DNA修复基因XRCC4编码区突变增加黄曲霉毒素B1所诱导的肝细胞癌发病风险的相关机制研究

Our prepare experiment has shown that the point mutation at coding sequence of DNA repair gene XRCC4 (XRCC4M) is more common in hepatocellualar carcinoma (HCC) induced by aflatoxin B1 (AFB1). Recent experiment has exhibited this mutation modifies the expression of endoepithelial growth factor (VEGF), interestingly, under the control of the specific small molecular RNA (miR-24). Furthermore, the mutation of TP53 gene, especially hot-spot mutation (the point mutation at codon 249 of TP53 gene), is known as a characteristic marker of HCC related to AFB1 exposure. Based on aforementioned knowledge, the following experiments will be planned in this project: (1) the relationship among XRCC4M, XRCC4 funtion and the mutation of TP53 gene among HCC patients from high AFB1 areas; (2) the association among XRCC4M, miR-24-XRCC4-VEGF expression, and the mutation of TP53 gene inducd by AFB1 exposure and their possible mediators; (3) the correlation between aforementioned network and HCC pathologic characteristics and prognosis. These researchs might help for us not only to elucidate the corresponding carcinogenesis XRCC4M increasing the risk of HCC caused by AFB1, but to provide new experimental data about HCC prevention.

课题组的前期研究发现黄曲霉毒素B1(AFB1)相关性肝细胞癌(HCC)中存在较高频率的DNA修复基因XRCC4编码区错义突变(XRCC4M)，且这种突变增加AFB1所诱导的HCC发病风险, 本课题的预实验进一步发现该突变与血管内皮生长因子（VEGF）表达相关,且受小分子miR-24的调控；而AFB1所致HCC的一个重要特征是p53基因突变（尤其是第249密码子的突变），本课题将以此为线索开展以下研究工作：①研究高AFB1暴露区HCC患者癌组织XRCC4M与XRCC4功能及p53基因突变间的关系；②研究AFB1、XRCC4M、miR-24-XRCC4-VEGF及p53基因突变的调控关系并尝试寻找可能的中间环节；③分析以上调控网络与HCC临床病理特征及预后的关系。以上研究将首次阐明XRCC4M增加AFB1所诱导的HCC发病风险的相关机制，为肝癌防治提供新的实验依据。

基于课题组的前期研究发现——XRCC4M促进AFB1相关性肝癌的发生，提出本立项项目的科学问题：XRCC4M通过对XRCC4的表达及功能的进行调节是XRCC4M促进AFB1诱导肝癌发生的主要机制，而miR-24/miR-42、VEGF及p53是重要节点。为了解决以上科学问题，我们采用分子流行病学、临床病理学、细胞生物学、体外NER修复功能学等方法在如下四个方面进行了深入的研究与分析：XRCC4M对XRCC4表达及功能是否存在影响；miR-24/miR-429在XRCC4M-XRCC4表达中的调控作用及可能机制；XRCC4M与AFB1所致p53基因突变的是否存在关系；XRCC4M、miR-24/miR-429、XRCC4/VEGF表达及AFB1相关p53基因突变间的关系。通过研究，达到了如下目的：建立了规范化的肝癌临床样本库；建立了科学合理的AFB1评价体系；明确了miR-24/miR-429在XRCC4M-XRCC4/VEGF表达中的调控作用；XRCC4M对XRCC4功能的影响；明确了XRCC4M与AFB1所致p53基因突变的关系；获得了与本项目后续研究密切相关的新的研究线索。取得了重要的理论成果： XRCC4M通过下调XRCC4表达、降低XRCC4功能而促进AFB1所诱导的HCC的发生与发展，miR-24/miR-429能识别XRCC4M而发挥调控作用，并影响VEGF表达和TP53M的分子印迹特征，当前研究项目不仅阐述了XRCC4M-miR-24/miR-429-XRCC4/VEGF-AFB1-p53间的调控关系，而且明确了它们在AFB1相关性肝癌演进中的作用及相关机制。这对阐明XRCC4M在肝癌发病及预后中的地位具有重大科学价值，对进一步阐明肝癌高发区不同个体对AFB1致HCC的易感性差异的提供了有价值的解释，也对指导肝癌的预防，为肝癌的生物治疗提供了新的理论依据，因而产生广泛的社会效益和经济效益。.针对以上所解决的科学问题涉及到的相关内容共在国外出版论著21 篇，其中SCI收录杂志 16 篇；出版专著 3 部；获得发明型专利1项；培养研究生 6 名，超额完成了项目最初所提出的预期目标。