Zic2调控Runx2促进肾癌细胞增殖和血管生成的分子机制

Disclosing the molecular mechanism of the initiation and progress of clear cell renal cell carcinoma (CCRCC) is of essential importance for clinical diagnosis and treatment. Lately, we found that the transcriptional factor Zic2 was over-expressed in CCRCC. Increase of Zic2 was significantly associated with mircovessel density (MVD) and unfavorable prognosis. In vitro experiments showed that Zic2 directly bound to Runx2. Gene chip revealed that over-expression of Zic2 induced the expression of Runx2, and subsequently increased the cell proliferation and migration of CCRCC cells. Furthermore, our data demonstrated that miR-4262 could markedly inhibit the expression of Zic2. As a result, we assume that Zic2 interacts with Runx2 to promote cell proliferation and angiogenesis in CCRCC. In this study, we aim to determine the expression of Zic2 and its significance in CCRCC, to disclose the mechanism via which Zic2 regulates Runx2, to reveal the regulation of Zic2 by miR-4262, and to investigate the role of Zic2 in cell proliferation, angiogenesis and chemotherapy in CCRCC, using a series of biological and immunological experiments in cell and animal models. Our study is about to provide evidence that Zic2 is involved in tumorigenesis and development of CCRCC, and suggest Zic2 as a promising therapeutic target in CCRCC.

明确肾透明细胞癌发生发展的分子机制对肾癌的诊断和治疗至关重要。我们前期观察到转录因子Zic2在肾癌细胞中高表达，并与肿瘤血管密度及预后差相关。基因芯片结果提示Zic2参与调控Runx2，过表达Zic2促进肾癌细胞增殖和迁移；体外实验显示Zic2与Runx2相互结合；miR-4262可抑制Zic2的表达。因此，我们提出Zic2调控Runx2促进肾癌细胞增殖和血管生成的假说。本项目拟采用一系列分子细胞生物学技术及多种细胞和动物模型，在蛋白表达调控及细胞功能上，明确Zic2和Runx2在肾癌中的表达及其临床意义，揭示Zic2调控Runx2的分子机制，探明miR-4262对Zic2的调控作用，阐述miR-4262-Zic2-Runx2通路在肾癌细胞增殖和血管生成中的作用及其机制，并探讨Zic2在肾癌化疗中的潜在应用价值，为诠释肾透明细胞癌发生发展的分子机制和寻找肾癌治疗新靶点提供充分的科学依据。

转录因子在肿瘤中的发生、发展及转移中被证实起着重要的作用。肾细胞癌中我们观察到转录因子Runx2在肾癌细胞株、肾癌新鲜组织、以及301例肾癌石蜡组织中均高表达，并与不良预后相关。我们通过本项目拟进一步对RUNX2在肾癌发生及发展中的作用进行深入探讨，对其生物学功能进行了较全面的研究，并寻找该因子上游及下游的调控因子与RUNX2在肾癌发生发展中的相互作用。首先，我们通过体外细胞实验及体内动物实验，包括采用qRT-PCR，western blot，IHC，动物模型等实验技术证实RUNX2可促进肾癌的增殖和迁移能力。接着我们寻找调控RUNX2的上游分子。通过生物信息预测以及数据验证，我们发现另一个转录因子Zic2是RUNX2的上游调控因子，并通过一系列的细胞功能实验验证了上述设想。我们发现Zic2通过调控RUNX2促进肾癌细胞株的增殖及转移，并在301例肾癌组织芯片样本中证实Zic2高表过是肾癌不良的独立预后因素。我们随后对 Runx2的靶基因进行了预测与鉴定。通过RNA-seq筛选出Runx2下游调控基因，发现Runx2是通过转录调控NOLC1基因起作用的，通过分别转染及敲降Runx2和 NOLC1基因水平，以及荧光素酶报告系统实验，证实Runx2靶向结合与NOLC1启动子，抑制其转录活性，从而发挥作用。另外，我们还综合分析了Zic2、Runx2和 NOLC1三个蛋白在301例肾癌组织芯片中的表达水平，并组合分析后发现，同时高表达Zic2和 NOLC1的肾癌患者预后最差，这为将来临床工作中运用这两个指标作为新的预后因子提供了一定的实验依据。通过本项目的研究，我们揭示了Zic2-Runx2-NOLC1调控轴在肾癌发生及发展中所起的作用，并在大样本的肾癌组织芯片数据中发现高表达Zic2和 NOLC1的肾癌患者预后极差，提示在未来临床工作中，有可能将这个发现作为新的预后指标用于筛查高危患者，从而对复发的高危患者实现早诊断早治疗、延长患者生存获益。在本项目资助下，课题组共发表SCI论文6篇，单篇最高5.26分；参加学术交流活动5人次；培养硕士研究生1名。综上所述，课题组能基本完成原研究内容，在高水平SCI杂志上发表文章，达到了部分既定研究目标。