研究背景:迄今为止,肝癌已成为全球癌症相关性死亡的第二大主要原因。其中,原发性肝细胞癌占肝癌发生的90%。肝癌的全球负担正在增加,并且可能很快超过每年一百万例的发病率。在亚洲,尤其是在中国,肝癌已成为癌症相关死亡的主要原因。原发性肝细胞癌可被多种因素诱发,例如慢性乙型肝炎病毒感染、丙型肝炎病毒慢性感染、长期酗酒以及与糖尿病和肥胖症有关的代谢综合征等。然而,迄今为止,原发性肝细胞癌的具体发病机制仍未被揭示,但越来越多的证据表明,诱导原发性肝细胞癌发生的因素或与肿瘤相关基因的异常表达有关。因此,为了更有效预防和控制肝癌的发生、发展,医学研究者亟需对这些肝癌相关基因有更全面的了解。继续发现新的肝癌相关基因并研究其分子机制可能为诊断,治疗和治疗肝癌及有效应对肝癌相关的治疗耐药提供新的突破。FAM83A隶属于一个具有8个子成员的功能未知蛋白质家族,其共同特征为均具有未知功能的高度保守的N末端蛋白结构域,称为DUF1669结构域。权威蛋白质数据库UniProt(https://www.uniprot.org)将FAM83A描述为潜在的原癌基因,并提示其在激活PI3K/AKT促癌信号级联途径中能够独立发挥作用。在既往研究中,FAM83A已显示出可促进癌症并增加诸如肺癌,乳腺癌和胰腺癌等肿瘤的增殖,侵袭,干细胞样性状和耐药性,并被预测广泛参与多种人类癌症的发生发展进程。但是,FAM83A在原发性肝细胞癌中的作用和地位目前仍然未知。研究目的本研究旨在通过细胞实验和动物模型的建立来从体内、体外双方面阐明FAM83A基因在原发性肝细胞癌发生、发展过程中所发挥的作用,并进一步探索FAM83A通过何种途径导致该作用的发生。基于以上研究成果,我们希望能为FAM83A基因在原发性肝细胞癌治疗、诊断中的意义提供方向。研究方法1.利用癌症基因组图谱(TCGA)数据集分析FAM83A在原发性肝细胞癌组织和正常肝组织中的表达差异。纳入10株原发性肝细胞癌细胞系和正常人肝细胞LO2,用以比较FAM83A表达的差异。使用了包含有90例石蜡包埋的原发性肝细胞癌组织和肿癌周肝组织的组织芯片,分析FAM83A在肝癌患者和正常人群中的表达差异及其临床意义。2.使用慢病毒和si-RNA在Bel-7404和SMMC-7721细胞系中创建FAM83A过表达细胞模型和FAM83A表达干扰模型。通过细胞划痕愈合实验,transwell小室穿透实验和Boyden凝胶穿透实验,以在体外环境中研究FAM83A表达变化所导致的肝癌细胞侵袭和迁移能力变化。3.使用MTT法检测FAM83A水平变化对肝癌细胞索拉非尼耐药性的影响。4.使用FAM83A过表达细胞在裸鼠中创建肝癌细胞-肺转移模型,从体内实验角度探索FAM83A过表达对肝癌细胞体内转移能力的影响。5.通过Western blot实验、RT-qPCR实验以及免疫组化实验分析,进一步分析FAM83A促进肿瘤可能的分子机制。6.结合公共数据库预测及染色质免疫共沉淀实验、凝胶电泳迁移实验等实验手段,深入分析FAM83A基因转录调控的潜在机制。研究结果1.癌症基因组图谱(TCGA)数据集显示,肝细胞癌组织中FAM83A mRNA表达升高。蛋白质印迹试验表明,FAM83A蛋白在肝癌细胞中较正常细胞表达升高。临床数据表明,高FAM83A表达可能与肝癌中较差的无进展生存时间有关。2.FAM83A过表达在体外实验中能够显著促进肝癌细胞(Bel-7404和SMMC-7721)的迁移、侵袭能力。当干扰FAM83A基因表达时,上述结论可被彻底逆转。3.FAM83A过表达减弱了肝癌细胞(Bel-7404和SMMC-7721)对索拉非尼药物的敏感性,当干扰FAM83A基因表达时,上述结论可被彻底逆转。4.FAM83A过表达激活了经典的PI3K/AKT促癌信号通路,进而促进了 c-JUN信号表达以及 EMT(epithelial-to-mesenchymal transition)相关信号的表达。5.肝癌细胞中存在FAM83A/PI3K/AKT/c-Jun正反馈调控环路,循环促进FAM83A所诱导的促癌信号表达结论本研究中,我们探索了 FAM83A在原发性肝细胞癌中的生物学功能及其可能的信号传导机制。FAM83A作为肝癌患者无进展生存期的不利预后因素,可促进肝癌小迁移,侵袭和转移并进一步诱发索拉非尼耐药。我们进一步验证了原发性肝癌细胞中存在非典型的FAM83A/PI3K/AKT/c-JUN正反馈回路,这导致了促癌信号的恶性循环。最终,我们的数据提供了有力证据,表明FAM83A在原发性肝细胞中作为一个促癌因子,该结果暗示其可能是潜在的新型治疗靶标。