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肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)在全世界范围内是一个常见的恶性肿瘤。有研究表明,转录组异常是肿瘤形成过程中的重要现象之一,已成为研究肿瘤形成机制的有效手段。目前,肝癌形成的分子机制还不是十分清楚,为了探讨转录组的异常是否能够贡献到肝癌的发生,我们通过分析肝癌及癌旁组织基因表达谱,寻找肝癌及癌旁组织中有明显表达差异的基因,为今后肝癌的诊断和治疗研究奠定基础。
本课题前期通过构建肝癌及其癌旁组织的cDNA文库,进行大规模的ESTs测序并利用生物信息学手段分析肝癌和癌旁之间基因表达种类和丰度上差异。结果表明,2253个基因/ESTs在肝癌及癌旁组织中有表达上差异。其中,在肝癌中上调的基因/EST有884个,而下调的基因/EST有1369个。我们发现,CITRON(rho-interacting,serine/threonine kinase21)基因在肝癌组织中高表达。CITRON丝/苏氨酸激酶,作为Rho GTP酶的下游效应蛋白在细胞分裂和细胞周期进程中具有重要的调节作用。但是,该基因与肿瘤特别是肝癌的关系研究尚未见文献报道。因此,本课题选定该基因进行深入研究。
本文首先利用PCR技术检测CITRON基因在40对肝癌和癌旁组织中的表达,发现CITRON mRNA在75％(30/40)的肝癌样本中上调,其中,大于2倍以上的样本占55％(22/40)。同时,利用免疫组织化学技术检测了另外的78对原发性肝癌,结果显示CITRON蛋白在42％(33/78)肝癌组织中高表达。上述数据确证了本课题前期研究的结论,并提示CITRON可能成为肝癌诊断新的标志物,而且可能在肝癌的发生发展过程中起重要作用。
为了进一步研究CITRON与肝癌发生的关系,通过重组腺病毒介导RNA干扰技术,沉默CITRON基因在肝癌细胞株中的表达。降低肝癌细胞中CITRON基因表达后,肝癌细胞的生长和克隆形成以及定着非依赖性生长能力显著减弱并且在裸鼠成瘤能力明显下降,甚至消失。有趣的是,沉默该基因表达后,肝癌细胞周期阻滞在G2/M期,有丝分裂受阻,双核细胞明显增加。上述的研究结果表明CITRON作为一个潜在药物靶点,将为肝癌的治疗提供新的思路。
本课题首次报道CITRON基因在肝癌组织中高表达,提示CITRON基因在肝癌发病机制中起到重要的作用,为今后开展肝癌早期诊断提供新的候选分子标志物,并为CITRON基因能否成为肝癌治疗潜在药物靶点的研究提供重要的理论基础。