肝再生过程中LncRNA激活肝干细胞与肝癌发生的机制

肝脏通过其强大再生能力保证了肝脏在受到物理、化学和生物损伤后能及时修复，补充新生组织，完成机体生命所需。然而，新近研究发现，肝脏再生过程中的一系列生物学改变，一方面促进了组织修复，也存在潜在致癌危险。尤其是发现，肝再生所依赖的肝干细胞激活中，增生的肝干细胞出现肿瘤特征，异常的再生修复可造成肝癌的发生，这使我们考虑从再生修复机制中发现新的肝癌调控通路。LncRNA是一类重要的细胞调控分子，研究显示，LncRNA参与维持干细胞的多能性，能介入癌基因、抑癌基因调控通路，本课题前期研究通过LncRNA芯片筛选到多个参与肝再生调控的LncRNA，临床样本验证证实其中有多个在肝癌组织中高表达，在此基础上，我们拟利用生物信息学、RNA沉淀、干细胞培养等手段在细胞、荷瘤鼠及肝癌标本、血液标本中研究LncRNA调控的肝干细胞激活和肝癌发生机制，为诊断和预后提供新的候选标志物，为治疗提供新的药物靶点。

肝脏通过其强大再生能力保证了肝脏在受到物理、化学和生物损伤后能及时修复，然而，新近研究发现，肝脏再生过程中的一系列生物学改变，一方面促进了组织修复，也存在潜在致癌危险。尤其是发现，肝再生所依赖的肝细胞激活中，增生的肝细胞发生上皮-间质转化（EMT），并出现肿瘤特征，异常的再生修复可造成肝癌的发生。本课题建立小鼠肝再生模型、TGF诱导细胞EMT模型，通过长链非编码RNA（lncRNA）芯片的高通量筛选，筛选到多个涉及肝再生、肝癌发生和调控肝癌细胞EMT过程的lncRNA，并深入研究了lncRNA-LALR1、lncRNA-PVT1、lncRNA-H19、lncRNA-ATB等长链非编码RNA在肝癌发生、发展过程中表观遗传学调控机制。研究中发现，在肝再生过程中， LALR1明显上调表达，且进一步研究证实肝生长因子（HGF）可刺激正常肝细胞表达LALR1增加，是HGF促增殖作用的重要下游信号分子，而LALR1的上调表达可在肝细胞内抑制Axin1分子，进而影响β-catenin在胞浆、胞核的分布，最终起到激活Wnt/β-catenin通路，促进肝细胞增殖的作用。相关研究发表在肝病领域的权威杂志Hepatology上，是第一篇利用高通量筛选技术研究lncRNA对肝再生过程的调控作用的SCI论文，相关研究成果为清晰阐明肝再生的表观遗传学调控机制及筛选肝癌发生早期特异性标志物提供实验数据和理论依据。本课题研究中还发现，H19不仅是胚胎特异性高表达RNA，而且在肝脏损伤修复过程中上调表达，功能学研究证实，H19过表达可抑制正常肝细胞增殖，可防止肝脏在发育过程或再生过程中出现过度增生，是维持肝脏正常大小的关键因素。其在肝细胞内可通过结合hnRNPU分子，进而影响RNA聚合酶II的生物学功能，抑制一系列增殖相关分子的转录，进而抑制细胞增殖，相关研究发表在FEBS Letter、Carcinogenesis、BBA等杂志，为证实印记基因及印记非编码RNA的特异性功能提供有力证据。研究确认PVT1是癌胚性非编码RNA，促进细胞周期进展，促进肝癌细胞干性特征的维持，PVT1/NOP2通路可成为肝癌治疗的新靶点，相关研究发表在Hepatology杂志。研究证实ATB可通过海绵样吸附调控miR-200a家族，最终参与肝癌侵袭和转移能力的调控，相关研究发表在Cancer cell杂志。