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目的:原发性肝癌是临床常见的恶性肿瘤之一。2020年最新的癌症统计数据显示肝癌在全球恶性肿瘤发病率中居第六位,死亡率居第三位,我国是原发性肝癌的高发地区。原发性肝癌早期症状隐匿,发现时多为中晚期,晚期治疗手段有限,传统的细胞毒性药物化疗通常无效[1,2]。随着分子靶向治疗药物的研发以及免疫检查点治疗的临床应用,给原发性肝癌的治疗带来了新的希望。目前肝癌靶向药物和免疫检查点新药的单用效果仍不如其他肿瘤理想[3],分子靶向治疗主要包括酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）和/或单克隆抗体,包括索拉菲尼、乐伐替尼等,免疫检查点治疗包括纳武利尤单抗及帕博利珠单抗等[2],上述分子靶标药物和免疫检查点药物的单用疗效有限,易产生耐药,仅少部分患者获益。目前晚期肝癌药物的研究主要集中在药物联合使用及新药的开发上,晚期原发性肝癌的治疗仍是摆在我们面前的巨大难题和挑战。肿瘤细胞的能量代谢重编程是肿瘤的十大特征之一[4],有氧糖酵解是肿瘤细胞异常代谢的重要特征,也称“Warburg”效应,是指肿瘤细胞在有氧情况下也会优先通过糖酵解产生能量[5],同时将糖酵解中间体转移到生物合成途径,合成细胞生长和分裂所必需的核苷酸、脂质和氨基酸等大分子物质,同时导致多种致癌通路激活,造成肿瘤微环境改变,以满足肿瘤细胞恶性增殖及迁移的需求[6]。糖异生是糖酵解的逆反应,是指由非碳水化合物前体合成葡萄糖的反应过程[7],作为糖酵解途径的逆反应过程,糖异生途径在许多肿瘤中受到抑制[8]。糖异生关键酶包括:磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）、果糖-1、6-二磷酸酶（FBPase）和葡萄糖-6-磷酸酶（G6Pase）。葡萄糖-6-磷酸酶是在糖异生及糖原分解的最后阶段将葡萄糖-6-磷酸（G-6-P）水解为游离葡萄糖和磷酸盐的一种酶类[8-11],它由一个催化亚基（G6PC）及一个转运蛋白（G6PT）组成。G6PC缺陷在临床上引起I型糖原贮积综合征（GSD-Ia）,多发于婴幼儿及青少年,患者主要表现为低血糖、肝大、脾大及生长发育迟缓,长期并发症包括肝细胞腺瘤及肝癌[10]。有报道提示葡萄糖-6-磷酸酶在糖异生组织肿瘤如原发性肝癌和肾癌中,葡萄糖-6-磷酸酶表达缺失与肿瘤预后不良相关[12,13]。Jun-Ho Cho等研究阐明了在GSD-Ia患者中,由于肝脏先天性G6PC的缺失会导致自噬损伤、线粒体功能障碍、糖酵解增强以及多种促肿瘤信号通路的激活,从而导致GSD-Ia患者肝癌的发生[14-16]。然而,G6PC对原发性肝癌生物学功能的影响及其分子机制仍有待研究。我们课题组前期通过TCGA数据库及Kaplan-Meier生存分析发现,G6PC在肝癌中的表达明显降低,且其低表达与患者预后不良相关。因此,本研究中我们首先观察了G6PC在临床肝癌组织标本、肝癌细胞系中的表达情况,通过体内外实验验证G6PC过表达对肝癌增殖和迁移的抑制作用,并进一步探究G6PC抑制肝癌增殖的机制。上述研究将有助于我们进一步解析原发性肝癌的发病机制,为肝癌的临床诊治提供新的方向。实验方法:1、首先通过TCGA数据库分析G6PC在各种类型肿瘤组织及癌旁组织中的表达差异,再通过Kaplan-Meier（http://www.oncolnc.org）生存分析分析G6PC表达与肝癌患者生存率的关系。利用Western blot和免疫组化染色（IHC）方法检测临床肝癌组织和癌旁组织中G6PC的表达情况。2、Western blot检测不同肝癌细胞系和人肝细胞中G6PC的表达,构建重组腺病毒Ad G6PC,采用细胞增殖实验及克隆形成实验观察过表达G6PC对肝癌细胞增殖的影响,划痕实验及Transwell实验观察过表达G6PC对肝癌细胞侵袭和迁移的影响。3、细胞周期流式检测过表达G6PC对肝癌细胞增殖周期的影响,Western blot检测过表达G6PC对肝癌细胞周期相关蛋白的表达的影响,解析过表达G6PC对肝癌细胞周期的作用。4、裸鼠皮下成瘤实验验证G6PC在小鼠体内对肝癌增殖能力的影响,IHC检测瘤体相关增殖指标,体内实验验证G6PC对肝癌增殖的影响。结果:1、TCGA数据库及Kaplan-Meier生存分析得知G6PC在肝癌中低表达,且其低表达与肝癌患者的预后不良相关。Western blot及免疫组化染色分析验证了G6PC在肝癌组织中的表达明显低于癌旁组织。2、细胞增殖实验及直接克隆形成实验证明了过表达G6PC可明显抑制肝癌细胞的增殖能力,划痕实验及Transwell实验结果验证了过表达G6PC可明显抑制肝癌细胞的迁移能力。3、细胞周期检测发现G6PC可使肝癌细胞发生G1/S期阻滞,同时Western blot检测发现G6PC可通过抑制细胞周期相关蛋白CDKs/cyclins/p-Rb的表达同时提高CKIs（p27）的表达,抑制肝癌细胞增殖。4、裸鼠皮下成瘤模型的构建发现G6PC组裸鼠瘤体增殖能力相较对照组明显减弱。结论:在本研究中,我们验证了G6PC在肝癌组织中的低表达,体内外功能学实验证实了G6PC可明显抑制肝癌细胞的增殖和迁移能力。初步的机制解析发现,G6PC可通过抑制细胞周期相关蛋白CDKs/cyclins/p-Rb的表达,上调CKIs（p27）的表达,促使肝癌细胞发生G1/S期阻滞,从而抑制肝癌细胞增殖。本研究将代谢酶G6PC与肿瘤细胞周期调控相关联,将为寻找肝癌新的治疗靶点提供新的策略。