CapG通过KRT81促进肝癌转移侵袭及其机制研究

The metastasis and invasion of hepatocelluar cancer is the main cause for death of patients. Our previous work has shown that CapG can promote the metastasis and invasion of hepatocelluar cancer, but its mechanism is unclear. Further expression profiles were screened and analyzed: (1) KRT81 as a downstream of CapG is involved in the regulation of hepatocelluar cancer metastasis and invasion; (2) CapG has a regulatory role for the GSK3β/c-myc pathway; (3) c-myc as a transcription factor can bind to the promoter of KRT81 to regulate the expression of KRT81. Therefore, CapG may regulate the expression of KRT81 through GSK3β/c-myc pathway and thus affect the ability of metastasis and invasion of hepatocelluar cancer. This project intends to use cell and molecular biology technology, through cell and animal models, combined with clinical specimens, while designing a series of Rescue experiments to further clarify: (1) The role of KRT81 in metastasis and invasion of hepatocelluar cancer; (2) Regulation of KRT81 expression by c-myc; (3) Whether CapG through GSK3β/c-myc regulation of KRT81 expression, thus affecting the metastasis and invasion of hepatocelluar cancer. The aim of this study is to provide a new therapeutic target for inhibiting the metastasis of hepatocelluar cancer.

肝癌的转移及侵袭是患者死亡的主要原因。我们前期工作发现CapG可以促进肝癌的转移及侵袭，但其机制不清楚。进一步的表达谱筛选及分析发现：⑴KRT81作为CapG的下游参与肝癌转移及侵袭的调控；⑵CapG对GSK3β/c-myc信号通路有调控作用；⑶c-myc作为转录因子可能和KRT81的启动子结合从而调控KRT81的表达。因此，CapG可能通过GSK3β/c-myc通路调控KRT81的表达从而影响肝癌的转移及侵袭。本项目拟借助细胞分子生物学技术，通过细胞和动物模型，结合临床标本，同时设计系列Rescue实验，进一步明确：⑴KRT81在肝癌转移及侵袭中的作用；⑵c-myc对KRT81表达的调控；⑶CapG是否通过GSK3β/c-myc信号通路调控KRT81表达从而影响肝癌的转移及侵袭。以期为抑制肝癌的转移及侵袭提供新的治疗靶点。

基于前期研究工作，我们提出假说：CapG可能通过GSK3β/c-myc信号通路转录调控KRT81的表达从而影响肝癌的转移及侵袭。我们借助细胞分子生物学技术，通过细胞和动物模型，结合临床标本，开展了以下研究工作: ①KRT81在肝癌转移及侵袭中的作用；②c-myc对KRT81表达的调控；③CapG是否通过GSK3β/c-myc信号通路调控KRT81表达从而影响肝癌的转移及侵袭。结果发现，KRT81在肝癌癌组织较非癌组织显著高表达并且与肝癌的转移及侵袭密切相关；CapG可调控KRT81的表达CapG可调控GSK3β/c-myc信号通路，但是系列Rescue实验的结果却并不理想。但是我们却发现一个有趣的现象，即肝癌中巨噬细胞诱导慢性炎症反应，不仅仅会促进“炎-癌转化”，而且通过产生细胞因子、小囊泡增加免疫逃逸。我们通过转录组学和代谢组学分析以明确HKDC1糖酵解途径是否与肝细胞癌发生和发展密切相关。另外，我们明确了肝细胞癌源性微囊泡以微囊泡HKDC1依赖性的方式重塑肿瘤微环境。同时，我们进一步明确了GATA1直接上调肝癌细胞中HKDC1的表达，肝细胞癌源性的微囊泡HKDC1诱导单核细胞代谢重编程，导致单核细胞向巨噬细胞分化以及肿瘤微环境重构。肝细胞癌源性的微囊泡HKDC1通过诱导巨噬细胞源性CCL1的分泌，进而促使肝癌细胞分泌HKDC1，形成前馈环调节通路。HKDC1在免疫渗透中的作用以及靶向HKDC1的治疗价值在肝细胞癌老鼠动物模型中进行了进一步验证。在临床上，肝癌患者的血浆中可以清晰地检测到微囊泡HKDC1。我们的临床研究结果不仅阐明了HKDC1水平与TAM含量之间的密切关系，而且提示了肝癌患者中低表达HKDC1可能预示着免疫化疗的获益。本研究阐明了一项机制，即HKDC1微囊泡重构肿瘤微环境，提示微囊泡HKDC1作为肝细胞癌潜在的诊断标志物。