自噬依赖的Axin2+癌干细胞生成促进肝硬化中的肝癌发生

标题：Autophagy-dependent generation of Axin2+ cancer stem-like cells promotes hepatocarcinogenesis in liver cirrhosis
影响因子：（Oncogene，2017年）：7.385（2023年最新IF为8.0，JCR Q1区）

文献概要：自噬是肝硬化的一种病理生理现象，可进一步发展为肝癌。癌症干细胞（CSCs）被认为是肝癌发生的起始细胞。为了研究与肝硬化和肝癌发生中CSCs起源相关的精确机制，我们在Axin2Cre中用EGFP标记Axin2+肝细胞；Rosa26EGFP转基因大鼠，然后通过自噬通量对临床和大鼠肝硬化样本进行分层。转基因大鼠肝硬化的临床随访和谱系追踪显示，虽然Axin2/EGFP+肝细胞存在于正常肝脏和肝硬化肝脏中，没有异常自噬，但肝脏Axin2/GFP+CD90+细胞仅在具有异常自噬的肝硬化肝脏中产生，并促进了肝癌的发生。肝硬化中的异常自噬导致肝细胞生长因子（HGF）的表达，导致分选的肝Axin2/EGFP+细胞中Met/JNK和Met/STAT3信号的激活，并转化为具有CSC特性的Axin2/GFP+CD90+细胞。

在转基因大鼠肝硬化模型中，通过全身施用雷帕霉素或氯喹或转染Atg3-和Atg7-shRNAs诱导或抑制肝硬化肝脏中的自噬，显著诱导或抑制HGF表达，进而通过激活或灭活Met/JNK和Met/STAT3信号来增加或减少EGFP+CD90+肝细胞的产生，从而促进或预防肝癌的发生。HGF shRNA、SP600125或stattic的系统治疗还通过灭活HGF/Met/JNK或HGF/Met/STAT3信号传导，减少了异常自噬性肝硬化中EGFP（Axin2）+肝细胞来源的CD90+CSC的产生，进一步预防了肝癌的发生。这些数据表明，通过自噬依赖性HGF表达激活Axin2+肝细胞中的Met/JNK和Met/STAT3信号传导，并由此产生Axin2+CD90+CSC，是肝硬化肝脏癌变的主要机制。

实验部分（采用英格恩产品）

1. 材料与方法

慢病毒载体构建：构建了针对Atg3、Atg7和HGF的特异性shRNA，并通过带有特异性白蛋白启动子的慢病毒载体进行携带

2体内基因沉默实验：

肝硬化模型大鼠通过尾静脉注射 1×10⁹ TU/ml 携带shRNA的慢病毒（靶向Atg3、Atg7或HGF基因），使用英格恩Envirus转染增强试剂，一周两次持续4周。

实验结果

自噬基因沉默效率：

shRNA-Atg3/siRNA-Atg7 显著降低肝硬化肝组织中自噬标志物LC3-II转化，并抑制DNMT1降解和HGF表达。

HGF基因沉默效果：

shRNA-HGF 有效抑制肝硬化肝组织中HGF表达，阻断Met/JNK和Met/STAT3信号通路激活，减少Axin2+CD90+ 肿瘤干细胞生成。

表型改善：

使用英格恩Envirus试剂递送的shRNA慢病毒，显著降低肝癌发生率.

实验意义

技术优势：

英格恩 Envirus转染增强试剂 实现了高效体内基因递送，确保shRNA在肝硬化模型中稳定沉默靶基因（Atg3、Atg7、HGF）。

机制验证：

通过靶向自噬通路（*Atg3/Atg7*）和关键因子HGF，证实 自噬依赖的HGF/Met信号轴 是肝硬化向肝癌转化的关键驱动力：

抑制自噬 → 减少DNMT1降解 → 阻断HGF表达 → 抑制Axin2+CD90+ 肿瘤干细胞生成。

治疗潜力：

靶向自噬或HGF/Met信号可预防肝硬化癌变：

自噬抑制剂（氯喹）、*Atg3/Atg7-shRNA* 或 HGF-shRNA 处理组均未发展为肝癌。

临床转化价值：

提出新型生物标志物：肝硬化中异常自噬和HGF升高可预测肝癌风险。

为开发靶向自噬或HGF的防治策略提供实验依据（如使用shRNA疗法或小分子抑制剂）。