细胞内甲胎蛋白在肝细胞异常增殖中的分子生物学作用机制

Function of cytoplasmic AFP as a regulatory factor in the growth of tumor cells has been well defined. However, its precise mechanism of action remains to be identified, particularly that of cytoplasmic AFP in hepatocarcinogenesis. By performance of the project, we will explore the interaction of cytoplasmic AFP with other signal molecules by using techniques of molecular biology in AFP positive/negative cell lines and hepatoma tissues with different AFP expression. By which the key role of cytoplasmic AFP as signal molecule in signal network and the regulatory mechanism underlying the target gene transcription will be clarified. We also analyze the intrinsic mechanism underlying AFP interacting with other signal molecules by using cryoelectron microscopy and crystal structure analysis of X-ray diffraction, by which the three-dimensional structure of interaction between molecules will be constructed. The project will clarify in the molecular level the mechanism underlying the role of cytoplasmic AFP as an important signal molecule in growth of hepatocellular carcinoma and the structure bases of AFP interacting with other signal molecules. The goal of the project is to confirm that AFP is an important signal molecule in hepatic oncogenesis and to provide evidences for clinical therapeutic strategy of hepatocellular carcinoma.

虽然已知AFP能够促进细胞生长，但其分子作用机制并不清楚，特别是细胞内AFP 的生物学作用至今研究甚少。本项目通过分子生物学技术分别对AFP阳性和阴性细胞株、以及AFP表达不同的肝癌组织进行分析，测定AFP表达与其调控基因之间的关系，分析AFP与其他信号分子的相互作用对这些基因转录的影响，研究AFP对信号分子入核及对相关基因调控的作用，测定AFP基因转染和RNA干扰后对相关基因转录的改变，最后确立AFP在肝癌发生中作为中心信号分子的生物学作用。进一步通过X光衍射蛋白质晶体结构分析等技术，测定AFP与其他信号分子相互作用的结构模式，搭建出信号分子相互作用三维空间模型。项目从分子水平上揭示细胞内AFP在肝癌细胞内作为重要信号分子在调控肿瘤细胞生长的分子机制，提供AFP与其他信号分子相互作用的结构模式，证实AFP是促进肝癌发生发展中的重要信号分子，为临床以AFP为靶点的肝癌治疗策略提供实验基础。

虽然广泛认为AFP是一个肿瘤标记物，但其生物学意义仍不清楚。本项目研究细胞内AFP在HBx诱导肝癌发生中的作用。临床肝癌（HCC）患者组织分析结果发现HBsAg 阳性患者有较高的AFP水平，细胞内AFP高表达而抑癌基因GADD45α表达降低。细胞转染HBx能够通过作用于AFP基因调控区而促进AFP转录。RNAi技术敲低AFP后，可以看到RAR与GADD45α基因调节区元件结合增加，同时GADD45α表达上调。.miR-620, miR-1236, miR-1270能够与AFP mRNA 3'-UTR结合，结合后抑制AFP表达。Icaritin 可以通过促进miR-620, miR-1236, miR-1270表达而降低AFP水平，从而抑制AFP对细胞的促增殖作用，达到控制肿瘤生长的目的。结果提示胞浆AFP不仅是用于肝癌诊断的标记物，而且也是细胞内信号分子，在HBx诱导的肝癌发生中起重要作用。项目研究期间也做了部分AFP与RAR相互作用晶体结构分析工作，部分工作仍在继续。 在miRNAs的研究中还发现，实验发现miR-16能够与MOR-1 mRNA 3′-UTR相结合，并抑制OPRM1基因的表达。SIVmac239 感染可以明显升高miR-16而降低OPRM1表达。 这一发现有助于理解吗啡成瘾伴有艾滋病的病理过程机制。.本项目目前已经发表SCI论文5篇，影响因子18.261。获得2014年获海南省科技进步一等奖（第二完成人）和2016年北京医学科技奖三等奖（第一完成人）。