一种新型膜结合IL-15分子介导人肾癌细胞上皮间质转化的分子机理研究

我们在前期研究中发现原发性人肾癌细胞表达一种新型的膜结合型IL-15分子, 并证实其具有独特的生化和功能特性，能够介导人肾癌细胞发生上皮间质转化。本项目拟在此基础上，进一步探讨这种膜结合型IL-15分子介导人肾癌细胞发生上皮间质转化的特征性指标及对细胞转移潜能的影响；进而阐明这种膜结合型IL-15分子与可溶性IL-15受体α链相互作用诱导人肾癌细胞上皮间质转化过程中MAPK信号通路和Src信号通路中关键功能分子的变化，以及这种相互作用的负调节机制对人肾癌细胞上皮间质转化进程的影响；最后在SCID小鼠上建立人肾癌移植瘤模型，在整体动物水平上验证膜结合型IL-15分子与可溶性IL-15受体α链相互作用信号的调控对于肾癌发生发展的生物学意义及其与上皮间质转化的相关性。通过上述研究，可进一步明确IL-15/IL-15受体在肾癌发生发展中的作用，为肾癌的临床治疗提供理论依据。

肾癌因其具有较强的免疫原性而区别于其它实体肿瘤，因此免疫调节治疗成为肾癌治疗的重要组成部分。目前肾癌免疫治疗已经公认的因子有IL-2和IFN-α。而IL-15作为一种与IL-2功能类似的重要免疫调节因子，能否用于肾癌治疗则不甚明了。在本课题研究中，我们检测到原代人肾癌细胞株上可高表达分子量为27 kDa的新型膜结合型IL-15分子，其在可溶性IL-15受体α链的刺激下可促使细胞形态由鹅卵石样变成成纤维样；同时上皮表型表达发生下调而间质表型表达发生上调；细胞的迁移和侵袭能力也在刺激后明显增强。在IL-15受体α链的刺激下，Src、Erk和Akt激酶均可发生明显的磷酸化，而TGF-β通路不发生明显改变。运用Src、Erk、Akt各自的特异性抑制剂抑制上皮间质过程可发现Erk和Akt具有Src依赖性，Akt激酶而非Erk激酶，是真正介导上皮间质转化的分子。AKT激酶与GSK-3β可直接作用结合，而GSK-3β则引起β-catenin的变化，使β-catenin在刺激后发生入核，从而与核内转录因子结合诱导E-cadherin等表型蛋白的上调。同时我们还发现FAK激酶能调控迁移和侵袭能力的改变，Src激酶作用于FAK激酶上游，二者可能形成复合物调控细胞运动、粘附的功能。在这过程中我们试图寻找并鉴定膜结合型IL-15和可溶性IL-15受体α链相互作用的接头蛋白，但没有找到理想的对象。随后我们还发现膜结合型IL-15和可溶性IL-15受体α链信号的负调控机制：原发性人肾癌细胞表达IL-15受体α链，它可以与膜结合型IL-15分子竞争性结合，但膜结合型IL-15的表达并不依赖于IL-15受体α链的存在。最后，通过收集一定数量的正常肾组织标本和肾癌组织标本，对其进行荧光定量PCR和免疫组化，发现IL-15的mRNA和蛋白表达水平在肾癌组织中较正常肾组织中明显增高，提示肾癌产生的IL-15可能有助于疾病的发生发展。通过本项目研究探明了IL-15在肾癌细胞中的详细机理过程。同时表明，尽管IL-15在结构和功能上类似于IL-2甚至比IL-2功能活性更强，但它仍不适宜替代IL-2用于免疫治疗肾癌细胞。同时，通过针对信号调控节点的抑制或干扰，控制肾癌细胞的发生发展，从而为临床靶向治疗肾癌提供指导。本项目共发表标注81101563资助的SCI论文7篇，在投修回的SCI一篇，成功申请国家专利2项。