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原发性肝癌在世界范围内普遍存在,中国肝癌患者占据世界肝癌患者总数的50%,深入认识肝癌的发病机制,寻找有效的分子诊断和治疗靶点具有十分重要的意义。近几年有报道显示,多梳基因(polycomb group genes,PcGs)与肿瘤的发生和转移密切相关。PcGs的主要作用是通过组蛋白的甲基化修饰致使靶基因的表达沉默。P53是一个重要的抑癌基因,主要功能包括调控细胞周期、DNA修复、促进细胞凋亡,维持基因组的稳定性,抑制肿瘤血管生成等。原发性肝癌的发生主要包括“肝损伤-肝纤维化-肝癌”三个过程,细胞因子在这三个过程中发挥着重要作用,对细胞因子调控网络的认识有利于预防和治疗肝癌。
本研究利用免疫组织化学检测临床肝癌病理标本发现,PcGs在肝癌中的表达量明显高于癌旁,EZH2的阳性率达到70%,BMI1的阳性率达到50%,CBX8的阳性率为41%。通过生存曲线分析,本文发现PcGs在肝癌中的高表达与患者的术后生存时间密切相关,在肝癌中PcGs阳性表达的患者其术后生存率较低,提示PcGs是肝癌的预后影响因子。同时,我们通过构建Hep G2细胞裸鼠荷瘤模型,发现shRNA干扰PcGs后Hep G2衍生瘤明显小于对照组,表明在肝癌中抑制PcGs表达能够促进肿瘤生长,PcGs具有促癌作用。在小鼠肝脏炎症损伤模型中,化学药物诱导小鼠肝脏损伤后,实验组小鼠肝脏中EZH2的表达量与对照组比较表达量增高,并且通过体外实验表明细胞因子能够上调Hep G2细胞中EZH2的表达量。提示,EZH2可能作为细胞因子调控肝癌发生和发展的中心环节,参与肝癌发生和发展的全过程。从分子水平上,我们在Hep G2细胞系中进一步研究发现PcGs能够不依赖于P16/INK4a通路调节P53的表达量,抑制EZH2、SUZ12、CBX8的表达,能够上调P53蛋白的表达量。对于表观遗传学特性的探讨,我们发现PcGs干扰后,Hep G2细胞中H3K27me3的表达量明显降低,表明EZH2、SUZ12、BMI1、CBX8在调控H3K27三甲基化修饰的过程中必不可少。同时,本研究还发现EZH2与SUZ12在肝癌细胞系中能相互结合形成复合体,并且彼此间相互调控。
本研究发现PcGs与肝癌的发生、发展及患者的不良预后密切相关。揭示了不同细胞因子能共同调节EZH2的表达量,提示在肝癌中PcGs的表观遗传学调控规律及靶基因网络,为进一步明确PcGs在肝癌中的分子生物学意义提供了理论基础。