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背景:原发性肝癌是常见的恶性肿瘤之一,肝细胞癌(HCC)是原发性肝癌中主要的病理类型。HCC以恶性程度高和病死率较高为主要特点,患者5年生存率不足15%。有氧糖酵解是恶性肿瘤代谢重编程的特征之一,表现为即使在有氧条件下,肝癌细胞更倾向于采用糖酵解的方式供能。靶向糖酵解途径是肿瘤治疗重要发展方向,通过调控糖酵解限速酶活性抑制肿瘤生长。PP2A是重要的肿瘤抑制因子,其催化亚基C亚基(PP2Ac)受甲基化修饰调控。LCMT1是唯一的PP2A甲基转移酶,在调节PP2A全酶的组装和活性中发挥重要的作用。在本课题组前期的体内和体外研究中发现,LCMT1可以调控正常肝细胞糖代谢过程,但其在肿瘤细胞糖代谢中的作用尚不清楚,值得进一步研究。目的:探究LCMT1在HCC组织中的表达特点及其对肝癌细胞增殖和糖酵解途径的影响,为寻找新的HCC治疗靶点提供线索。方法:1.收集2018年12月-2019年6月某院HCC患者术后癌组织和癌旁组织,荧光定量PCR(q-PCR)和蛋白免疫印迹实验检测LCMT1表达水平。2.利用GEO数据库获取多组HCC患者的癌组织和癌旁组织中LCMT1表达水平的RNA-seq数据,并对数据集进行Mate分析,分析HCC患者癌组织和癌旁组织中LCMT1的表达水平。3.利用Bio Portal肿瘤数据库在线分析网站获取HCC患者肿瘤组织中LCMT1表达水平数据及患者的基本临床资料,根据LCMT1表达水平将研究对象进行分组,分析不同分组之间患者的确诊年龄、肿瘤大小、肿瘤分级等特征是否存在差异,探究LCMT1表达与HCC患者预后的关系。4.采用脂质体法转染技术在Hep G2和Huh7细胞系中构建沉默LCMT1的细胞模型,在Hep3B细胞中构建高表达LCMT1细胞模型。荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白(GFP)阴性对照检测转染效率,蛋白免疫印迹检测LCMT1蛋白表达,确定细胞模型是否构建成功。5.利用上述构建的沉默和高表达LCMT1的细胞模型,采用Cell Counting Kit-8(CCK8)、Ed U增殖检测试剂盒、平板克隆形成实验检测LCMT1对肝癌细胞增殖的作用,采用平面划痕实验检测LCMT1对肝癌细胞迁移能力的影响。6.利用上述构建的沉默和高表达LCMT1的细胞模型,采用葡萄糖检测试剂盒、乳酸检测试剂盒、乳酸脱氢酶(LDH)和丙酮酸激酶(PK)活性检测试剂盒检测沉默和高表达LCMT1对肝癌细胞糖酵解水平的影响;qPCR检测糖酵解过程关键调控基因GLUT1、HK2、PFK2和MCT4 m RNA表达水平的影响。7.获取TCGA数据库中HCC患者肿瘤组织中LCMT1和糖酵解调控基因GLUT1、HK2、PFK2、PKM、LDH和MCT4表达的信息,对HCC患者肿瘤组织中LCMT1与糖酵解调控基因的表达进行相关性分析。结果:1.蛋白免疫印迹和q-PCR结果显示HCC患者癌组织中LCMT1表达水平高于癌旁组织。2.Meta分析结果显示GEO数据库中HCC患者癌组织中LCMT1表达水平高于癌旁组织,且不存在发表偏倚。3.分析TCGA数据库结果显示,LCMT1的表达水平在是否为亚洲人种、肿瘤组织学分级、肿瘤大小和家族史中存在差异,其中LCMT1表达水平与肿瘤组织学分级和肿瘤大小呈正相关,即LCMT1表达水平越高,肿瘤组织学分级越差、肿瘤越大,但其他临床特征如诊断年龄、性别、饮酒、HBV感染、T分期、血管侵犯无统计学差异。Kaplan-Meier(K-M)生存曲线分析显示LCMT1高表达的HCC患者的总生存时间和无病生存时间较短,且差异具有统计学意义。4.CCK8、Ed U增殖检测试剂盒和q-PCR结果显示,沉默LCMT1抑制Hep G2和Huh7细胞的增殖,降低细胞增殖相关核蛋白MKI67 m RNA水平的表达;高表达LCMT1提高Hep3B细胞增殖能力,上调细胞增殖相关核蛋白MKI67 m RNA的表达;平板克隆形成实验结果显示沉默LCMT1降低Hep G2和Huh7细胞的克隆形成能力;平面划痕实验结果显示沉默LCMT1不影响Huh7细胞的迁移能力。5.葡萄糖含量检测、乳酸含量检测试剂盒、LDH活性、PK活性检测试剂盒和q-PCR结果显示,沉默LCMT1降低Hep G2和Huh7细胞对葡糖糖的利用,降低乳酸的生成,抑制PK和LDH的活性,并降低糖酵解调控基因GLUT1、HK2、PFK2和MCT4 m RNA水平的表达;高表达LCMT1增强Hep3B细胞对葡萄糖的利用和乳酸的生成的能力,增加PK和LDH的活性,并上调糖酵解调控基因GLUT1、HK2、PFK2和MCT4 m RNA水平的表达。6.TCGA数据库中肝细胞癌患者肿瘤组织中LCMT1表达与糖酵解相关调控基因GLUT1、HK2、PFK2、PK、LDH和MCT4 m RNA表达水平之间存在明显的正相关关系。结论:1.在HCC组织中LCMT1的表达高于癌旁组织,且高表达LCMT1是HCC患者预后不良的标志。2.LCMT1促进肝癌细胞增殖。3.LCMT1调控肝癌细胞糖酵解。