MPS1在慢性肝炎-肝癌恶性转化中的作用及机制研究

Our previous study has found that the expression level of MPS1 (metallopanstimulin-1) in serum of patients with hepatitis, cirrhosis, or hepatic carcinoma shows a upward trend. The expression level of MPS1 in tumor tissue of liver cancer patient is significantly higher than that in paracancer. In addition, MPS1 affect the proliferation, invasion and migration in hepatoma cells. Moreover, transforming growth factor-β (TGF-β) could promote the expression of MPS1 in hepatic stellates cells. Combining previous studies in our group to related reports, we speculate that the expression of MPS1 expressed in hepatitis may promote liver fibrosis and accelerate stemness of hepatic carcinoma by activating IL-6/STAT3/TGF-β signaling pathway, which further promote the expression and secretion of TGF-β. Furthermore, TGF-β could promote the synthesis and secretion of MPS1 in hepatic stellate cells, which forms a positive feedback and further result in malignant transformation from chronic hepatitis to hepatic carcinoma. In this study, we aimed to figure out the role of MPS1 in malignant transformation from chronic hepatitis to hepatic carcinoma by expanding sample size, collecting serum samples, and follow-up information of hepatitis, and the underlying mechanism was explored by experiments both in vitro and in vivo. Founding a reliable and noninvasive detection indicator for malignant transformation from chronic hepatitis to hepatic carcinoma and a new target to intervene or defer the malignant transformation is the target of this study.

本课题组研究发现，金属泛激蛋白1（MPS1）在肝炎、肝硬化、肝癌患者血清中的表达呈上升趋势，其在肝癌患者癌组织中的表达也显著高于癌旁组织；此外，MPS1在肝癌细胞增殖、侵袭、迁移中均发挥作用，而TGF-β刺激肝星形细胞可促进MPS1的表达。基于以往对肝炎、肝癌的研究及国内外相关报道，本课题组推测肝炎中高表达的MPS1可通过激活IL-6/STAT3/GF-β信号通路，诱导TGF-β的表达、分泌，进而促进肝纤维化的发生及肝癌干性；TGF-β又可进一步促进肝星形细胞合成、分泌MPS1，形成正反馈，促进慢性肝炎-肝癌恶性转化。本项目拟扩大样本量，搜集肝炎、肝癌患者血清及随访资料，确认MPS1在慢性肝炎－肝癌恶性转化中作为动态监测指标的可行性；开展细胞实验进行机制研究并通过动物实验加以验证，旨在为慢性肝炎-肝癌恶性转化寻找可靠、无创的动态检测指标，并提供新的治疗靶点，延缓其恶性转化。

金属泛激蛋白1（metallopanstimulin 1, MPS1）在慢性肝炎、肝硬化和肝细胞肝癌组织切片中的表达水平持续上升，表明MPS1可能参与肝纤维化以及肝癌的发生发展。本课题组通过TCGA数据库发现MPS1在肝癌中的表达显著高于癌旁组织，并通过临床样本验证，且MPS1与预后存在相关性。与健康人相比，肝炎、肝硬化、肝癌患者的血清样本中MPS1 mRNA水平逐步升高。本课题组比较MPS1在肝癌细胞系中的表达，通过体外实验过表达、干扰以及直接加入外源性MPS1处理肝癌细胞研究明确MPS1影响肝癌细胞增殖、克隆形成、侵袭迁移并深入研究机制。本研究发现MPS1促进EMT分子标志物以及直接促进TGF-β及的表达以及其下游信号通路的激活； 另一方面，MPS1通过与MDM2结合，抑制MDM2介导的P53泛素化及降解，进而提高P53的蛋白水平，高表达的P53促进MDM2的表达，协助TGF-β通路的激活以及促进EMT分子标志物的表达，并通过肝星形细胞以及裸鼠小鼠模型加以验证。本课题组构建DEN以及CCL4诱导的小鼠肝癌及肝纤维化模型，鉴定成功后，发现与对照组相比，DEN诱导的肝癌及CCL4诱导的肝纤维化模型中MPS1水平也显著增加。随后拟构建MPS1敲除小鼠进一步完善体内研究，但由于MPS1敲除小鼠胚胎致死，故本课题组进一步构建MPS1肝脏特异性敲除的小鼠，构建成功且繁殖后，经DEN诱导后，发现MPS1敲除可显著抑制DEN诱导的肝癌。本研究的完成将更加深入理解MPS1在肝纤维化以及肝癌发生发展中的作用机制，并为MPS1蛋白作为肝癌早期诊断和靶向药物开发目标分子建立理论基础。