研究背景和目的原发性肝癌是消化系统常见的恶性肿瘤之一,在中国,肝癌的发病人数和死亡人数约占全球的一半。根据组织病理学来源,可将原发性肝癌分为3类:肝细胞癌、胆管细胞癌和混合型肝癌,其中肝细胞癌（HCC）占原发性肝癌的85%～90%。在我国,大部分肝细胞癌与HBV感染、黄曲霉毒素、酒精、遗传因素等有关。肝细胞癌是环境致病因素、病毒感染与自身遗传因素相互作用引起的一种多基因、多步骤、多因素的复杂疾病。因此,研究肝细胞癌发病的相关异常基因和致癌信号通路,有助于我们更好的预防和治疗该疾病。核仁蛋白NOC2L最初被认定为体内组蛋白乙酰转移酶抑制分子,并且具有转录共抑制因子作用,与p53和p63结合后抑制下游靶基因p21的转录,促进细胞周期从G1期进入S期。此外,本课题组前期研究表明NOC2L参与核糖体RNA的形成过程,且在结直肠癌细胞中通过降解RB促进肿瘤进展。在此基础上,我们推测NOC2L可能发挥广泛的促癌作用。本研究将分析不同肿瘤中NOC2L的表达及其与预后的关系,明确NOC2L作为肿瘤标志物的潜能,并进一步分析NOC2L在肝细胞癌中的作用机制。研究方法本课题利用TCGA数据库的转录组测序数据分析NOC2L在不同肿瘤中的差异表达,并明确其与患者预后的关系。利用TCGA的肝细胞癌转录组数据和CPTAC的肝细胞癌蛋白质组数据,分析NOC2L的差异表达引起的生物学功能和相关致癌信号通路的改变。利用TCGA数据库的肝细胞癌组织突变和CNA数据,结合microRNA相关的表观遗传调控方式,分析NOC2L在肿瘤组织中表达上调的分子机制。利用石蜡包埋的肝细胞癌组织切片进行免疫组织化学实验,同时提取肝细胞癌肿瘤组织和配对癌旁正常组织的总蛋白进行Western blotting实验。在肝癌细胞HepG2和SMMC7721细胞中,分别过表达和敲低NOC2L,进行细胞功能实验。用qPCR和Western blotting检测差异表达NOC2L后相关通路分子的变化。双荧光素酶报告实验检测靶基因启动子的转录活性。研究结果泛癌表达谱分析显示,NOC2L在大部分肿瘤中表达上调,且在部分肿瘤中NOC2L高表达与患者不良预后相关。NOC2L高表达是肝细胞癌的危险因素,p值最有意义。利用本课题组收集的肝细胞癌患者术后临床标本检测NOC2L的表达,结果显示,NOC2L在肿瘤组织中表达显著上调,并且与肝细胞癌患者的肿瘤结节数目、微血管侵犯和复发显著相关,高表达NOC2L也与患者较差的总体生存率和无疾病进展生存率显著相关。TCGA转录组数据分析显示,肝细胞癌中异常表达的NOC2L引起细胞分裂、细胞间粘附和细胞运动等生物学行为改变,并且激活了重要的肿瘤相关分子信号通路如Wnt信号通路、p53信号通路和细胞周期信号通路等。在HepG2和SMMC7721细胞中敲低或过表达NOC2L,细胞功能实验结果显示,NOC2L促进肝癌细胞的增殖、迁移和侵袭。用Western blotting检测相关通路分子变化,结果显示,NOC2L抑制p53对靶基因p21的转录,同时导致RB蛋白水平下调,促进细胞周期从G1期进入S期,并且抑制肿瘤细胞的凋亡。另一方面,NOC2L能促进肝癌细胞发生EMT。NOC2L在mRNA水平和蛋白水平均调控E-cadherin的表达。双荧光素酶报告实验证明NOC2L抑制E-cadherin启动子转录活性。在肝细胞癌组织的分析结果显示,NOC2L与E-cadherin表达呈负相关。同时预测出NOC2L可能结合的E-cadherin的转录因子是p53、MYC或者RB。此外,我们发现NOC2L在肝细胞癌肿瘤组织中表达上调可能与基因组不稳定性和microRNA的表观遗传调控相关。研究结论NOC2L在肝细胞癌中表达上调,且与患者不良预后相关。TCGA肝细胞癌转录组数据分析显示,体内的NOC2L表达上调导致肿瘤细胞分裂、细胞粘附和细胞运动异常,并且导致关键致癌通路的激活。NOC2L在肿瘤组织中表达上调可能与基因组不稳定性和microRNA的表观遗传调控相关。体外细胞实验证明,NOC2L可能通过与p53和RB相互作用,促进肝癌细胞增殖并且抑制肝癌细胞凋亡。另一方面,NOC2L抑制E-cadherin的转录活性,E-cadherin蛋白水平下调导致肝癌细胞间粘附作用减弱,促进细胞发生EMT,最终导致肝癌细胞的转移和侵袭。