AZGP1在肾透明细胞癌发生发展中的功能和机制

The function and mechanisms of AZGP1 in clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) tumorigenesis and development remain elusive. We found that the expression of AZGP1 in human ccRCC was downregulated; and was closely related to the stage and classification of ccRCC and the survival of patients. The overexpression of AZGP1 inhibited the survival and migration of renal cancer cells with the inactivation of VHL. It is suggested that AZGP1 may be a tumor suppressor gene in the kidney. This project intends to determine the function of AZGP1 in regulating renal cancer cells in vitro. Then, we will use the Cre-LoxP system to knockout Azgp1 and Vhl in renal epithelial cells under control of the Ksp-Cre. Through biological methods, we will analyze the phenotypes of gene mutant mice to confirm the tumor suppressor function of AZGP1. Moreover, we will explore the molecular mechanisms of AZGP1 in inhibiting the tumorigenesis and development of ccRCC. Finally, we will validate the signaling-related effectors in the large-scale human ccRCC data from TCGA (The Cancer Genome Atlas) database. The above results will provide new insights for better understanding of the function and mechanisms of AZGP1 in tumorigenesis and development, and new drug targets such as AZGP1 and mouse models for the research of individualized medicine.

AZGP1在肾透明细胞癌发生发展中的作用和机制尚不清楚。我们发现AZGP1在肾透明细胞癌中的表达降低，与肾透明细胞癌的分期、分级以及患者的生存期密切相关，并能抑制VHL失活肾癌细胞系的存活和迁移能力，据此提出AZGP1可能在肾透明细胞癌中协同VHL发挥抑癌作用。本项目拟继续利用体外细胞实验明确AZGP1调控肾癌细胞的功能。随后利用基于Cre-Loxp系统的条件基因敲除技术在小鼠肾上皮细胞中特异性敲除Azgp1和Vhl，综合利用各种生物学技术对小鼠模型进行系统的分析，明确AZGP1协同抑制肾透明细胞癌的功能并初步探索其分子机制。最后，利用TCGA数据库中大规模的人体肾透明细胞癌标本验证肾癌重要信号通路效应分子的改变。上述研究将为明确AZGP1在肾透明细胞癌发生发展中的作用提供重要的体内外证据，为个体化治疗策略研究如靶向治疗提供理论基础，以及提供新的与人类肾癌发生发展过程相似的小鼠模型。

肾癌是常见的恶性肿瘤，寻找在肾癌发生发展中的关键基因和分子机制是本领域的热点科学问题。我们结合TCGA数据库分析发现AZGP1的RNA表达与肾透明细胞癌患者的肿瘤分期、肿瘤分级以及生存期密切相关，并发现其下游效应分子同样在肾透明细胞癌中表达失调，并且其数个共表达分子同样与肾透明细胞癌患者生存期密切相关。但是AZGP1在肾透明细胞癌发生发展中的作用和机制尚不清楚。本研究在体外证实了AZGP1能够抑制肾癌细胞的增殖、凋亡和迁移，表明AZGP1在肾透明细胞癌中能够做为抑癌基因发挥功能。.我们通过测序发现CYFIP2在AZGP1过表达的肾癌细胞系中表达上调，结合TCGA数据库分析发现CYFIP2的RNA表达与肾透明细胞癌患者的肿瘤分期、肿瘤分级以及生存期密切相关，体外细胞实验证实了CYFIP2能够抑制肾癌细胞的增殖和迁移，表明在肾透明细胞癌中CYFIP2可能能够做为AZGP1的效应分子发挥抑癌基因的功能。.鉴于AZGP1属于MHC I类分子家族，可能与免疫反应具有密切的关系。之前我们的分析也发现肾透明细胞癌中的差异基因主要集中在免疫及代谢相关信号通路。因此我们重点分析并明确了补体相关分子、细胞因子及其受体等免疫相关分子在ccRCC中的表达变化及其与患者预后等的相关性。一方面为解析免疫系统在肾癌发生发展中的作用机制提供了新的思路，另一方面为后续预后模型的建立以及指导患者术后管理提供了新的可能。.但是，我们构建的肾小管上皮细胞特异性敲除Azgp1以及同时敲除Azgp1和Vhl的小鼠在6月龄时均未发生肾癌。因此小鼠体内部分的AZGP1在肾癌中的功能和机制需要进一步的探索。此外我们发现在人纤维化的样本以及肾脏缺血再灌注小鼠模型中AZGP1的表达明显下调，我们一方面利用肾小管上皮细胞特异性敲除Azgp1的小鼠初步明确了其在缺血再灌注损伤中具有促进损伤的功能；另一方面利用肾脏缺血再灌注小鼠模型明确了Sema4A-Nrp1-Akt-mTOR轴对小鼠肾脏缺血再灌注损伤的保护作用；此外我们还利用肾脏缺血再灌注大鼠模型明确了大鼠肾脏外科性缺血时间与急性肾损伤程度之间的关系。