GP73/TGF-β1/Smad2调控上皮间质转化促进肝细胞肝癌侵袭转移的分子机制研究

High invasion and metastasis are the main reasons for poor prognosis of Hepatocellular Carcinoma (HCC). The research on Epithelial - Mesenchymal Transition (EMT) has a great significance in treatment for cancer invasion and metastasis. Transforming growth factor beta (TGF-β)/Smad is known classic pathway to induce EMT. Golgi-protein 73 (GP73) is a novel serum tumor markers in diagnosis of HCC, but just because GP73’s regulatory mechanism in the development of HCC has not been clarified, the clinical value in transformation is severely hampered. Our pilot study found that GP73 were not only associated with the invasion and metastasis in HCC cell lines, but were also related to EMT symbolic molecules. And after interfering GP73 by siRNA, TGF-β/Smad2 pathway downregulated. It indicated that GP73 may be an important factor of HCC to induce EMT characteristic and then to invade and metastasis. Thus, our research intends to explore the EMT relating key factors and signal pathway regulated by GP73, to focus on “GP73→TGF-β1/Smad2 pathway→gaining EMT characteristic→ promoting invasion and metastasis”, using molecular biology techniques, from cells – animals -tissue three aspects.This research will help to illustrate the molecular mechanism in HCC invasion and metastasis; this research will help to solve the bottleneck problem of GP73 as a clinical transformation type tumor marker.

高侵袭转移性是肝癌预后差的主要原因之一，研究上皮-间质转化（EMT）对抗侵袭转移有重要意义；TGF-β/Smad 是已知EMT发生的关键通路。高尔基体蛋白73（GP73）是一种诊断肝癌的新型肿瘤标志物，但其在肝癌中的调控机制尚未阐明，严重阻碍GP73临床价值的转化。我们前期研究发现：GP73不仅与肝癌细胞的侵袭性有关，还与EMT标志性分子密切相关，siRNA干扰GP73后，TGF-β1和Smad2表达下调，提示GP73可能是肝癌获得 EMT 特性，继而发生迁移、侵袭的重要诱导因素。因此，本项目拟进一步应用分子生物学技术,从细胞-动物-组织三个层面，研究GP73调控肝癌EMT发生的关键因子及传导通路,着重探讨“GP73→TGF-β1/Smad2通路→获得 EMT 特性→促进侵袭转移”科学问题。本课题有助于阐明HCC发生侵袭、转移的分子机制，解决GP73作为临床转化型肿瘤标志物的瓶颈问题。

上皮间充质转化（Epithelium to mesenchymal transformation，EMT）与恶性肿瘤的侵袭、转移关系密切。高尔基体糖蛋白73 (GP73)被认为是潜在诊断肝癌的肿瘤标志物，最新文献报道GP73在肝细胞肝癌（Hepatocellular carcinoma，HCC）中可以促进肿瘤的侵袭和转移，但分子机制不明，尤其是涉及的信号通路尚不清楚。1）检测GP73在转移性HCC肿瘤组织中的表达情况；2）明确GP73对肝细胞肝癌侵袭、转移的作用，以及与EMT的关系；3）在TGF-β1诱导的肝癌细胞EMT模型中，探讨GP73在促进HCC侵袭、转移过程中参与的信号通路。方法：1）免疫组化方法检测人肝细胞肝癌组织和癌旁正常组织中GP73蛋白表达阳性率的差异，分析GP73蛋白的表达与HCC患者的临床病理参数及预后关系；2）以慢病毒为载体转染肝癌细胞，观察GP73过表达和敲低时对肝癌细胞侵袭和转移特性的影响，及对EMT作用的影响；3）观察GP73过表达和敲低时对Smad2/Smad3信号通路及EMT过程的影响，阻断该通路后，观察GP73对肝癌细胞侵袭和转移特性的影响，以及对EMT过程的影响。结果：1）GP73在转移性的肝癌组织标本中表达阳性率高，GP73高表达与肿瘤大于5cm、TNM分期晚、转移、血管侵犯有关。2）GP73过表达时提高了肝癌细胞的侵袭、转移能力，增强了EMT过程，GP73敲低时明显减弱了肿瘤细胞的增殖，侵袭和转移特性，以及抑制EMT过程。3）GP73过表达时增强Smad2/Smad3通路的激活，GP73敲低时抑制该通路的活化；Smad2/Smad3通路被阻滞后，肝癌细胞的EMT和侵袭性均减弱；但GP73过表达时仍然可以促进肝癌EMT的发生，GP73敲低时，肝癌细胞的EMT受到更明显的抑制。结论：GP73的阳性表达可能与HCC患者的转移具有一定关系，它在HCC发生、发展过程中起着一个重要癌基因的功能。GP73主要通过TGF-β1/ Smad2通路介导肝癌发生EMT，促进侵袭、转移，也可以通过Smad2/Smad3以外的旁路途径进行传导，促进EMT。GP73可能是肝癌一个抵抗侵袭、转移的关键分子靶点。

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