GOLM1调控肝癌转移机制研究（一）

癌症的转移机制一直是科学家们关注的热点。来自复旦大学钦伦秀课题组的研究人员发现一个和HCC转移密切相关的基因——GOLM1。深入的分子机制研究显示，GOLM1作为一个致癌基因促进了肝癌的生长和转移，而这个过程是通过选择性地与表皮生长因子受体EGFR结合，介导EGFR/RTK 锚定到trans-Gogi network上，促进其回收到质膜上而激活下游激酶。该研究为深入理解肿瘤的转移机制及为转移开发新的治疗方案提供了依据。

研究背景

转移是肿瘤的一大特征，也是其很难攻克的重要因素之一。已有的研究发现肿瘤的转移过程由复杂的信号转导调控网络控制。生长因子反馈受体激酶（RTKs）在肿瘤的转移过程中起着重要的调控作用。RTKs的内吞和回收机制，增强了生长因子对有丝分裂的控制，这也是癌细胞的一个显著性特点。而RTKs的回收和降解过程又是受到高尔基体（Golgi）的控制。Golgi相关的分子是如何具体调控这个过程，又是如何与肿瘤转移联系起来，本研究中这个角度出发，为我们详细解读了GOLM1在肝癌转移中的作用角色。

研究思路

研究结果

1． HCC转移特异性基因筛选

为了筛选和HCC转移相关的基因，研究人员利用高通量表达谱芯片，对肝外转移组织（EHMH），自由转移肝组织（MFH）和正常肝组织进行了全基因组表达模式差异分析。结果显示，一个编码高尔基体相关蛋白GOLPH2的基因——GOLM1，只在EHMH组中特异性显著上调。由于高尔基体在蛋白合成和转运中的重要作用，研究人员把GOLM1作为候选研究基因。

通过qRT-PCR和IHC分析，研究人员发现GOLM1的mRNA和蛋白水平在HCC中，特别是EHMHs中显著增高。早期复发HCCs病人组织中，GOLM1的蛋白水平也明显高于无复发（RF）病人。因此，GOLM1可能与HCC的转移密切相关。

2. GOLM1与HCC病理表征分析

为了进一步探究GOLM1与HCC转移的关系。研究人员运用组织芯片对375个病人进行了GOLM1表达分析，发现高表达组肿瘤微管侵袭增高，总生存率（OS）低，复发（TTR）时间早。Cox比例风险回归分析显示，高表达的GOLM1可作为OS和TTR的独立诊断指标。因此，GOLM1的过量表达与HCC的不良预后密切相关。

3.GOLM1调控功能分析

首先，对不同HCC细胞系的检测发现，MHCC-97H，HCC-LM3，Huh-7细胞中GOLM1都是高表达的。同时，这些细胞会伴随有高的侵袭和转移能力。在细胞中用shRNAs人为降低GOLM1表达（GOLM1-KD），发现对细胞的增殖能力有一定抑制作用，细胞的转移和侵袭能力也有所抑制。再将GOLM1 cDNA转移至GOLM1-KD细胞，可以补救下调抑制表型。在GOLM1低表达细胞系中转染上调GLOM1（GOLM1FLAG），也能限制增加细胞的增值，侵袭，转移能力。

裸鼠皮下移植模型分析显示，MHCC-97HshGOLM1组肿瘤大小显著变小，肺转移也明显降低。而在小鼠模型中上调GOLM1可显著增加肿瘤的生长和转移。因此，内体内外的gain-和loss-of-function实验表明GOLM1对促进HCC生长和转移非常重要。