肝細胞癌（Hepatocellular Carcinoma）是最常見的原發(fā)性肝癌，平均五年生存率僅為約18%。隨著脂肪性肝病的迅速增加，全球肝癌發(fā)病率正逐年上升，已引起各國的普遍關注。作為當前中晚期肝癌的一線治療方案，阿替利珠單抗（PD-L1單抗）聯(lián)合貝伐單抗（抗腫瘤血管生成）療法相較此前的標準藥物索拉菲尼，在生存率和響應率方面均有顯著改善，但總體治療效果仍存在較大提升空間。

生物節(jié)律是生命進化史上最保守的生理機制之一，它調控生物體的生理和行為，使之與晝夜交替相適應。靈長類動物的全身有超過80%的蛋白質編碼基因呈現(xiàn)出晝夜節(jié)律性表達的特征。正因如此，生物鐘參與調控包括睡眠、進食、激素分泌、代謝、免疫反應等在內幾乎所有的生理過程；晝夜節(jié)律的紊亂與眾多臨床相關疾病如睡眠障礙、肥胖、糖尿病、癌癥等的發(fā)生密切相關。

肝臟是生物節(jié)律發(fā)揮代謝調控作用的核心執(zhí)行器官，表現(xiàn)為：1）肝臟中呈現(xiàn)晝夜節(jié)律性表達基因的比例最高；2）器官特異性敲除肝臟中的生物鐘基因，除了會導致肝內代謝的失調，亦可促進肥胖、糖尿病等全身性代謝疾病。尤其，有多項研究結果提示，肝癌的發(fā)生發(fā)展與生物節(jié)律紊亂息息相關，包括：1）肝癌組織中的生物節(jié)律常常是紊亂的；2）長期的生物節(jié)律紊亂可促使脂肪在肝臟內堆積，并可能誘導自發(fā)性肝細胞癌的發(fā)生；3）臨床數據發(fā)現(xiàn)，生物鐘基因的突變及表達變化跟肝癌病人的生存時間有顯著關聯(lián)。然而，因上述結論多為描述性，生物節(jié)律調控肝癌發(fā)生發(fā)展的分子機制尚不明確。

近日，浙江大學國際健康醫(yī)學研究院、“一帶一路”國際醫(yī)學院、醫(yī)學院附屬第四醫(yī)院曲萌課題組和美國南加州大學 Steve A. Kay 課題組合作，在 PNAS 雜志發(fā)表了題為：Circadian regulator BMAL1::CLOCK promotes cell proliferation in hepatocellular carcinoma by controlling apoptosis and cell cycle 的研究論文。

該研究首次報道了生物節(jié)律核心轉錄因子復合體BMAL1::CLOCK對肝細胞癌的促進作用。該研究發(fā)現(xiàn)，在裸鼠人源肝細胞癌移植瘤中敲減BMAL1或CLOCK基因可顯著抑制腫瘤的生長，在細胞水平表現(xiàn)為細胞周期阻滯和細胞凋亡活性升高。BMAL1::CLOCK控制多個細胞周期因子的節(jié)律性表達，遺傳學鑒定發(fā)現(xiàn)其中WEE1和p21共同參與了BMAL1::CLOCK對肝細胞癌生長的促進作用。

不同于正常細胞，腫瘤細胞依賴G2/M期細胞周期檢驗點以維持基因組穩(wěn)定性。抑制G2/M期檢驗點將導致癌細胞攜帶DNA損傷進行細胞分裂，造成基因組不穩(wěn)定并觸發(fā)細胞凋亡。WEE1是參與G2/M期檢驗點的關鍵激酶，敲低Wee1基因可抑制癌細胞增殖，因此WEE1抑制劑已被廣泛應用于腫瘤臨床試驗。

研究團隊發(fā)現(xiàn)BMAL1::CLOCK直接結合肝癌細胞中Wee1基因啟動子并促進基因的轉錄。與此同時，通過調控REV-ERB表達水平，BMAL1::CLOCK間接抑制細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑p21的轉錄。作為腫瘤抑制因子，p21的高表達導致細胞周期的阻滯，而缺失則會誘導肝細胞的持續(xù)增殖及肝癌發(fā)生。研究團隊進一步證明，過表達WEE1或敲減p21都可一定程度上逆轉BMAL1::CLOCK活性降低對肝癌細胞生長的抑制作用。

綜上所述，該研究為生物節(jié)律調控肝癌發(fā)生發(fā)展提供了分子機制，也為靶標生物鐘小分子的開發(fā)及在肝癌治療中的應用提供了理論基礎。鑒于WEE1常在肝癌組織中高度表達，而p21更傾向于低表達，未來有望在臨床研究中通過抑制BMAL1::CLOCK的活性達到糾正二者表達水平進而治療肝癌的效果。