PEDF促进肝细胞癌转移的功能及分子机制研究

Pigment epithelium-derived factor (PEDF) plays complex and often contradictory roles in cancer angiogenesis, tumor growth and metastasis. And the role of PEDF in the metastasis of human primary hepatocellular carcinoma （HCC） remains unclear. In our previous study, we found PEDF acts as an important regulator in the metastasis of HCC. The expression of PEDF is higher in HCC tissues, compared to matched non-cancerous liver tissues, and correlates intrahepatic metastasis. Transwell assays showed overexpression of PEDF significantly increased migration and invasion of HCC cells and mRNA sequence analysis showed that PEDF can regulate metastasis related pathway. It means that PEDF plays very important roles in HCC progression. .In the present project, we will further explore the function of PEDF on HCC progression using more cell lines by overexpression and knockdown of PEDF, especially in vivo experiments. Further, with bioinformatics analysis, we want to identify the receptor, the target gene, the pathway that PEDF involved in and the transcription factor which regulates PEDF expression using mRNA sequence, co-immunoprecipitation (Co-IP), Liquid chromatography–mass spectrometry (LC-MS), Phospho Explorer Assay, and ChIP assays. This project will expound the function and mechanism of PEDF on metastasis of HCC and provide the necessary experimental basis and the correct guidance to effective treatment, prevention of recurrence and metastasis as well as the prognosis of HCC.

色素上皮衍生因子（PEDF）与肿瘤血管新生、肿瘤生长和转移有着密切的关系，国内外研究表明PEDF在不同肿瘤中起到复杂甚至相矛盾的功能，而其作用机理尚未阐明，PEDF在肝细胞癌转移中的功能及机制迄今未见报道。我们前期研究发现，与配对癌旁肝组织相比，PEDF在人原发性肝细胞癌组织中明显高表达且与患者肝内转移相关；体外过表达PEDF能够促进肝细胞癌细胞迁移和侵袭；mRNA测序分析结果表明PEDF能够调控肿瘤转移相关信号通路。.基于上述初步研究，本项目拟在细胞、动物模型和临床病例三个层面进一步阐述PEDF在肝细胞癌中的功能及表达调控机制。采用mRNA测序、免疫共沉淀、质谱技术、信号通路磷酸化芯片和ChIP等技术，结合生物信息学分析，筛选PEDF及其受体所参与的信号通路及其表达调控机制，深入探讨PEDF影响肝细胞癌转移的分子机制，以期为肝癌的有效治疗、预防复发转移及预后提供可靠的实验依据和理论指导。

肝细胞癌是全球最常见的恶性肿瘤之一，也是全球肿瘤相关死亡的主要病因，肝细胞癌新发病例和死亡病例逐年增加，大约有50%在中国。由于肝细胞癌患者过高的术后复发以及转移致使其预后非常差，死亡率仍居高不下。本项目围绕PEDF以及缺氧微环境对肝细胞癌进展的影响，探索影响肝细胞癌进展的关键分子及其作用机制，对肝细胞癌的靶向治疗药物筛选及预后预测具有重要的临床意义。代表性研究成果如下：. （1）PEDF高表达提示患者生存期较短。PEDF能够与LR相互作用，并诱导其发生膜转位，通过ERK1/2信号通路促进肝细胞癌的转移和上皮间质转化。该研究发表于Cell Death and Disease (2017) 8, e2969。（2）转录因子ZNF143可通过激活MDIG的表达，降低CDC6启动子区H3K9me3的富集，进而激活CDC6的表达，从而促进肝细胞癌细胞增殖和细胞周期转换。该研究发表于Cancer Research（2020）80(12):2599-2611。（3）围绕缺氧微环境影响肝细胞癌进展机制展开系列研究：① RIT1的表达与组织学分级和患者生存期较短密切相关。缺氧诱导的RIT1能够促进肝细胞癌细胞的增殖、迁移侵袭，并与索拉菲尼耐药相关，干扰RIT1能够明显增加索拉菲尼的药物敏感性。该论文发表于Cancer Letters（2019）460:96-107，并申请专利一项。② HIF-1α 可通过调控LncRNA EFNA3 的表达水平进而调控EFNA3蛋白水平，其可与EphA2相互作用并促进细胞的生长和转移潜能。该论文已投稿于Cancer Communication（under review）。③ HIF-1α直接作用于SPAG4的增强子区域进而上调其表达。SPAG4能够通过调控SREBP1介导的脂肪酸从头合成相关信号通路促进肝细胞癌细胞的增殖和肺转移，并参与了缺氧对脂肪酸合成的影响。利用脂肪酸合成酶抑制剂处理可以显著抑制SPAG4高表达细胞的体内外增殖，而联合索拉菲尼可进一步增强其效果，该论文已投稿于Hepatology（under review）。此外，我们对TCF12、CD24等基因对肝细胞癌进展的影响进行了研究。. 通过上述研究，为阐明肝细胞癌发生发展的机制提供了实验依据，同时为中晚期肝细胞癌治疗新策略提供了实验证据和理论支持。