AGO1对α干扰素抑制肝细胞癌转移复发的影响及机制研究

As noncoding small RNA combining protein, AGO1 contains a PIWI domain which owns potential RNaseH activity and is the active center of RNA-induced silencing complex (RISC). AGO1 forms RISC with MicroRNA (miRNA), and the latter is involved in RNA silencing. This regulatory effect significantly influences tumor metastasis. Our previous studies indicated that 1) high dose interferon α (IFN-α) therapy has a HIF-depended suppressive effect on hepatocellular carcinoma (HCC) angiogenesis, metastasis and recurrence, 2) the expression of AGO1 affects HIF functioning and is associated with HCC metastasis, recurrence and prognosis, and 3) miRNA profile is associated with HCC sensitivity to IFN-α. The present project bases on HCC cell lines and in situ nude mice HCC metastatic models established firstly by our institute and clinical HCC specimens. We will use gene microarray, tissue microarray, and stable transfection by Lentivirus. Medical informatics calculations will be performed. The aims are to clarify the functions of AGO1 in certain related miRNA, how these miRNA regulate HIF-1α function, and finally the influence on IFN-α sensitivity. We will further investigate the underlying mechanism, and search for proper molecular models in order to elevate the therapeutic value of IFN-α and improve HCC prognosis.

作为非编码小RNA (miRNA) 的主要结合蛋白，AGO1通过与miRNA结合形成沉默复合体（RISC）参与调控RNA基因沉默。这一调控作用在肿瘤进展中发挥重要功能。前期工作中，我们发现α干扰素的抗肝癌作用可能依赖于HIF-1α的低表达。有研究表明，AGO1通过对miRNA的调控参与HIF的功能实现。同时，我们发现AGO1与特定的miRNA表达和α干扰素治疗敏感性相关。因此，AGO1及相关miRNA可能在α干扰素抗肝癌治疗中起关键作用。本项目拟利用我所最先建立的不同转移潜能人肝癌细胞株、裸鼠模型及肝癌临床组织标本，通过高通量基因筛查、组织芯片和基因转染等技术，结合生物信息学方法，探讨AGO1相关的特定miRNA调控肝癌细胞对α干扰素敏感性的机制，构建疗效预测分子模型，对提高α干扰素疗效和改善肝癌预后有重要意义。

肝癌对α干扰素治疗存在个体敏感性差异，具体作用机制仍不清楚。AGO1作为非编码小 RNA (miRNA) 的主要结合蛋白，能通过与 miRNA 结合形成沉默复合体（RISC）参与调控 RNA 基因沉默，在肿瘤进展中发挥重要功能。本课题组以AGO1作为α干扰素治疗调控靶点，观察肝癌组织中AGO1差异表达对α干扰素治疗肝癌敏感性的影响，并对其具体机制进行了系统研究，取得成果如下：①验证了AGO1 对α干扰素敏感性的预测价值；通过高通量全转录组测序，筛选AGO1下游包括miRNA在内的RNA表达谱变化，明确了其下游信号通路中在α干扰素治疗过程中起重要作用的系列关键信号分子如miR-26a、P53、TGF-β、MAGL、DPYD、PAPSS1、MFAP5等。②验证了AGO1 下游信号通路中的这些关键分子对α干扰素敏感性的影响及具体分子机制：Ⅰ、AGO1通过靶向作用肝癌组织中 miR-26a、P53等信号通路影响α干扰素敏感性，研究结果发表于“中华实验外科杂志”（第一标注）；Ⅱ、关键信号分子MAGL通过调控 NF-κB 介导的 EMT 促进肝癌进展，研究结果发表于 “Journal of hematology & oncology”（IF=6.35，第一标注）；Ⅲ、AGO1通过对TGF-β信号通路的调控，促进肝癌EMT影响α干扰素治疗敏感性，研究结果投稿于 “Cell Death & Disease”并已修回（IF=5.96，第一标注）。关键信号分子TGF-β 介导 EMT 促进肝癌进展，研究结果发表于 “Oncogene”（IF=7.52，第一标注）；Ⅳ、DPYD通过 p38/NF-κB/Snail1 信号通路介导EMT促进肝癌进展，研究结果发表于 “Cell Death & Disease”（IF=5.96，第一标注）。③以 AGO1及下游信号分子（如DPYD、PAPSS1及MFAP5等）为基础，初步建立了α 干扰素敏感性预测分子模型。受本项目资助的可用于临床转化的研究成果已申请国家发明专利（201711185084.0；201711182627.3；2017112004171.0）。本项目的完成为筛选α干扰素敏感人群提供了实验依据，对提高α干扰素疗效和改善肝癌预后有重要意义。