廣西乙肝病毒/黃曲霉毒素B1雙暴露相關(guān)性肝細(xì)胞癌微陣列比較基因組學(xué)和定量蛋白質(zhì)組學(xué)研究

Qi LN，Li LQ，Chen YY，Chen ZH，Bai T，Xiang BD，Qin X，Xiao KY，Peng MH，Liu ZM，Liu TW，Qin X，Li S，Han ZG，Mo ZN，Santella RM，Winkler CA，O′Brien SJ，Peng T.

Genome-wide and differential proteomic analysis of hepatitis B virus and aflatoxin B1related hepatocellular carcinoma in Guangxi，China.PLoS One，2013，8（12）：e83465.

國(guó)外醫(yī)學(xué)·SCI文摘

廣西乙肝病毒/黃曲霉毒素B1雙暴露相關(guān)性肝細(xì)胞癌微陣列比較基因組學(xué)和定量蛋白質(zhì)組學(xué)研究

Qi LN，Li LQ，Chen YY，Chen ZH，Bai T，Xiang BD，Qin X，Xiao KY，Peng MH，Liu ZM，Liu TW，Qin X，Li S，Han ZG，Mo ZN，Santella RM，Winkler CA，O′Brien SJ，Peng T.

Genome-wide and differential proteomic analysis of hepatitis B virus and aflatoxin B1related hepatocellular carcinoma in Guangxi，China.PLoS One，2013，8（12）：e83465.

肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是世界上最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一。流行病學(xué)研究顯示，多種遺傳學(xué)因素與環(huán)境致病因素均可導(dǎo)致HCC的發(fā)生，并有地域的差異性。例如在日本及歐美國(guó)家，70%以上的HCC發(fā)生與慢性丙型肝炎病毒（hepatitis C virus，HCV）感染和高攝入酒精有關(guān)；在我國(guó)，特別是廣西地區(qū)，大約80%以上的HCC與該地區(qū)慢性乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）的高感染率以及黃曲霉毒素B1（aflatoxin B1，AFB1）的高暴露密切相關(guān)。

HCC的發(fā)生、發(fā)展是多因素綜合作用的結(jié)果，包括多種癌基因、抑癌基因、生長(zhǎng)因子及其受體等共同參與，尋找與原發(fā)性HCC的相關(guān)癌基因和抑癌基因，探討它們?cè)诟伟┌l(fā)生、發(fā)展中的變化情況，對(duì)闡明肝癌發(fā)病機(jī)制尤為重要。新的分子生物學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，讓研究者對(duì)腫瘤發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中系統(tǒng)生物學(xué)行為的變化情況有了更深入的了解。微陣列比較基因組雜交技術(shù)（array based comparative genomic hybridization，aCGH），微陣列基因表達(dá)譜技術(shù)以及差異蛋白質(zhì)組學(xué)（differential proteomic analysis）分析等系統(tǒng)生物學(xué)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于腫瘤領(lǐng)域的研究。目前，在HCC研究領(lǐng)域，大多數(shù)對(duì)于HCC的系統(tǒng)生物學(xué)研究主要聚焦于HBV和HCV相關(guān)性HCC上。然而，針對(duì)HBV/AFB1雙暴露相關(guān)肝癌的微陣列技術(shù)、蛋白組學(xué)技術(shù)以及表觀遺傳學(xué)檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)研究仍比較少。如前所述，廣西地區(qū)為HCC的高發(fā)地區(qū)，有特殊的地域因素與致病因素：HBV的高感染率和AFB1的高暴露是導(dǎo)致該地區(qū)HCC高發(fā)的兩大主要因素。并且，大量研究表明這兩個(gè)因素在HCC發(fā)生、發(fā)展方面有協(xié)同作用。AFB1高暴露下的人群HCC發(fā)病概率比正常人群高3倍，HBV感染陽(yáng)性的人群HCC發(fā)病概率較正常人高7倍，如兩者同時(shí)具備則HCC發(fā)病率高達(dá)60倍。

為了探討HBV與AFB1的協(xié)同致癌機(jī)制，初步擬建立廣西地區(qū)HBV和AFB1相關(guān)性HCC特異性分子生物學(xué)指紋圖譜。作者針對(duì)廣西地區(qū)HCC患者，根據(jù)HBV和AFB1的暴露情況將研究對(duì)象分為 4個(gè)亞組：HBV/AFB1雙暴露組［HBV（+）/AFB1（+）］，單HBV暴露組［HBV（+）/AFB1（-）］，單AFB1暴露組［HBV（-）/AFB1（+）］和HBV/AFB1雙陰性組［HBV（-）/AFB1（-）］。采用Array CGH技術(shù)和iTRAQ結(jié)合2DLC-MS/MS定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)分析其染色體DNA拷貝數(shù)變化以及相關(guān)差異蛋白在4個(gè)亞組間的表達(dá)情況。通過(guò)Array CGH技術(shù)，作者在廣西地區(qū)HCC樣本中共檢測(cè)出573個(gè)染色體畸變區(qū)段（chromosomal aberrations，CNAs）（包括184拷貝擴(kuò)增區(qū)段和389拷貝缺失區(qū)段）。同時(shí)，還鑒定出25個(gè)染色體DNA拷貝數(shù)發(fā)生高頻畸變區(qū)段（recurrently altered regions，RARs）。其中，區(qū)段19p13.1-p13.3的高頻缺失，可能為廣西地區(qū)HCC特有的分子生物學(xué)特征之一；4q12-q35.2、13q12.1-q21.1高頻缺失率，7q21.1-q35高頻擴(kuò)增率在HBV/AFB1雙暴露組［HBV（+）/AFB1（+）］中最高，提示其可能與HBV/AFB1雙因素的協(xié)同致癌作用有關(guān)。8p12-p23.2的缺失率在中晚期HCC中明顯高于早期HCC（TNMⅠ～Ⅱ期：38.9%vsTNMⅢ期：92.9%，P=0.038）。同時(shí)，通過(guò)Cox模型多因素分析發(fā)現(xiàn)：8p12-p23.2的缺失為影響HCC患者術(shù)后無(wú)瘤生存期的危險(xiǎn)因素之一（P=0.045），提示染色體8p12-p23.2的高頻缺失可能為HCC的晚期事件，并且與HCC的惡性程度以及患者的不良預(yù)后有關(guān)。此外，作者應(yīng)用iTRAQ定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)對(duì)廣西地區(qū)HCC樣本差異蛋白的表達(dá)譜進(jìn)行分析，共鑒定出133種差異蛋白，它們主要定位于細(xì)胞質(zhì)及線粒體，以結(jié)合功能、催化功能為主，主要參與代謝與解毒、抗凋亡調(diào)節(jié)、細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)及糖酵解調(diào)節(jié)等生物過(guò)程。其中69種差異蛋白編碼基因定位于之前鑒定出的25個(gè)染色體高頻畸變區(qū)域（RARs），提示這69種蛋白的失調(diào)表達(dá)與染色體遺傳學(xué)畸變之間具有一定的相關(guān)性。在鑒定出的133種差異蛋白中，有9種差異蛋白屬于熱休克蛋白家族蛋白，通過(guò)KEGG-PATHWAY功能分類，它們主要參與了抗凋亡途徑和（細(xì)胞免疫）抗原提呈與呈遞調(diào)節(jié)等生物學(xué)過(guò)程。有15種差異蛋白為毒物代謝解毒酶相關(guān)蛋白，它們均失調(diào)表達(dá)于HBV/AFB1雙暴露組［HBV（+）/AFB1（+）］中，提示HBV/AFB1的協(xié)同致癌作用機(jī)制，與其引起毒物代謝解毒酶相關(guān)蛋白的表達(dá)失調(diào)有關(guān)。在HBV/AFB1雙暴露組［HBV（+）/AFB1（+）］和單AFB1暴露組［HBV（-）/AFB1（+）］中，133種差異蛋白表達(dá)差異度最高的為AKR1B10蛋白的上調(diào)（iTRAQ ratio分別為9.22和5.15）。有趣的是，編碼AKR1B10蛋白的基因座位點(diǎn)（7q33.1）正好座落于高頻擴(kuò)增區(qū)段7q11.2-q35中。因此，作者針對(duì)差異蛋白AKR1B10，運(yùn)用RT-PCR、Western blot技術(shù)進(jìn)行表達(dá)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)：AKR1B10的表達(dá)量在HBV/AFB1雙暴露組［HBV（+）/AFB1（+）］和單AFB1暴露組［HBV（-）/AFB1（+）］中顯著高于單HBV暴露組［HBV（+）/AFB1（-）］和 HBV/AFB1雙陰性組［HBV（-）/AFB1（-）組］（P＜0.05）。同時(shí)，對(duì)AKR1B10基因DNA拷貝擴(kuò)增與其表達(dá)也作了相關(guān)性研究，發(fā)現(xiàn)他們之間具有較強(qiáng)的相關(guān)性（P＜0.001），提示AFB1的高暴露可造成染色體畸變，比如7q21.1-q35的擴(kuò)增，從而導(dǎo)致定位在畸變區(qū)內(nèi)7q33.1的AKR1B10基因高表達(dá)。因此，作者推測(cè)AKR1B10的過(guò)表達(dá)可能參與了AFB1的致癌過(guò)程，并有可能成為潛在的、有診療價(jià)值的AFB1相關(guān)性HCC分子生物學(xué)標(biāo)志物之一。

綜上所述，該研究作者初步分析廣西地區(qū)HBV/AFB1雙暴露相關(guān)HCC染色體的畸變特征，并探尋了參與調(diào)控HBV和AFB1相關(guān)性HCC發(fā)生、發(fā)展的分子信號(hào)傳導(dǎo)通路，對(duì)HBV/AFB1的協(xié)同致肝癌機(jī)制有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，在基因組與蛋白組層面初步尋找出與HBV/AFB1雙暴露相關(guān)性HCC的分子生物學(xué)指紋，為廣西地區(qū)HBV/AFB1雙暴露相關(guān)HCC的診斷以及特異性治療靶點(diǎn)的開(kāi)發(fā)提供了新的思路。圖4表4參49。

［齊魯楠摘譯向邦德審校/530021南寧廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院肝膽外科］

［2014-03-25收稿］［編輯 游雪梅］

R735.7

1674-5671（2014）02-02

10.3969/j.issn.1674-5671.2014.02.30