消化道肿瘤的表观遗传调控及早期诊断研究
主要完成人 颜宏利 刘 辉 王 越 郝立强 蒋俊锋 汪珍光
完成单位 上海长海医院、上海东方肝胆外科医院、中国人民解放军海军军医大学
肝癌等消化道肿瘤起病隐匿，发病率和病死率高，严重危害人民健康。项目组团队紧紧围绕肿瘤侵袭转移、早期诊断这一重大科学问题，从乙型肝炎病毒（HBV）整合、DNA甲基化、微小RNA、长链非编码RNA等表观遗传角度开展研究，相关研究结果相继发表于Hepatology、Nature communications和Oncogene等杂志，申报书遴选的20篇通讯作者代表性论文中，其中影响因子大于10分的论文2篇，最高影响因子为13.25分，总影响因子110.14分，SCI总被引307次。出版专著3部，申请专利15项，并多次在国际学术大会做报告。主要成果创新点如下。
1.年轻肝癌患者起病更为隐匿，恶性程度高，预后更差。颜宏利等发现HBV B2基因型在早发肝癌中多见，而HBV C2在晚发肝癌中多见。HBV在基因组中并非随机整合，而通常以“微同源重组”的方式整合在重复序列区。首次在早发肝癌人群中发现8q24区是HBV整合热点（12.4%），而在晚发肝癌中该位点整合率很低。进一步功能验证发现HBV整合后能引起MYC和PVT1表达增加，促进肿瘤发生。进一步研究发现，HBV在8q24的整合位点不仅在肿瘤细胞中检测到，而且能够在相应患者的外周血淋巴细胞中检测到。大三阳母亲的卵细胞和废弃囊胚期胚胎，发现该整合位点同样能够在部分卵细胞和囊胚期细胞中检测到，证实了HBV的整合能够发生在母亲的卵细胞。这意味着该整合位点很可能发生在生殖细胞，是一种“生殖系整合”。这些研究具有非常重要的意义：一方面是发现早发肝癌的高频整合位点，为开展早发肝癌的预防性筛查提供了分子标记物；另一方面，发现HBV能够通过整合将致病整合位点母亲卵细胞或生殖细胞传递给下一代，提出HBV垂直整合的新机制。上述结果发表于Hepatology杂志（影响因子13.25分，第一作者和通讯作者），并被邀请在第五届国际肝脏学大会上作大会报告。
2.颜宏利等发现启动子DNA甲基化不总意味着基因表达沉默，也能够激活基因的转录，阐明了DNA甲基化调控基因表达的新机制；建立了基于血浆游离DNA和DNA甲基化分子分型新方法，为临床新辅助放化疗提供个体化方案。上述研究发表在Oncogene杂志（影响因子8.46分，第一作者和通讯作者），审稿人给予了很高的评价，认为该论文为认识DNA甲基化在肿瘤细胞中的作用提供了新的视角。
3.王越等发现了以非编码RNA linc-RoR、GAS5、snoRNA 7A为代表的一系列肿瘤干细胞自我更新调控分子，首次提出了一种新的表观遗传学调控机制：内源性microRNA海绵效应并阐明了相关分子的信号传导通路和作用机制。文章发表在Nature Communications、Stem Cells Translational Medicine等杂志。耶鲁大学干细胞中心主任Lin Haifan同期发表的述评文章指出：“这项工作开创了人胚胎干细胞中ceRNA研究的先河，具有重要的意义”。Nature China、F 1000 Prime重点推荐。
4.刘辉等发现Shp2通过扩增β-catenin信号通路，促进肝细胞更新分化及循环肿瘤干细胞扩增，从而导致耐药，促进转移。发现DKC1主要通过激活AKT/m TOR信号通路，促进肝癌细胞的生长以及肝癌患者的发生、发展。开发了固体脂质纳米粒为载体，负载传统中药姜黄素，或者DNA疫苗进行肿瘤研究其抗炎效应及分子机制。以上研究在Hepatology等杂志发表SCI收录论文12篇，申请专利8项。
该项目紧紧围绕肝癌等消化系统疾病的侵袭转移机制与早期诊断开展研究，从DNA甲基化、microRNA、长链非编码RNA等表观遗传角度，系统筛选了低氧肝癌组织中特征性表达的lncRNA谱，深入研究了与lncRNA GASS相互作用的关键蛋白分子及其促进胚胎干细胞自我更新的分子机制。阐明了肿瘤低氧微环境P53介导细胞凋亡和c-myc介导新生血管形成和转移的两种新机制，为肿瘤靶向治疗提供了新的思路和干预靶点。提出DNA甲基化不仅能够抑制基因转录，而且可以通过和转录抑制复合物相互作用，激活基因表达的新调控机制，为阐明DNA甲基化在肿瘤细胞中的作用提供了新的视角。建立了基于血浆游离DNA和DNA甲基化分子分型新方法，为临床新辅助放化疗提供个体化方案。相关研究结果相继发表于Hepatology、Journal of Hepatology、Oncogene等杂志，申报书遴选的20篇通讯作者代表性论文中，其中影响因子大于10分的论文2篇，最高影响因子为13.25分，总影响因子110.14分，SCI总被引307次。申请专利15项。多次在国际学术大会做报告。