Elafin通过EGFR/ERK信号通路调控肝细胞癌侵袭转移的机制研究

The invasion and metastasis of hepatocellular carcinoma (HCC) is responsible for high recurrence after tumor resection. Our previous study showed that PI3 gene (Elafin) CpG methylation assisted in predicting recurrence for early-stage HCC patients after resection. EGFR might be the receptor of Elafin. Downregulation of Elafin enhanced HCC cell proliferation, invasion and epithelial-mesenchymal transition by phosphorylation of EGFR and ERK. The expression of Elafin was up-regulated after demethylation treatment in HCC cells with PI3 methylation. In this project, we will study the role of Elafin in HCC cell invasion and metastasis in vivo and in vitro; and investigate the role of Elafin in EGFR/ERK signaling pathways. We will screen PI3 transcription factors and analyze whether PI3 expression could be regulated by DNA methylation. In addition, we will study the correlation of Elafin expression in neoplastic tissues and serum of early-stage patients with clinicopathological factors and prognosis. Our studies will help to understand the role of Elafin in HCC invasiveness and provide the recurrence risk prediction and personalized precise treatment for HCC patients.

肝细胞癌侵袭转移是肝癌切除术后复发的主要原因。我们前期通过全基因组甲基化芯片发现 PI3基因（Elafin）甲基化与早期肝癌术后复发相关；进一步预实验发现EGFR可能是Elafin的潜在受体；干扰Elafin可激活EGFR/ERK并促进肿瘤细胞增殖、侵袭和上皮间质转化；肝癌细胞经去甲基化药物处理可上调Elafin的表达。本项目拟通过体外体内实验进一步研究Elafin对肝癌细胞侵袭转移的影响；探讨Elafin与EGFR的相互作用、Elafin通过EGFR/ERK信号通路抑制肝癌侵袭转移的分子机制；研究调控PI3的转录因子以及PI3启动子甲基化对其调控的影响；探讨肝癌组织及术前血清中Elafin的表达水平与患者临床病理特征和预后的相关性。本研究将阐明Elafin调控肝癌侵袭转移的机制，有助于预测肝癌术后复发风险，对指导肝癌个体化精准治疗具有重要的临床意义。

项目的背景：肝癌的侵袭转移是一个多因素、多步骤和多阶段并涉及多个分子和信号通路的复杂的生物学过程，我们前期采用基于全基因组高通量甲基化芯片测序发现Elafin基因转录起始位点的CpG位点甲基化标签可鉴别早期肝癌患者术后复发风险。Elafin是一种丝氨酸蛋白酶抑制剂，对维持机体的稳态和免疫防御至关重要，然而Elafin在肝癌发生发展过程中的功能及机制尚未见报道。.主要研究内容：采用肝癌组织芯片检测Elafin在肝癌患者中的表达情况，并分析研究Elafin表达与肝癌患者临床病理特征以及患者生存预后的相关性；利用Trans-well实验和划痕修复实验探讨Elafin对肝癌细胞迁移和侵袭能力的影响；应用蛋白质免疫共沉淀、质谱、蛋白质分子对接以及蛋白质免疫印迹揭示Elafin在肝癌侵袭转移的分子调控机制；双荧光素酶报告基因实验和染色质免疫共沉淀实验鉴定转录调控Elafin表达的关键转录因子；ELISA法检测肝癌患者血清中Elafin水平，探讨肝癌患者血清中Elafin的表达水平和预后的相关性。.重要结果：在肝癌中Elafin通过与EGFR结合并激活EGFR/AKT信号通路调控肝癌细胞的侵袭和转移，肝癌中Elafin的高表达受Sp1转录调控，基于肝癌患者肝癌组织和血清中Elafin表达水平的预后危险分层模型可以有效预测肝癌患者的预后。.关键数据：Elafin在肝癌组织中高表达，且Elafin高表达患者预后不良；Elafin可诱导肝癌细胞发生EMT，进而促进肝癌细胞的侵袭转移；Elafin通过与EGFR结合并激活EGFR/AKT信号通路调控肝癌细胞的侵袭和转移；肝癌中Elafin的高表达受Sp1转录调控；干扰Elafin的表达可协同增强EGFR抑制剂Erlotinib抑制肝癌细胞侵袭转移的能力；肝癌患者血清中Elafin水平升高，且血清中Elafin高水平的患者预后不良，血清中Elafin水平可作为AFP阴性肝癌患者的有效预后预测指标。