STAG3通过CXCR4/RhoA信号途径调节原发性肝癌生物学活性

Study on the molecular mechanisms of the hepatocellular carcinoma (HCC) pathogenesis is the key to explore treatment strategies. Our previous study revealed that platelet factor 4 promotes HCC progression. In a similar method, we found that STAG3 gene is overexpressed in HCC, and acts as oncogene by upregulating the CXCR4/RhoA signaling pathway. Based on this findings, we hypothesize that “Biologic activity is regulated by STAG3 through CXCR4/RhoA signaling pathway in hepatocellular carcinoma”. A series of aproaches including gene overexpression and silencing, flow cytometry, migration / invasion analysis, qRT-PCR, western blot, confocal microscopy, immunohistochemistry, and animal models will be used to investigate the roles of CXCR4/RhoA signaling pathway for regulating the STAG3 biological activity, and the efficacy of STAG3 gene will be evaluated as a potential therapeutic target for HCC. In this study, we will reveal the mechanisms of STAG3 gene in the pathogenesis of HCC, and provide a new strategy for the treatment of HCC.

深入研究原发性肝癌发生发展的分子机制是探索有效治疗方法的关键。我们既往研究揭示了血小板反应素4促进肝癌进展。通过类似的研究方法，我们发现STAG3基因在原发性肝癌中高表达，有可能通过上调CXCR4/RhoA信号通路实现其癌基因功能。基于此，我们提出“STAG3基因通过CXCR4/RhoA信号途径调节原发性肝癌生物学活性”的学术假说。拟通过基因过表达和沉默、流式细胞术、迁移/侵袭分析、qRT-PCR、Western blot、共聚焦显微镜、免疫组化和模型动物等方法，考察CXCR4/RhoA信号途径在STAG3调节原发性肝癌生物学活性中的作用，揭示STAG3基因作为原发性肝癌潜在治疗靶点的价值。本研究部分阐明了STAG3基因在原发性肝癌发生发展中的作用，为原发性肝癌的治疗提供了新的策略。

背景与目的：肝癌是一种具有高发生率和高死亡率的恶性肿瘤，肝细胞癌的5年总生存率很低，因此揭示肝细胞癌发生发展的分子机制是探索有效治疗方法的关键。基质抗原3（STAG3）基因为编码粘连蛋白复合物亚单位，可在细胞分裂过程中调节姐妹染色单体的内聚，STAG3基因突变引起染色体不稳定，可能潜在地促进了肿瘤进展，尚未有文献报道STAG3在肝癌方面的影响及相关的分子机制的研究。本课题拟通过研究过表达STAG3对HCC细胞的生物功能学影响以及探讨相关的分子机制。结果：1.通过qRT-PCR检测发现，5株细胞STAG3的mRNA表达量均相对较低，肝癌细胞株BEL-7404和SMMC-7721的STAG3的mRNA表达量显著低于人正常肝细胞MIHA，而Huh-7细胞STAG3的mRNA表达量显著高于MIHA，HLE的STAG3的mRNA表达量与MIHA 无明显差别。2.Huh-7和BEL-7404细胞经慢病毒感染STAG3稳定过表达后，发现STAG3可以抑制细胞的增殖、迁移和侵袭，促进凋亡，且诱导G1/S期阻滞。3.通过裸鼠皮下成瘤实验发现，STAG3抑制瘤体的生长，促进瘤体的凋亡。4.Western blot结果显示，STAG3过表达后，Smad3的蛋白表达量增高，而Cdk4,Cdk6,CyclinD1,CXCR4和RhoA的表达量均降低。5.通过GEPIA数据库验证STAG3在肝癌组织的mRNA表达低于癌旁组织，且发现STAG3的表达情况与患者的OS有相关性。结论：STAG3抑制肝癌细胞的增殖、迁移及侵袭，促进凋亡，且诱导细胞周期阻滞，其机制可能是通过Smad3-Cdk4/Cdk6-CyclinD1和CXCR4/RhoA途径调控HCC细胞的生物学功能。STAG3是一个可能作为潜在分子治疗靶点的抑癌基因，为HCC的治疗提供新的思路。