自噬对肝癌发生过程中Kupffer细胞的炎症反应的作用及分子机制研究

The role of autophagy in the hepatocarcinoma development has not been clearly clarify. Previous studies about its mechasnism mainly focus on the impacts of autophagy on tumor cells. Our previous research demonstrated that autophagy inhibition promoted the expression of inflammatory factors of Kupffer cells in the process of rat hepatocarcinogenesis. The inflammatory response of Kupffer cell plays a crucial role in the promotive effect of chronic inflammmation on hepatocarcinogenesis. Based on our previous studies and the latest associated research progress, we attempt to carry out the following research proposal. 1. Using autophagy inhibitor and ad-Atg5-shRNA to inhibit autophagy in the process of hepatocarcinogenesis, and examining the influence of autophagy inhibiton on the inflammatory microenvironment in the process of hepatocarcinogenesis.2. Exploring the role of Kupffer cell in the influence of autophagy on inflammatory microenvironment. 3. Isolating and purifying the kupffer cells of the process of hepatocarcinogenesis, and exploring the impact of autophagy inhibition on the Kupffer cells, including cell activation, NFκB pathway activation, and the expression and secretion of inflammatory factors.4.Investigating the molecular mechanism that autophagy inhibition impacts on Kupffer cells. The implementation of this research project will promote the knowledge about the influence of autophagy on hepatocarcinogenesis and its mechanism from the perspective of regulating inflammatory microenvironment, and will provide more research foundations for the study about cancer therapies targeting autophagy.

自噬在肝癌发生发展中的作用目前尚有争议，对其机制的研究以往多聚焦于对肿瘤细胞或癌变过程中的正常细胞的直接作用。我们前期研究发现，在大鼠肝癌发生过程中抑制自噬，肝脏Kupffer细胞炎症因子的表达发生上调。而Kupffer细胞的炎症反应是慢性炎症促进肝癌发生的重要因素。本课题拟在前期研究的基础上，通过抑制剂和shRNA干扰关键基因抑制大鼠肝癌发生中的自噬，从病理特点、血清中炎症因子含量等指标，观察自噬抑制对肝癌发生中炎症微环境的影响；以选择性清除剂研究Kupffer细胞在其中的作用；分离纯化Kupffer细胞，研究抑制自噬对Kupffer细胞的活化、NFκB通路的激活及炎症因子的表达分泌的作用；探讨其中可能的分子机制。本课题的实施将有助于从调节炎症微环境的角度认识自噬对肝癌发生的影响及机制，加深对炎症微环境的调控机制及自噬对肝癌发生的作用的了解，将为靶向自噬的治疗策略的研究提供更多的研究基础

自噬在肝癌等肿瘤的发生发展中具有重要而复杂的作用。我们的前期研究表明，在大鼠肝癌发生的前期以自噬抑制剂氯喹抑制自噬可以显著促进肝癌发生。在这一过程中，自噬抑制显著促进了肝脏炎症。为了进一步探究其中的机制，我们开展了本课题。研究发现，在大鼠肝癌发生早期干扰自噬关键基因Atg5的表达，可以促进肝脏炎症因子表达，加快纤维化的进程，并进一步促进肝癌发生的加速。提取这一过程中的Kupffer细胞，发现其Atg5同样被抑制，而且抑制Atg5促进了Kupffer细胞中促炎和促纤维化因子的分泌。大鼠巨噬细胞NR8383中进一步证实了这一发现。在肝癌发生的早期清除Kupffer细胞，逆转了抑制Atg5对肝脏炎症和纤维化以及肝癌发生的促进作用。体外实验表明，线粒体损伤信号，尤其是mtROS的累积，是促进自噬缺乏巨噬细胞中促炎促纤维化因子产生的重要因素。进一步的研究显示，自噬缺乏导致巨噬细胞中mtROS-NF-κB依赖的IL1α/β的表达和分泌上调，而自噬缺乏巨噬细胞中促炎促纤维化因子的表达升高又依赖于IL1α/β。体内实验也表明，线粒体特异性抗氧化剂和IL1的拮抗剂均可逆转Kupffer细胞自噬缺乏对肝脏炎症、纤维化以及肝癌发生的促进作用。我们还进一步对自噬影响肝癌细胞化疗抵抗的机制进行了研究。研究显示，低氧低营养诱导的自噬可以下调肝癌细胞中促凋亡蛋白Bad和Bim的表达。同时，在化疗药物处理的肝癌细胞中，自噬同样可以下调Bad和Bim的表达从而促进肝癌细胞的化疗抵抗。通过特异性的shRNA干扰Bad和Bim的表达，也可以促进肝癌的化疗抵抗。而且通过过表达Bad和Bim，可以逆转自噬对肝癌细胞化疗抵抗的促进作用。这些结果表明，自噬可以通过降低促凋亡因子Bad和Bim的表达促进肝癌细胞的化疗抵抗。此外，我们还对自噬在肿瘤发生发展不同阶段和不同细胞中的作用进行了综述。以上成果有助于加深对自噬在肝癌发生发展过程中作用机制的认识，为肝癌防治提供有前景的策略和手段。