研究背景和目的原发性肝癌（Primary liver cancer，PLC）是世界第八大癌症，全球每年新发生肝癌约为100万例，并且每年会造成约50万人死亡[1]。作为世界上最常见的癌症之一，肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma，HCC）约占成年人原发性肝癌的80-90%。在美国，肝细胞癌患者的五年生存率只有8.9%[2]，流行病学调查揭示了许多原发性肝癌相关因素，比如乙型肝炎和丙型肝炎病毒感染，过度饮酒，食用含有黄曲霉素B1的食物等[3]，其中约50%的肝癌由乙肝病毒感染引起[4]；在过去的几十年里，在驱动肝癌发生的分子机制方面有很多进展，许多基因都被发现与肿瘤的发生发展有重要关系，例如抑癌基因（TP53，p16和p21）[5]，以及促癌基因（β-catenin[6]，ErbB家族[7]，COX-2[8]和HGF[9]）等。另外，肝癌细胞会发生大量基因组的改变，包括染色体不稳定性、CpG岛甲基化、DNA重排、核苷酸置换和微卫星不稳定等，体细胞遗传畸变已被证明是肿瘤发生发展的始动因素，包括单碱基替换、易位及基因组拷贝数变化[10]，并且芯片技术早已被系统的应用于细胞基因组变化的研究[11-12]。第二代测序技术（Next generation sequencing，NGS)能为肿瘤细胞中基因组的改变提供详细、特异的信息，为肿瘤组织基因组分析提供了一条便捷之路，最近，有报道称对于急性粒细胞白血病的全基因组测序已经通过Illumina/Solexa测序完成[13]，这为肿瘤基因组学的进一步深入研究提供了良好的平台和工具。关于基因融合的报道最早是在1960年,Nowell和Hungerford报道了在慢性粒细胞白血病中发现了费城染色体,直到1973年,Rowley证明了费城染色体是由BCR-ABL基因融合的结果,引起了大家对基因融合与肿瘤发生之间相关性的研究兴趣[14]。在过去的30年中,相继报道了在一些血液的恶性肿瘤和肉瘤中存在基因的融合,如:肉瘤，甲状腺瘤，肾癌，前列腺癌，非小细胞肺癌等,及一些良性瘤如:脂肪瘤和平滑肌肉瘤。但是在肝细胞癌中尚未报道。在本研究中，利用第二代测序技术对肝癌样本进行检测，首次发现与肝癌预后密切相关的一段区域11q13.2-13.3中有一个新的融合基因，提示该融合基因可能在肝癌的发生展中起一定的作用。基于这样的研究背景，本课题以该融合基因为切入点展开研究，初步探究该融合基因在HCC中发挥的作用及机制，为理解HCC的发病原理和治疗靶点提供更多的理论补充和实验证据。实验方法1.利用PCR和Q-PCR对临床肝癌样本以及肝癌细胞系进行PPSH的阳性比例检测。2.研究PPSH对HCC细胞生物学功能的影响：(1)通过5’及3’-cDNA末端快速扩增技术（rapid-amplification of cDNAends，RACE）得到了融合基因ppsh的全长，构建过表达质粒；(2)建立稳定过表达ppsh细胞系；(3)分别运用CCK8、Transwell和Matricgel等方法检测融合基因ppsh对细胞转移和侵袭的影响。3.动物实验：用过表达ppsh稳定细胞系和空载体细胞系建立裸鼠皮下荷瘤模型和裸鼠尾静脉注射肺转移模型，探索ppsh对肝癌细胞生长的影响及其在裸鼠体内对肿瘤细胞转移和侵袭能力的影响；4.临床相关研究内容(1)利用肝癌病人的临床病历资料开展进一步统计分析工作；(2)通过分析肝癌病例随访资料，分析ppsh与肝癌预后的关系；5.研究ppsh可能参与的信号转导通路和靶蛋白：酵母双杂交，Co-Immunoprecipitation和Western Blot。结果1.通过全基因组和转录组测序，我们发现原本不连续的基因PPFIA1和SHANK2发生了融合命名ppsh，并且通过RACE技术得到了融合基因的全长；2.融合基因ppsh能够促进肝癌细胞的转移和侵袭，提示ppsh可能在肝癌复发转移过程中起到作用；3. ppsh能够磷酸化激活p38经典通路，特异性抑制p38激活后可以逆转ppsh促肝癌细胞转移侵袭；提示p38通路的激活是ppsh促转移能力的必要条件；4. PPSH能够与HSP90AA1，PSMB1相互作用；二者与PPSH形成复合物共同调控p38的激活；提示PPSH可能通过靶向结合HSP90AA1和PSMB1激活p38，进一步促进肝癌细胞的转移和侵袭；5. ppsh发现于与预后密切相关的CNV区段，在200对配对肝癌样本中其阳性率为1.5%，提示融合基因ppsh的形成可能与染色体的异常扩增有关。结论本课题首次在肝癌中鉴定了一个新的融合基因ppsh，并在体内外模型均证实了ppsh促进了肝癌细胞的转移和侵袭，同时发现ppsh能够激活经典的p38通路，与Hsp90aa1和PSMB1相互作用从而调节p38活性，进而促进p38通路下游HSP27和ATF2的活化，最终促进MMPs的表达促进肝细胞的转移和侵袭。