趋化因子CXCL2通过上调肾癌细胞lnc-ARRDC3-1促进EMT的机制研究

Recent studies have shown that long non-coding RNAs (lncRNAs) act as oncogenes or tumor suppressor genes in human cancer. Tumor associated macrophages (TAMs) infiltrate through renal cell carcinoma tissues and play important roles in tumor progression and metastasis by secreting chemokines and regulating the expression of lncRNAs. Gene Expression Microarray has revealed that lnc-ARRDC3-1 and CXCL2 mRNA are overexpressed in renal cell carcinoma, and we found that the expression of lnc-ARRDC3-1 correlates positively with CXCL2 mRNA using bioinformatics analysis. Further study suggested that CXCL2 can up-regulate the expression of lnc-ARRDC3-1 and silencing of lnc-ARRDC3-1 can inhibit the proliferation, invasion and epithelial-mesenchymal transition (EMT) of the renal carcinoma cells in vitro. Therefore, we propose a novel mechanism of the metastasis of renal cell carcinoma: TAMs up-regulate the expression of lnc-ARRDC3-1 through secreting CXCL2 and then promote EMT in renal cell carcinoma. Our study aims to find the molecular mechanism by which CXCL2 up-regulates the expression of lnc-ARRDC3-1, and lnc-ARRDC3-1 promotes the EMT in renal cell carcinoma. This study may reveal a novel mechanism involved in the metastasis of renal carcinoma and provide a new molecular target to the renal cell carcinoma.

lncRNAs在肿瘤中起着致癌或抑癌作用；肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）在肾癌中浸润增加，可通过分泌趋化因子CXCL2等调控lncRNAs的表达，在肿瘤侵袭转移中发挥促进或抑制作用。我们利用芯片技术发现：lnc-ARRDC3-1与趋化因子CXCL2在肾癌中高表达；生物信息学分析表明：lnc-ARRDC3-1与CXCL2mRNA水平呈正相关；体外实验发现：重组人CXCL2可上调肾癌细胞lnc-ARRDC3-1的表达；沉默lnc-ARRDC3-1可抑制肾癌细胞增殖、侵袭能力及上皮-间质转化（EMT）。由此，我们提出肾癌进展的新机制：TAMs分泌的趋化因子CXCL2通过上调肾癌细胞lnc-ARRDC3-1表达，促进肾癌细胞EMT，导致肾癌侵袭和转移。本项目拟阐明CXCL2上调肾癌细胞lnc-ARRDC3-1表达，进而促进肾癌细胞EMT的分子机制，有望揭示肾癌转移的新机制，为肾癌靶向治疗提供新靶点。

长链非编码RNA(lncRNAs)在肿瘤中发生、发展中起着重要的生物学功能。我们发现lncRNA LUCAT1在肾透明细胞癌组织和肾透明细胞癌细胞系中高表达，与患者不良预后相关，提示lncRNA LUCAT1可能和肾透明细胞癌的进展相关。通过体外实验及机制研究，我们发现lncRNA LUCAT1可能通过促进AKT蛋白的磷酸化和抑制GSK-3β的活性，激活AKT/GSK-3β信号通路，促进肾癌细胞的进展。通过数据库筛选，我们发现细胞因子CXCL2与lncRNA LUCAT1的表达水平呈正相关，而CXCL2往往由浸润在肿瘤周围的肿瘤相关免疫细胞分泌。体外实验及相关机制探究发现， CXCL2能诱导上调lncRNA LUCAT1的表达，而下调lncRNA LUCAT1的表达并不影响肾透明细胞癌细胞CXCL2的表达。CXCL2在肾癌患者中组织中高表达，CXCL2的高表达与患者不良预后相关。我们的结果证明了提出的科学假说：“肿瘤相关免疫细胞通过分泌CXCL2，上调肾透明细胞癌细胞中lncRNA LUCAT1的表达，促进AKT蛋白的磷酸化，激活AKT/GSK-3β信号通路，从而促进肾癌细胞的增殖、迁移和侵袭”。CXCL2和lncRNA LUCAT1有望成为肾透明细胞癌预后的潜在的分子标志物，lncRNA LUCAT1有望成为肾透明细胞癌的治疗新靶点。. 此外，我们还发现：lncRNA GAPLINC在膀胱癌中高表达，可能通过调控细胞周期相关蛋白Cyclin D1、CDK4的表达，促进膀胱癌细胞的进展。lncRNA PVT1在肾透明细胞癌中高表达，可能调控肾透明细胞癌的EGFR信号通路，调控肾透明细胞癌的凋亡进程和细胞周期，促进肾透明细胞癌的增殖和进展。 细胞因子CXCL13在肾透明细胞癌中高表达， CXCL13/CXCR5生物轴可能通过PI3K/AKT/mTOR信号通路调控肾透明细胞癌的发生和发展。circPVT1在肾透明细胞癌中高表达，并通过miR-145-5p/TBX15 分子轴调控肾透明细胞癌的发生、发展。CEP55在肾透明细胞癌中高表达，通过激活PI3K/AKT/mTOR 信号通路，介导肾透明细胞癌的EMT进程，促进肾透明细胞癌的发生、发展。以上发现提示这些分子有望成为肾透明细胞癌/膀胱癌早期诊断和评估预后的生物标记物和潜在的治疗新靶点。