泛素连接酶UBE3C基因突变促进肝癌侵袭转移的分子机制研究

The process of invasion and metastasis of hepatocellular carcinoma (HCC) is a series of complex biological evolution process, and the genetic instability caused by genetic changes is considered the root of invasive and metastatic potential of HCC. Our previous studies demonstrate that (1) Genetic instability is a common feature of HCC; (2) UBE3C mutation is a general genetic event in the HCC development and progression, and important for promoting HCC genetic instability; (3) UBE3C promotes the process of HCC invasion and metastasis; (4) UBE3C is mutated frequently in HCC tissues, which may lead HCC cells to the sustainable access to acquiring high malignant potential. Thus, UBE3C mutation may be necessary for the process of HCC invasion and metastasis as well as the acquisition of a higher malignant potential. Accordingly, in this study, we aim to unmask the specific mechanisms of UBE3C mutation promoting genetic instability and therefore promoting HCC invasion and metastasis, which contributes to reveal new mechanisms of genetic instability promoting tumor invasion and metastasis and provide new therapeutic targets for early blocking the process of tumor invasion and metastasis.

肝癌的侵袭转移涉及一系列复杂的生物学演化过程，肝癌细胞发生基因突变所导致的遗传不稳定是肝癌持续获得高侵袭转移潜能的根源所在。我们前期研究发现：（1）遗传不稳定性是肝癌的普遍特征；（2）泛素连接酶UBE3C基因突变是肝癌进展过程中的一个较为普遍的遗传事件，是导致肝癌遗传不稳定的重要因素；（3）UBE3C本身可促进肝癌的侵袭转移进程；（4）UBE3C在肝癌组织中存在高频突变，可能导致肝癌细胞持续获得高侵袭转移的恶性潜能。 因此，UBE3C突变可能是肝癌侵袭转移过程中的一个必要条件，更是肝癌细胞持续获得更高恶性潜能的重要原因。本课题基于此，研究UBE3C突变促进肝癌遗传不稳定、进而导致肝癌侵袭转移的具体过程，为揭示遗传不稳定促进肝癌的侵袭转移提供新的机制，并为早期阻断肝癌的侵袭转移过程提供治疗靶点。

本项目是在前期研究成果（Hepatology. 2014）的基础上延续而来。在前期研究中，我们应用外显子测序的方法在国际上首次鉴定出泛素连接酶UBE3C在原发性肝癌组织中存在高频突变，并详细阐述了UBE3C在原发性肝癌的发生、发展过程中发挥着促进作用，是一个肝癌相关的潜在的癌基因。本项目在这些实验结果的基础上，进一步研究发现：（1）转染UBE3C-N929I、UBE3C-E959K和UBE3C-T1004A质粒的肝癌细胞在UBE3C表达水平上没有明显差异，但转染UBE3C-E959K的肝癌细胞表现出了较快的细胞增殖速度和克隆形成能力；（2）UBE3C-E959K突变的肝癌细胞较UBE3C野生型的肝癌细胞具有更强的细胞迁移能力和侵袭能力；（3）转染UBE3C-E959K突变体后肝癌细胞的上皮表型蛋白E-cadherin较对照组明显降低，与UBE3C野生型相比也有降低的趋势，说明UBE3C-E959K突变体可能会加快E-cadherin的降解；（4）转染UBE3C-E959K突变体后肝癌细胞的间质表型蛋白vimentin较对照明显升高，与UBE3C野生型相比也有升高的趋势。这些结果表明UBE3C-E959K突变后肝癌细胞获得了更强的侵袭和转移能力，并且可通过诱导上皮间质转化从而促进肝癌细胞的侵袭和转移过程，为原发性肝癌提供一个新的治疗靶点。