背景原发性肝癌(Primary liver cancer,PLC)是全世界常见的恶性肿瘤。尽管肝癌的治疗方法较多,但仍然有部分晚期肝癌患者治疗效果不佳。此外,肝癌的发病机制尚不完全清楚,也缺乏针对治疗效果不佳肝癌患者个体化治疗方法。所以,研究新的肝癌肿瘤标志物用于治疗肝癌和改善肝癌患者的预后迫在眉睫。后期促进复合物(Anaphase promoting complex,APC)被认为是维持染色体结构及准确分离的一个重要因素。染色体不稳定(Chromosomal instability,CIN)是最常见的基因组不稳定形式,它也可以通过增强肝癌的异质性、抗药性和免疫逃逸促进肝癌的进展。然而,细胞分裂周期蛋白23(CDC23,Cell division cycle23)也被称为APC8,是后期促进复合物(Anaphase promoting complex,APC)的一个亚单位。之前多项研究发现CDC23涉及甲状腺乳头状癌、乳腺癌、子宫内膜癌等肿瘤的进程。但是,CDC23在肝癌中的作用尚不清楚,本研究首先通过生物信息学方法研究CDC23在肝癌组织、细胞的表达及其与肝癌患者的预后相关性;并通过一系列实验探索CDC23在肝癌的表达,以及对肝癌细胞表型的影响,包括增殖、克隆形成、划痕愈合、凋亡、迁移和侵袭等。并进一步探索相关的分子机制,包括细胞凋亡和上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)等。目的通过生物信息学方法和一系列实验探索CDC23在肝癌的表达,以及对肝癌细胞表型的影响和相关的分子机制。方法(1)使用TIMER2数据库中分析CDC23在各种肿瘤中的表达情况,然后使用TCGA数据库和GEO数据(GSE76427)分析CDC23在肝癌及癌旁组织中的表达;使用Ualcan数据库探究CDC23在肝癌组织不同分期患者的临床相关性;使用TCGA中肝癌数据进行单因素、多因素分析探索CDC23是否是肝癌患者预后的独立危险因素之一;GEPIA2数据库和Kaplan-Meier Plotter数据库验证CDC23表达与肝癌患者的总生存率的关系;最后使用q RT-PCR、Western blot和免疫组织化学技术分析CDC23在肝癌组织与癌旁组织中的表达,并分析其与临床病理特征相关性。(2)利用q RT-PCR及Western blot分析CDC23在正常肝细胞株LO2和四种肝癌细胞株Hep G2、Hep3B、Huh7和LM3中的表达;选择LM3和Huh7两株肝癌细胞分别进行了敲低和过表达慢病毒的转染,并通过Western blot实验确认慢病毒的转染效率;为探索CDC23在肝癌中的功能,我们实施了CCK-8、细胞克隆、细胞划痕、细胞迁移、侵袭、细胞凋亡和细胞周期等体外实验探究CDC23对肝癌细胞功能的影响。(3)为了研究CDC23在体内环境中对肝癌的作用,我们采用了sh CDC23敲低组和NC对照组进行裸鼠皮下成瘤实验。(4)为了探索CDC23在肝癌中的作用机制,我们基于TCGA的肝癌数据,使用GSEA v 4.0.1软件和基因集“c2.cp.kegg.v7.1.symbols.gmt”进行KEGG富集分析,以https://www.selleck.cn/products/iacs-010759-iacs-10759.html检测CDC23对肝癌中特定信号通路的影响。此外,利用c Bioportal数据库分析CDC23与相关核心基因表达的关系,Western blot等实验验证CDC23是否调控相关的信号通路。结果(1)TIMER2数据库分析发现,相比于正常组织,CDC23表达在多种肿polyester-based biocomposites瘤组织中上调,而且CDC23的表达水平在TCGA和GSE76427的肝癌表达数据中都显著高表达;q RT-PCR、Western blot和免疫组化分析结果得出,相比于正常癌旁组织CDC23在肝癌组织中高表达;此外,免疫组化分析结果发现CDC23表达与肿瘤大小和TNM分期相关;其次,对TCGA肝癌数据进行单因素和多因素Cox分析得出,CDC23高表达是肝癌患者预后的独立危险因素之一;GEPIA2数据库和Kaplan-Meier Plotter数据库发现高表达的CDC23与肝癌患者的不良预后相关;此外,Ualcan数据库分析发现CDC23与TP53突变状态呈正相关并且在具有TP53突变的肝癌患者中显著过表达。(2)Western blot实验验证了各组细胞的转染效率;此外,细胞功能实验发现,CDC23表达下调,会引起LM3细胞一些生物学行为能力的下降,包括细胞增殖、克隆形成、划痕愈合、迁移和侵袭;LM3细胞凋亡率也会升高、细胞周期阻滞在G2/M期。在另外一组中,CDC23selleck HPLC表达上调会引起Huh7细胞一些生物学行为能力的上升,包括细胞增殖、克隆形成、划痕愈合、迁移和侵袭;但Huh7细胞凋亡率会降低。(3)裸鼠皮下成瘤实验发现,CDC23表达下调后会抑制肿瘤的生长,敲减组中瘤体的体积和重量显著小于对照组(P<0.05);此外,Ki67的表达也会随着CDC23表达的下降而减弱。(4)KEGG通路富集分析CDC23高表达组中所富集的通路包括“RIG I like receptor signaling pathway”、“RNA degradation signaling pathway”、“Cell cycle”、“Adherens junction”、“MAPK signaling pathway”、“WNT signaling pathway”、“Apoptosis”、MTOR signaling pathway”等信号通路;此外,Ch IPBase数据库发现,CDC23的表达水平与Vimentin、CTNNB1的表达水平呈正相关;最后,Western blot和CCK-8实验发现,CDC23可能通过Bcl-2/Bax信号通路调控肝癌细胞的凋亡且CDC23可能通过调控Wnt/β-catenin信号通路促进EMT引起肝癌细胞增殖、转移。结论(1)CDC23在人肝癌组织和细胞中高表达,其表达水平与肝癌肿瘤的大小、TNM分期和预后有关;(2)CDC23表达下调会引起LM3细胞增殖、克隆形成、划痕愈合、迁移和侵袭能力减弱;LM3细胞凋亡率升高、细胞周期阻滞在G2/M期;(3)CDC23表达上调会引起Huh7细胞增殖、克隆形成、划痕愈合、迁移和侵袭能力增强;但会导致Huh7细胞的凋亡率降低;(4)CDC23表达降低可以抑制肝癌细胞裸鼠皮下成瘤的生长;(5)CDC23可能通过Bcl-2/Bax信号通路调控肝癌细胞的凋亡;并可能通过调控Wnt/β-catenin信号通路促进EMT引起肝癌细胞增殖、转移。