PAIP1-mTOR正反馈环路促进肝癌发生

We have found that PAIP1 was upregulated in HCC tissues and cells, and downregulating of PAIP1 could inhibit the proliferation of HCC cells, suggesting that PAIP1 is related to hepatocarcinogenesis. Pre experiment also found that CREB (cAMP responsive element binding protein), an mTOR pathway downstream transcription factor, can activate PAIP1, and PAIP1 can bind some mRNAs in mTOR pathway. Based on these, we propose the hypothesis that PAIP1 and mTOR pathway form a positive feedback loop to promote hepatocarcinogenesis. In order to verify the hypothesis, we will verify CREB-PAIP1 binding, analysis protein translation rate to verify the role of PAIP1-mTOR pathway; we will observe the change of cell proliferation ability after changing the activation status of mTOR pathway and the expression of PAIP1 and CREB, clarify the potential functions of PAIP1-mTOR loop in hepatocellular carcinoma. This study intends to clarify: (1) CREB transcription activates PAIP1 and promotes the expression of PAIP1 in HCC; (2).PAIP1 promotes HCC by forming a positive feedback loop with the mTOR pathway. This study is expected to elucidate the role and mechanism of PAIP1 in hepatocarcinogenesis, so as to provide new translational target for the prevention and treatment of HCC.

我们前期发现PAIP1在肝癌组织和细胞中表达水平增高，下调PAIP1能抑制肝癌细胞增殖，提示PAIP1是肝癌发生过程中的关键因素。进一步实验又发现，mTOR通路下游转录因子CREB能转录激活PAIP1，PAIP1能结合mTOR通路相关基因mRNA分子。据此，我们提出假说，PAIP1通过激活mTOR通路形成正反馈环路促进肝癌发生。为验证假说，本研究拟证实CREB在转录水平促进PAIP1表达，并明确PAIP1对mTOR通路的激活作用及机制；通过改变PAIP1的表达水平及mTOR通路的活化状态，观察细胞增殖能力的改变并在动物体内进行验证，明确PAIP1通过激活mTOR信号通路促进肝癌发生。通过本研究拟明确：1.肝癌中CREB转录激活PAIP1，促进PAIP1的表达；2.PAIP1通过mTOR通路促进肝癌发生。本研究可望阐明PAIP1在肝癌发生过程中的作用及机制，以期为肝癌的防治提供新思路。

肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）的发病机制复杂多变，调控蛋白质翻译的重要信号途径mTOR信号通路的异常与肝癌发生关系密切，Poly(A)结合蛋白相互作用蛋白1（Poly(A) binding protein interacting protein 1，PAIP1）在蛋白质翻译起始过程中发挥重要作用。为了探讨PAIP1在肝癌中作用机制及可能的干预措施，本课题通过基因转染、 Western-blot、 ChIP等细胞分子学技术，研究了PAIP1在肝癌发生中的作用，并探讨了其分子机制及临床价值。采用实时荧光定量PCR(RT-PCR)、WB技术检测新鲜手术标本和肝癌细胞株的PAIP1的表达水平，采用免疫组化方法检测肝癌组织芯片PAIP1蛋白表达水平，比较肝癌组织和癌旁组织PAIP1的表达水平差异；采用Illumina Xten测序平台对HeLa细胞进行建库测序，通过对PAIP1结合RNA进行整合分析，分析PAIP1结合RNA的分子特征，对PAIP1结合靶基因进行GO，KEGG聚类分析。通过本研究，我们证实1. 肝癌组织中PAIP1表达水平高于癌旁组织，PAIP1表达水平与病人生存率呈负相关；2. PAIP1具有广泛的RNA结合活性；3. PAIP1结合的RNA分子主要参与了焦点粘连、剪切体、RNA转运、蛋白多糖在癌症中的作用、HIF-1信号通路、PI3K-Akt信号通路。综合上述结果，本研究为探讨PAIP1在肝癌发生过程中的作用及PAIP1的作用机制提供了理论基础，同时为肝癌的发病机制提供了线索。本项目资助发表论文2篇，待发表两篇。项目投入经费42万元，支出34.1576万元，各项支出基本与预算相符。剩余经费6.0924万元，剩余经费计划用于本项目研究后续支出。