肝癌相关生长因子通过dna甲基化调控肝癌恶性表型的分子机理和生物学意义

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1、摘要肝细胞性肝癌(HCC)是最常见的肝脏肿瘤，目前我国肝癌发病率和致死率位居第二位的恶性肿瘤，由于肝癌的早期诊断困难，加上肝癌对放化疗不敏感，使肝癌术后的病人容易在肝内或肝外转移和短期复发这也是目前影响肝癌预后的一大难题。肝癌的发生发展与周围微环境直接相关。研究表明，在肝脏微环境中，关键细胞因子对肝细胞存活、再生以及肿瘤的发生发展起着重要调控作用，如胰岛素样生长因子。然而，在肝癌中的关键细胞因子是怎样调控肝癌恶性表型的精确分子通路有待深入分析和证实。作为表观遗传学研究的主要内容之一，DNA甲基化直接调控基因表达，决定细胞表型、分化与功能特性，在肿瘤的发生发展中起到不可或缺的作用。DNA

2、甲基化修饰是由DNA甲基转移酶催化完成，是转录水平的DNA修饰方式。当基因启动子区的CpG岛发生甲基化时，影响基因转录调控，使基因表达沉默。正常甲基化模式的建立需要DNMTl和DNMT3的共同作用。最近证实，多种肿瘤中都出现DNMTs酶活性和表达异常增高。比较肝癌和癌旁组织中DNMTS的表达差异发现，DNMTl、3A和3B在肝癌组织中呈显著性表达上调；乙肝相关性肝癌的发生过程中伴有DNMTS诱导的关键靶基因位点DNA甲基化异常。这些研究从崭新的表观遗传学角度初步探讨了DNA甲基化修饰异常导致的靶基因信号紊乱与肝癌的关系。但肝癌发生时DNA甲基化机制改变的原因和意义尚不明确，有待进一步探

3、讨本研究主要以肝(癌)细胞和临床肝癌手术切除病例为研究对象。首先，我们发现肝癌相关细胞因子(IGFs等)通过抑制AKT／pTrCP介导的泛素化降解通路上调肝癌中DNMTs蛋白水平表达进而沉默相关基因的表达，促进肝癌恶性表型。第二，我们通过设计和应用DNMTs的shIⅢA，siRNA和抑制剂5’氮杂．2’脱氧胞苷(5-Aza．CdR)等探讨了DNMTs对HepG2等肝癌细胞增殖，周期，迁移和凋亡等恶性表型的影响。最后，通过H印G2细胞全基因组甲基化芯片和DNMTS的CllIP-chip筛选鉴定了在肝癌细胞中受DNMTS调控的几千个靶基因，如DLCl和CHD5等都与肝癌的发生发展和预后密切

4、相关，并进一步验证了IGFl通过DNMTl对DLCl等靶基因的调控机制。本研究深入阐明多种细胞因子如IGFs、HGF等肝癌相关细胞因子通过DNA甲基化机制抑制某些抑癌基因转录进而影响肝癌恶性表型的分子网络及崭新表观遗传学机制，揭示肝癌内外环境相互作用规律，进一步明确了DNMTl在肝癌预后判断上的理论基础和意义。关键词：DNA甲基化DNMTl细胞因子IGFl肝癌IlABSTRACTHepatocellularcarcinoma(HCC)，tllemostcommonprimaDrlivertumor，isthefifulmoStcommonhumallmaligllancya11dt11

5、eSecondleadingcauseofcallcerdeatll．owingtothedimcultyinearlydiagIlosisa11dlackofe虢ctivechemo／radiotherapy，tllefiVe—yearoVerallsurViValrateremainspooriIladvancedHCCpatients．Dysregulatedgrowthf．actorSsignalingpatllwaysplaypivotalrolesincon臼D1linghepatocellularcarcinoma(HCC)malignancypheno勺l，pe锄dpr

6、ogression．NeV酬heless，thepreciseoncogenicmechaIlismsincenailltulmorsuppresSorgenes(TSG)transcriptionalregulationbygrow吐lfactorSispoorlyu11derstood．Here，werep('naIloVelpathwaya_boutgrowtllf犯torswKchworkedviadenovoDNAmemyIationaIldTSGsilencingbyup-reguIationofDNMT1．Asone印igeneticmechallism，DNAmethy

7、lationcatalyzedbyDNAmethyl仃ansferaSes(DNMTs)causech锄gesincllromatins咖cture，DNAconfomation，DNAstabilit)r，a11dmepattemsofDNA—pI．oteininteraction．DNAhypennethylationIeadington-anscriptionalsilencingofarelatiVelyla唱eTSG．T11eover