SMARCA4基因在肝细胞肝癌中的作用及其分子机制研究

Hepatocellular carcinoma (HCC) is the third leading cause of cancer-related mortality worldwide. New insights into the pathogenesis of this lethal disease are urgently needed. We have previously identified 1,241 regions of somatic copy number alterations (CNAs) in human hepatocellular carcinoma (HCC). In the present study, we found that a novel recurrent focal amplicon, 19p13.2, specifically targets the SMARCA4 gene in HCC, suggesting a causal role of this gene in HCC. Accordingly, we will take steps to explore and characterize the functional roles and molecular mechanism of this gene in HCC. First, by using bioinformatics combined with quantitative experiments, the expression status of the SMARCA4 gene in HCC will be determined. Furthermore, the biological effects of this gene on the proliferation, apoptosis, invasion and metastasis of HCC cells will be defined by various in vitro and in vivo experiments. Moreover, the underlying mechanisms by which the SMARC4 gene plays a critical role in HCC will be also uncovered. Finally, to further determine the clinicopathologic significance of SMARCA4 in HCC, we performed immunohistochemical (IHC) analysis of SMARCA4 in a tissue array that included an independent set of paired HCC and adjacent noncancerous tissues.

肝细胞肝癌（Hepatocelluar carcinoma，HCC）是世界上最常见的恶性肿瘤之一，对人类的健康和生存构成了极大的危害。在实验室前期关于肝癌基因组拷贝数畸变相关研究过程中，发现了肝癌基因组中一个新的拷贝数扩增位点19p13.2，进一步研究发现这一扩增位点能够特异性引起SMARCA4基因的表达水平上调，提示该基因作为一个潜在的肿瘤相关基因在肝癌发生、发展过程中发挥重要作用。本课题将着重对SMARCA4基因在肝癌中生物学功能及作用机理进行深入研究，为阐明肝癌发病分子机制及治疗提供理论依据。首先，应用生物信息学及实验方法确定SMARCA4基因在肝癌中的表达水平及其调控方式。然后，通过体内、外功能试验结合高通量检测技术确定SMARCA4基因在肝癌发生发展过程中的生物学功能及分子机制。最后，通过免疫组织化学技术检测SMARCA4在独立大样本量肝癌临床组织标本中的蛋白并分析其临床意义

肝细胞肝癌作为世界上最常见的恶性肿瘤之一，其引起的死亡占所有癌症相关死亡的第三位。然而关于这一致命癌症的病因和发病机制仍然不完全清楚。在实验室前期工作中，通过高分辨率SNP6.0芯片分析58例肝细胞癌原发灶与癌旁组织DNA，在肝癌基因组中共发现1241个拷贝数畸变位点。对其中一个新发现的拷贝数扩增位点19p13.2进行分析，发现此扩增位点包括SMARCA4基因，提示此基因可能在肝细胞癌中发挥重要作用。因此，本研究将重点对此基因在肝癌中的生物学功能和作用机制进行研究。首先，通过生物信息学以及定量PCR检测技术，发现SMARCA4基因基因表达水平在肝癌原发灶中显著上调。通过免疫组织化学技术，在独立肝癌组织样本中检测SMARCA4蛋白表达水平，发现SMARCA4蛋白在肝细胞癌原发灶中水平显著增加，并且能够预测肝癌复发。通过体内外实验，发现敲减SMARCA4基因能够显著抑制肝细胞癌细胞体内外增殖能力，能够阻滞细胞周期于G1期，以及诱导细胞凋亡发生。另外，过表达SMARCA4基因能够显著促进肝细胞癌细胞的体外增殖能力，促进细胞周期从G1向S及G2期转变，以及抑制细胞凋亡。通过ChIP-seq结合表达谱芯片分析，发现SMARCA4基因能够特异性结合SMAD6基因启动区，从而调控SMAD6基因的表达。进一步研究发现，SMAD6基因能够促进肝细胞癌细胞的体外增殖，并且能够介导SMARCA4基因的生物学功能。综上所述，本研究发现SMARCA4基因作为一个在肝细胞癌中新发现的癌基因，其通过调控SMAD6基因而发挥其功能。