基於宿主基因組HBV整合位點分析尋找新的肝癌相關基因

《基於宿主基因組HBV整合位點分析尋找新的肝癌相關基因》是依託鄭州大學，由呂全軍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於宿主基因組HBV整合位點分析尋找新的肝癌相關基因
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：呂全軍
• 依託單位：鄭州大學

項目摘要

病毒整合被認為B肝病毒（HBV）感染致癌密切相關，但確切機制尚未完全闡明。我們最近建立了較大規模的HBV整合信息數據集。通過對該數據集中整合病毒片段的序列在斷點分布、突變及所攜帶的病毒調控元件等方面的分析，未見癌和癌旁組織存在差異；但對該數據集宿主序列的生物信息學分析發現，肝癌組織中潛在受HBV整合影響的宿主基因所參與的生物學過程和信號通路與癌旁組織存在顯著差異，且肝癌組織中較為常見的整合位點所涉及的宿主基因如hTERT、MLL4、CCNE1等基因的功能均與腫瘤發生密切相關。我們推測受整合影響的宿主基因的功能和生物學特性在HBV整合致癌中具有重要作用，那些在不同肝癌組織重複發生的HBV整合位點附近的宿主基因可能具有一定的腫瘤相關性。本研究將對前期工作中獲得的重複整合基因TUFT1和UBXN8進行深入的功能研究，並通過分析其在原發性肝癌樣本中的表達和功能異常，確定其與肝癌發生的相關性及臨床意義。

結題摘要

B型肝炎病毒（HBV）的慢性感染是肝細胞癌發生的重要誘導因素之一，而HBV基因組DNA片段在人類肝細胞基因組中的整合被認為對肝癌的發生髮展起重要的促進作用。近年來的研究提示，病毒整合對附近宿主腫瘤相關基因表達和功能的影響，可能是HBV整合的重要致癌機制。據此，我們認為肝癌組織中HBV整合周圍的宿主基因可能與肝癌的發生、發展相關，這些基因將是篩選HBV感染相關肝癌相關基因的重要線索。 通過對文獻的分析，我們共找到817個HBV整合宿主靶基因，其中肝癌組中有513個，癌旁組中有304個。進一步分析發現，上述宿主靶基因中有75個出現了兩次或兩次以上整合，這些基因被定義為重複整合靶基因（recurrently targeted genes, RTGs），其中50個靶基因僅在癌組織中被重複整合，11個基因僅在癌旁組織中被重複整合，肝癌組織中重複整合靶基因出現的頻率顯著高於癌旁組織。通過對RTGs進行功能注釋分析發現，這些基因所富集的功能條目與癌症的發生髮展密切相關，包括細胞凋亡負調控、轉錄調控以及癌症信號通路。其後，25例HBV感染相關肝癌組織的aCGH結果顯示，RTGs中有54%的基因在5例或以上的組織中存在拷貝數變異。為尋找新的肝癌相關候選基因，我們根據75個RTGs的整合位點位置、aCGH結果以及文獻檢索結果，挑選12 個基因做進一步的表達分析。實時定量 PCR 結果顯示，MLL4 和 TUFT1肝癌組織中表達水平顯著高於癌旁組織，而 FGF9、UBXN8 和 DGKγ則在肝癌組織中顯著下調。UBXN8是本研究首次發現的RTGs，其功能尚未見報導。進一步擴大樣本量發現，UBXN8在43%的肝癌組織中呈現低表達，UBXN8低表達肝癌患者的五年生存率顯著低於非低表達組，提示UBXN8對於患者預後有重要的臨床價值。體外實驗證實UBXN8僅在具有野生型p53的肝癌細胞系中發揮抑癌基因的作用，具有野生型p53的HepG2和SK-Hep-1細胞中外源表達UBXN8可以上調p53和p21的表達，從而抑制細胞周期進程和細胞的遷移。 綜上所述，本研究為進一步認識HBV相關肝癌發生髮展的分子機制、發現和研究新的肝癌相關基因提供了新的研究途徑和思路。