VHL/HIF-1α轴调控TRIB3表达促进肾细胞癌增殖和侵袭的分子机制研究

Renal cell carcinoma (RCC) is one of the most common malignant tumors in the urinary system. Metastatic RCC is detected in approximately 30% of patients at the time of diagnosis. It is a vital topic to improve the prognosis of patients with advanced RCC in clinical practice. The disorder of VHL/HIF pathway is the most important molecular mechanism in RCC development. Although molecular therapies target downstream molecules of VHL/HIF pathway have improved the prognosis of patients with metastatic RCC, the therapeutic effects are unsatisfactory and discovering new therapeutic targets remains urgent. On the basis of our preliminary study, a new candidate gene named tribbles pseudokinase 3 (TRIB3) was found through bioinformatic analysis. The upregulation of TRIB3 was observed in RCC tissues and associated with poor prognosis of patients. Thus, in this study we will establish animal models and perform cDNA microarray, tandem mass spectrometry and luciferase reporting assay to further explore the role of TRIB3 in RCC and the regulation of VHL/HIF pathway towards TRIB3. The finding of a new regulation axis of "VHL/HIF-1α/TRIB3" will further clarify the pathogenesis of RCC and provide theoretical basis for the treatment of RCC.

肾癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一，约30%的患者在确诊时已发生转移，如何改善晚期肾癌患者预后是临床治疗中面临的重要课题。VHL/HIF通路失调是肾癌发生发展最为重要的分子机制，目前针对晚期肾癌的靶向药物均以其下游的分子作为靶点，然而总体治疗效果尚不能令人满意，因此迫切需要探索新的靶点。本课题组在长期针对该通路的研究基础上，运用生物信息学方法筛选出HIF下游一个新的候选基因：假性蛋白激酶3（TRIB3）,并在体外实验中证实其能促进肾癌细胞增殖和侵袭且与患者不良预后相关。为进一步明确TRIB3基因发挥促癌作用的具体机制，以及VHL/HIF通路对该基因的调控方式，本课题在前期实验基础上，拟通过裸鼠成瘤、基因芯片、串联质谱分析、荧光素酶报告基因等方法，探索TRIB3基因上下游的分子通路。预期结果将揭示肾癌发病机制中一条新的调控轴：VHL/HIF/TRIB3，为发现肾癌治疗的新靶点提供理论基础。

肾癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一，约30%的患者在确诊时已发生转移，如何改善晚期肾癌患者预后是临床治疗中面临的重要课题。VHL/HIF通路失调是肾癌发生发展最为重要的分子机制，目前针对晚期肾癌的靶向药物均以其下游的分子作为靶点，然而总体治疗效果尚不能令人满意，因此迫切需要探索新的靶点。本研究运用生物信息学方法筛选出一个与肾癌相关的新候选基因——假性蛋白激酶3（TRIB3）。TRIB3是一个重要的应激相关基因，在缺氧、营养缺乏等微环境中诱导表达会上调，通过调控下游一系列生物学反应，缓解应激压力，维持细胞的存活。我们首先在本中心肾癌样本库中检测TRIB3表达并结合患者的临床病理资料，分析两者之间的相关性；进而在肾癌细胞系中通过敲低和过表达TRIB3基因，观察肾癌细胞的生物学功能变化；最后，通过转录组学技术和荧光素酶报告基因实验等方法，揭示TRIB3调控肾癌细胞生物学行为变化的具体分子机制。研究结果表明，与癌旁正常肾组织相比，肾癌组织中TRIB3的表达明显升高；而且肿瘤体积越大，TRIB3表达越高；肿瘤病理分期越高，TRIB3表达越高；TRIB3高表达与肾癌患者的不良预后存在相关性；而且HIF‑1α高表达与TRIB3高表达之间也存在相关性；体外实验显示，肾癌细胞系中敲低或过表达TRIB3分别能够抑制或促进肾癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力；动物体内实验表明，过表达TRIB3能够促进肾癌种植瘤的生长；进一步分子机制研究表明，HIF-1α能够介导TRIB3表达，并通过调控MAPK信号通路促进肾癌细胞的增殖、迁移和侵袭。本研究初步明确了“HIF‑1α-TRIB3-MAPK”信号轴在肾癌发生发展中的调控作用，不仅完善了肾癌的发生机制，而且为寻找潜在的肾癌治疗分子靶标和生物标记物提供了新的思路和重要理论依据。