广西乙肝病毒/黄曲霉毒素B1双暴露相关性肝细胞癌微阵列比较基因组学和定量蛋白质组学研究

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.

国外医学·SCI文摘

广西乙肝病毒/黄曲霉毒素B1双暴露相关性肝细胞癌微阵列比较基因组学和定量蛋白质组学研究

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.

肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是世界上最常见的恶性肿瘤之一。流行病学研究显示，多种遗传学因素与环境致病因素均可导致HCC的发生，并有地域的差异性。例如在日本及欧美国家，70%以上的HCC发生与慢性丙型肝炎病毒（hepatitis C virus，HCV）感染和高摄入酒精有关；在我国，特别是广西地区，大约80%以上的HCC与该地区慢性乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）的高感染率以及黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1，AFB1）的高暴露密切相关。

HCC的发生、发展是多因素综合作用的结果，包括多种癌基因、抑癌基因、生长因子及其受体等共同参与，寻找与原发性HCC的相关癌基因和抑癌基因，探讨它们在肝癌发生、发展中的变化情况，对阐明肝癌发病机制尤为重要。新的分子生物学技术的出现与发展，让研究者对肿瘤发生、发展过程中系统生物学行为的变化情况有了更深入的了解。微阵列比较基因组杂交技术（array based comparative genomic hybridization，aCGH），微阵列基因表达谱技术以及差异蛋白质组学（differential proteomic analysis）分析等系统生物学技术已经被广泛应用于肿瘤领域的研究。目前，在HCC研究领域，大多数对于HCC的系统生物学研究主要聚焦于HBV和HCV相关性HCC上。然而，针对HBV/AFB1双暴露相关肝癌的微阵列技术、蛋白组学技术以及表观遗传学检测技术的相关研究仍比较少。如前所述，广西地区为HCC的高发地区，有特殊的地域因素与致病因素：HBV的高感染率和AFB1的高暴露是导致该地区HCC高发的两大主要因素。并且，大量研究表明这两个因素在HCC发生、发展方面有协同作用。AFB1高暴露下的人群HCC发病概率比正常人群高3倍，HBV感染阳性的人群HCC发病概率较正常人高7倍，如两者同时具备则HCC发病率高达60倍。

为了探讨HBV与AFB1的协同致癌机制，初步拟建立广西地区HBV和AFB1相关性HCC特异性分子生物学指纹图谱。作者针对广西地区HCC患者，根据HBV和AFB1的暴露情况将研究对象分为 4个亚组：HBV/AFB1双暴露组［HBV（+）/AFB1（+）］，单HBV暴露组［HBV（+）/AFB1（-）］，单AFB1暴露组［HBV（-）/AFB1（+）］和HBV/AFB1双阴性组［HBV（-）/AFB1（-）］。采用Array CGH技术和iTRAQ结合2DLC-MS/MS定量蛋白质组学技术分析其染色体DNA拷贝数变化以及相关差异蛋白在4个亚组间的表达情况。通过Array CGH技术，作者在广西地区HCC样本中共检测出573个染色体畸变区段（chromosomal aberrations，CNAs）（包括184拷贝扩增区段和389拷贝缺失区段）。同时，还鉴定出25个染色体DNA拷贝数发生高频畸变区段（recurrently altered regions，RARs）。其中，区段19p13.1-p13.3的高频缺失，可能为广西地区HCC特有的分子生物学特征之一；4q12-q35.2、13q12.1-q21.1高频缺失率，7q21.1-q35高频扩增率在HBV/AFB1双暴露组［HBV（+）/AFB1（+）］中最高，提示其可能与HBV/AFB1双因素的协同致癌作用有关。8p12-p23.2的缺失率在中晚期HCC中明显高于早期HCC（TNMⅠ～Ⅱ期：38.9%vsTNMⅢ期：92.9%，P=0.038）。同时，通过Cox模型多因素分析发现：8p12-p23.2的缺失为影响HCC患者术后无瘤生存期的危险因素之一（P=0.045），提示染色体8p12-p23.2的高频缺失可能为HCC的晚期事件，并且与HCC的恶性程度以及患者的不良预后有关。此外，作者应用iTRAQ定量蛋白质组学技术对广西地区HCC样本差异蛋白的表达谱进行分析，共鉴定出133种差异蛋白，它们主要定位于细胞质及线粒体，以结合功能、催化功能为主，主要参与代谢与解毒、抗凋亡调节、细胞免疫调节及糖酵解调节等生物过程。其中69种差异蛋白编码基因定位于之前鉴定出的25个染色体高频畸变区域（RARs），提示这69种蛋白的失调表达与染色体遗传学畸变之间具有一定的相关性。在鉴定出的133种差异蛋白中，有9种差异蛋白属于热休克蛋白家族蛋白，通过KEGG-PATHWAY功能分类，它们主要参与了抗凋亡途径和（细胞免疫）抗原提呈与呈递调节等生物学过程。有15种差异蛋白为毒物代谢解毒酶相关蛋白，它们均失调表达于HBV/AFB1双暴露组［HBV（+）/AFB1（+）］中，提示HBV/AFB1的协同致癌作用机制，与其引起毒物代谢解毒酶相关蛋白的表达失调有关。在HBV/AFB1双暴露组［HBV（+）/AFB1（+）］和单AFB1暴露组［HBV（-）/AFB1（+）］中，133种差异蛋白表达差异度最高的为AKR1B10蛋白的上调（iTRAQ ratio分别为9.22和5.15）。有趣的是，编码AKR1B10蛋白的基因座位点（7q33.1）正好座落于高频扩增区段7q11.2-q35中。因此，作者针对差异蛋白AKR1B10，运用RT-PCR、Western blot技术进行表达验证发现：AKR1B10的表达量在HBV/AFB1双暴露组［HBV（+）/AFB1（+）］和单AFB1暴露组［HBV（-）/AFB1（+）］中显著高于单HBV暴露组［HBV（+）/AFB1（-）］和 HBV/AFB1双阴性组［HBV（-）/AFB1（-）组］（P＜0.05）。同时，对AKR1B10基因DNA拷贝扩增与其表达也作了相关性研究，发现他们之间具有较强的相关性（P＜0.001），提示AFB1的高暴露可造成染色体畸变，比如7q21.1-q35的扩增，从而导致定位在畸变区内7q33.1的AKR1B10基因高表达。因此，作者推测AKR1B10的过表达可能参与了AFB1的致癌过程，并有可能成为潜在的、有诊疗价值的AFB1相关性HCC分子生物学标志物之一。

综上所述，该研究作者初步分析广西地区HBV/AFB1双暴露相关HCC染色体的畸变特征，并探寻了参与调控HBV和AFB1相关性HCC发生、发展的分子信号传导通路，对HBV/AFB1的协同致肝癌机制有了进一步的认识。同时，在基因组与蛋白组层面初步寻找出与HBV/AFB1双暴露相关性HCC的分子生物学指纹，为广西地区HBV/AFB1双暴露相关HCC的诊断以及特异性治疗靶点的开发提供了新的思路。图4表4参49。

［齐鲁楠摘译向邦德审校/530021南宁广西医科大学附属肿瘤医院肝胆外科］

［2014-03-25收稿］［编辑 游雪梅］

R735.7

1674-5671（2014）02-02

10.3969/j.issn.1674-5671.2014.02.30