据世界卫生组织(WHO)统计数据,肝癌是全球第五大常见恶性肿瘤, 每年约有 78 万新发病例,致死率居癌症引起逝世的第二位。其间,85%-90% 的肝癌归于原发性肝细胞癌(Hepatocellular Carcinoma,HCC)。 在我国,癌症相关逝世中肝癌排名首位且每年有超越 30 万人被确诊为原发性肝细胞癌,其间超越 80% 的肝癌发作与乙型肝炎病毒(Hepatitis B Virus,HBV)感染相关。
HBV 感染的首要损害是缓慢感染,缓慢乙肝患者(CHB)易发作肝纤维化、肝硬化并终究导致肝癌的疾病进程。不经医治,约 25% 的人感染乙型肝炎 30-50 年终究可发展为肝硬化或肝癌。咱们和其他团队的研讨标明,HBV 感染相关肝癌中 p53 功用性骤变和 PTEN 表达下降是重要的基因事情。但是,现在没有有相关研讨给出直接依据说明 p53 骤变和 PTEN 表达改动与 HBV 感染过程中肝癌构成的联系。
跟着强壮的基因修改东西 CRISPR/Cas9 体系近来在多种机体中的成功运用,其在快速肿瘤模型树立上逐步发挥潜能。咱们的研讨运用该体系探求了机体 p53 和 PTEN 骤变在 HBV 感染布景下肝癌构成中的效果。为了进步基因修改功率,咱们经过在 CRISPR 质粒骨架上额定刺进另一导游 RNA(gRNA)表达框构建了可一起靶向敲除小鼠 p53 基因和 Pten 基因的双敲除质粒。经过尾静脉水压动力打针,把双敲除 p53 和 Pten 基因 CRISPR 体系递送到成年 HBV 转基因小鼠肝脏然后使研讨机体 p53 和 Pten 骤变在 HBV 布景下肝癌构成中的效果成为或许。
咱们的研讨结果标明,运用该体系诱导 p53 和 Pten 一起骤变后 4 个月原发性肝细胞癌即可显着构成。但是,在野生型小鼠对照组以及运用 CRISPR 空载的 HBV 转基因小鼠组在尾静脉水压动力打针 8 个月后仍未发现显着肿瘤构成。经过对构成的肿瘤进行基因骤变剖析和病理检测,咱们进一步发现构成的肿瘤中存在高频率 CRISPR 体系靶向的 p53 和 Pten 功用缺失性骤变以及 p53、Pten 蛋白表达下降。一起,因为 Pten 缺失,咱们观察到肝细胞显着的脂肪累积。
值得注意的是,试验中 HBV 转基因小鼠敲除 p53 和 Pten 试验组血清 HBV 表面抗原(HBsAg)水平缓谷丙转氨酶(ALT)水平比对照组均明显进步,标明晰严峻肝损害和肝脏炎症反响。虽然有关 HBV 致病性的研讨许多,但 HBV 在肝癌构成中的效果十分复杂。
和其他相关研讨发现,HBV 或许经过多途径诱导疾病的发生,包含免疫介导的肝炎导致的机体基因组改动累积,诱导氧化压反响,病毒特异蛋白 HBx 的直接致癌效果以及 HBV DNA 在宿主基因组的整合等。越来越多的研讨标明,炎症微环境是缓慢 HBV 感染者肝脏恶性转化的重要原因之一。
本研讨中运用的 HBV 转基因小鼠模型能够很多表达 HBV 表面抗原并在内质网累积然后诱导肝脏炎症以及最终肝癌的构成。该模型很好地模仿了肝脏炎症、肝细胞增生和肝癌构成的缓慢 HBV 患者的疾病进程。一起,和其他危险要素导致的肿瘤比较,HBV 相关肝癌存在较高份额的染色体改动和基因骤变,包含 p53 和 Pten 的高频骤变或表达改动。这些重要的机体抑癌基因的改动或许在肝癌构成过程中起到重要效果,但此方面仍缺少很好的体系研讨。
本研讨人为模仿联合以上 HBV 布景和机体抑癌基因骤变两个要素,结果标明不运用任何化学诱导剂,一起敲除 p53 和 Pten 即可在 4 个月时间内诱导成年 HBV 转基因布景小鼠肝脏成瘤。所以咱们的研讨第一次供给了机体 p53、Pten 骤变和 HBV 一起唆使肝脏肿瘤构成的试验依据,一起咱们为快速树立 HBV 特征肝癌模型供给了卓有成效的办法,也为将来点评 HBV 相关抗肿瘤药物供给了很好的动物模型。