made in its 5-year survival rate due to the advances in early detection and surgical technique, the 1-year survival rate of PVTT is still low, with a higher metastasis and recurrence rate. Recently, more and more hypothesis of PVTT were rised by different groups of scientists, but with these still couldn't make a reasonable explanation to the mechanism of PVTT, which is due to that there is no method to study the biological and physiological characteristics of this disease.This project based on the earlier stage experiment, through the introduction of tumor stem cells theory, and the establishment of PVTT cell lines and its animal model, and taking a series of molecular biology experiment research to clinical obtained specimens, based on this, we will also draw support from the high throughput of genomics and proteomics analysis, to study on the pathways of proliferation and differentiation of liver cancer stem cells, to look for and screen the related specific genes and proteins to the formation of PVTT. Through these researches, We may finish the work of preliminary exploration of the mechanism of the formation process of PVTT, biological characteristics and its pathological significance.

原发性肝细胞癌(以下简称肝癌或HCC)是我国最常见的恶性肿瘤之一，其最显著的特点是发生转移及形成门静脉癌栓（以下简称PVTT），术后高转移、高复发率是其死亡率居高不下的重要原因。经过多年的努力，原发性肝癌伴门静脉癌栓患者的预后却依然十分凶险，其1年生存率亦不容乐观，且术后转移、复发率较前者更高。目前对于PVTT的研究已经引起人们的广泛重视，然而，PVTT的病理意义、形成机制、生物学特性等方面至今仍未得到合理的解释。本课题在前期实验基础上，引入肿瘤干细胞理论，并通过建立PVTT细胞系及其动物模型，以及对临床获得标本进行一系列分子生物学实验研究；在此基础上，我们还将进行高通量的基因组学及蛋白组学分析，研究影响肝癌干细胞自我增生和分化的信号途径，寻找及筛选与肝癌门静脉癌栓形成相对特异的基因和蛋白,初步探索PVTT的形成机制、生物学特性及其病理意义。

背景.肝癌向门静脉内生长而形成门静脉癌栓是肝癌转移的一个重要特征，同时也是影响肝癌预后的主要因素，原发性肝癌伴门静脉癌栓患者的1 年生存率仍然不容乐观。干细胞样亚群（CSCs）在维持干细胞肝癌的恶性增殖中起到关键作用。最近的研究表明CSCs是由高度异质性的细胞亚群组成。然而,导致肝脏的异质性的原因在很大程度上仍不清楚。miRNAs可以有效调节各种生物过程,包括细胞增殖、迁移、分化和细胞凋亡。miR-218与肿瘤发病机理和各种类型癌症的形成相关。长非编码RNA (lncRNAs)在肿瘤生物中学扮演关键的角色。其中,lncRNA ZNFX1-AS1已在乳腺癌被证实,但ZNFX1-AS1的角色在肝细胞癌(HCC)和相关的分子机制仍然不明。核转运蛋白基因α 2 (Karyopherin α 2，KPNA2)是核定位信号区域的一种结合蛋白，通过与核定位信号相结合的方式将蛋白质转运入核内发挥作用，从而达到调节相应基因表达的目的。然而，目前有关KPNA2基因与肝癌的相关性的研究较少，其确切分子机制尚不清楚。.研究内容、重要成果和关键数据.①我们发现在肝癌细胞培养模型中甲状腺激素可以增加CD90+CSCs的比例。甲状腺激素不仅在体外诱导肝癌细胞的自我更新,还促进了体内肝细胞癌肿瘤的生长。甲状腺激素的功能是通过与其受体TRα相互作用实现的。而体外TRα表达沉默后细胞显著抑制了细胞自我更新和体内肝细胞癌肿瘤的生长。（Scientific report 5.6）②我们在SMMC7721和Bel7404中通过siRNA方式沉默TNFRSF12A和KPNA2，发现细胞表现为增殖和转移能力降低。（Molecular Medicine Reports ，1.5）③过表达ZNFX1-AS1抑制克隆形成、细胞增殖, 而促进细胞凋亡。此外, miR-9在肝癌组织中低表达，并且其表达量与ZNFX1-AS1表达呈正相关。miR-9表达量出现显著上调和miR-9 的CpG岛出现低甲基化。（Medical Oncology,2.6）④E2F2是 miR-218的直接作用对象，miR-218通过调节E2F2表达抑制细胞的增殖。.科学意义.本研究将大大加深我们对PVTT 形成机制的了解，完善PVTT 起源于肝癌干细胞的学说，探索有效控制PVTT 形成途径。