HBx相互作用的lncRNAs在肝癌发生发展中的表观遗传学调控机制研究

The hepatitis B virus X protein (HBx) has been implicated in hepatocarcinogenesis and considered to be oncogenic, but the underlying mechanisms are not entirely clear. HBx can modify the expression of non-coding RNA such as miRNA and lncRNA, and lncRNA can regulate gene expression by a variety of mechanisms, such as chromatin modification, transcriptional regulation, post-transcriptional processing, but little is known about its role in hepatocarcinogenesis. In this study, we proposed to combine RNA immunoprecipitation with RNA sequencing technology, and then compare the result with our previous lncRNA array data of hepatocellular carcinoma (HCC) patient liver tissues and transgenic mice livers; aimed to get lncRNAs which were directly interact with HBx and were also involved in the process of HCC, and to study their roles and molecular mechanisms in the process of carcinogenesis by hepatitis B virus. Then detect the relationship of their expression levels with clinical conditions in HCC patient samples. New data from this proposal will provide a better understanding of the mechanisms of hepatocarcinogenesis by HBx, and provide new targets for early diagnosis, treatment and prognosis analysis of hepatocellular carcinoma.

乙型肝炎病毒X蛋白（HBx）被认为是病毒组分中与肝癌发生关系最密切的成分，但其致癌机制尚不清楚。HBx可以导致miRNA、lncRNA等非编码RNA的表达改变，而lncRNA可以在染色质修饰、转录调控、转录后调控等多种层面上调控基因表达，然而其在肝癌发生、发展过程中的作用还知之甚少。在本研究中，我们拟通过RNA免疫共沉淀结合测序技术，并将结果与前期研究中的肝癌病人及转基因小鼠肝脏lncRNA芯片数据比对，筛选得到直接与HBx相互作用且参与肝癌发生、发展过程的lncRNAs，并研究它们在乙肝致癌过程中的作用及其分子机制。并在临床肝癌病人样本中检测其表达量与肝癌表型的相关性。本课题将更深入阐明HBx导致肝癌的发生、发展机制，为肝癌的早期诊断、治疗和预后分析提供了新的靶点。

原发性肝细胞肝癌是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一，其发病率和病死率都很高。而在已知的众多肝癌致病因素中，慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染排在首位，尤其是在中国，有着极高的HBV感染率。随着对乙肝和肝癌的研究深入，大量证据表明乙型肝炎病毒X蛋白(HBx)在乙肝相关性肝癌的发生发展过程中起着十分关键的作用，被认为是诱导肝细胞癌变的重要成分，但其致癌机制尚不完全清楚。HBx可以通过多种机制促进肿瘤的发生，包括各种遗传学和表观遗传学机制。它可以导致miRNAs、lncRNAs等非编码RNA的表达改变，而lncRNAs作为一种重要的表观遗传学调控方式，可以通过各种不同的机制参与调控各种疾病包括肿瘤的发生发展过程。.在本课题中，我们主要研究了HBx通过lncRNAs调控肝癌发生发展的作用及其分子机制。通过高通量lncRNAs和mRNAs表达芯片及生物信息学分析，对HBx相关的lncRNAs和mRNAs分子进行了转录因子分析预测，发现它们有着相似的预测转录因子谱。其中转录因子Evi1在两组数据中均有较高的调控率，是HBx相关的lncRNAs和mRNAs的共性调控因子。进一步的研究发现HBx相关的转录因子EVI1可以通过调控一系列靶lncRNAs促进细胞增殖，从而参与HBx诱导的肝癌发生过程。阐明了HBx通过转录因子EVI1调控lncRNAs从而调控肝癌发生的分子机制。且体内外实验证明干扰EVI1或者其靶lncRNA-AK015487的表达可以抑制HBx诱导的细胞增殖，逆转HBx诱导的肝癌细胞恶性转化。.本研究结果是对HBx致肝癌表观遗传学机制的重要补充，能让我们更好的理解HBV-HCC的发生机制，从而进行早期干预和治疗。同时，siRNA-EVI1及siRNA-AK015487在HBx-HCC细胞增殖中的抑癌作用为HBV相关性肝癌的防治提供了新的思路和靶向，为发展使用外源性表观遗传学药物治疗HBV相关性肝癌提供了有力的理论支持。此外，我们还提供了一种新的预测lncRNAs功能的方法，即利用生物信息方法对相关的lncRNAs和mRNAs进行转录因子分析预测，再通过转录因子及相关mRNAs分子的功能分析来预测该lncRNAs的功能。这将有助于我们对未知lncRNAs的功能研究，建立高通量lncRNAs数据功能分析的新方法。