肾透明细胞癌(Clear Cell Renal Cell Carcinoma,cc RCC)是肾细胞癌(Renal Cell Carcinoma,RCC,肾癌)是最常见的病理类型之一,具有很强的致死、侵袭、转移以及耐药特征,而RCC是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一。临床研究显示肾癌确诊时已部分合并有远处转移。早期肾癌治疗以手术为主,晚期肾癌以靶向VEGF药物和靶向m TOR的药物治疗为主。综上所述,由于肾癌恶性程度高且容易漏诊和转移,因此肾癌新的预后分子,新的治疗方向和策略亟待深入研究。cc RCC细胞内有明显的脂滴堆积,脂质代谢异常,可以认为是一种代谢性疾病。目前国际上对cc RCC脂质代谢异常的机制及其在cc RCC发生发展过程中的因果关系、生物学意义缺乏系统研究。本研究通过cc RCC脂质代谢中变化最显著的脂质异常堆积的发生机制以及干预代谢相关的基因对肾癌生物学作用的影响,探索这种代谢变化的生物学功能,进一步为了解肾癌脂质代谢异常方面致病机理以及治疗方式拓展新思路。此研究总共分为三部分:第一部分:脂质代谢相关基因在肾透明细胞癌中的筛选及其表达和临床价值目的:探索脂质棕色化代谢基因在ccRCC癌和癌旁中的表达,明确筛选目标基因是否具有肿瘤标志物作用,是否具有临床鉴别价值。方法:根据基因分类筛选出和脂质、线粒体、产热和棕色化相关的基因合集,根据Oncomine数据库(https://www.oncomine.org)以及结合TCGA数据库生物信息学的数据(https://cancergenome.nih.gov),进一步论证PGC1A在肾癌组织中的表达情况,以及其与肾癌临床分期、病理分级以及预后的关系。运用实时定量PCR(q RT-PCR)和Western验证临床样本以及肾癌细胞系中PGC1A(peroxisome proliferator activated receptorγcoactivator-la,PGC1A)的表达,运用组织免疫化学染色方法(immunohistochemistry,IHC)检测肾癌细胞系中PGC1A的表达。结果:通过基因分类筛选出和脂质、线粒体、产热和棕色化相关的基因合集,在TCGA肾癌数据库和Oncomine数据库癌和癌旁中PGC1A表达有明显差异(p<0.0001),在cc RCC临床样本和肾癌细胞系中m RNA和蛋白水平呈现低表达,脂质棕色化相关基因的表达在TCGA数据库呈低表达,且有正相关性,PGC1A表达与肾癌临床分期、病理分级以及预后有统计学意义。结论:脂质棕色化基因PGC1A在癌组织中低表达,表达越低预后越差,可能是一种新的肾透明细胞癌诊断和预后标记物。第二部分:PGC1A抑制肾透明细胞癌的作用以及机制研究目的:通过体外体内实验探索脂质棕色化代谢基因PGC1A在cc RCC脂质代谢中导致脂质棕色化具体作用机制,以及干扰PGC1A之后的生物学效应。方法:通过慢病毒感染肾癌细胞系构建过表达PGC1A和对照慢病毒的肾癌细胞系A498-PGC1A/A498-NC和Caki-1-PGC1A/Caki-1-NC,q RT-PCR用于检测PGC1A高表达的程度,构建稳定表达PGC1A的细胞系后通过western blot和q RT-PCR检测PGC1A,UCP1的表达情况,明确过表达PGC1A对UCP1以及脂质影响。采用小RNA(si RNA)si-UCP1转染过表达PGC1A后肾癌细胞系,检测UCP1的表达变化,明确si-UCP1下调后对过表达PGC1A后肾癌细胞系的影响,Transwell Assay以及划痕实验检测PGC1A过表达以及过表达后沉默UCP1的表达对A498和Caki-1细胞迁移及侵袭的能力。用油红染色方法检测脂质含量的改变,明确PGC1A表达UCP1表达高低对cc RCC细胞内脂质的调控影响关系。结果:过表达PGC1A可以促进UCP1的表达,减少肿瘤细胞内脂质堆积,从而抑制肾癌细胞的侵袭迁移能力,沉默PGC1A以及UCP1之后可以增加脂质堆积,进而肾癌细胞的侵袭迁移能力。结论:脂质棕色化基因PGC1A可以通过UCP1增加肾癌细胞脂质棕色化,从而增加脂质消耗,抑制肾癌细胞生长,迁移和侵袭能力。第三部分:PGC1A对肾透明细胞癌裸鼠在体生长和转移的影响目的:探究PGC1A对肾透明细胞癌体内作用。方法:裸鼠尾静脉注射Caki-1-PGC1A/Caki-1-NC成瘤实验观察对肾癌细胞侵袭转移影响,HE染色检测转移瘤形成,皮下成瘤实验观察对肾癌细胞生长影响,免疫组化检测PGC1A以及UCP1表达。结果:裸鼠尾静脉注射PGC1A组转移瘤形成相对对照组明显减少。HE染色检测转移瘤形成,PGC1A组相对对照组明显抑制皮下成瘤的形成,免疫组化检测PGC1A以及UCP1表达。结论:肾癌细胞过表达PGC1A之后减少裸鼠尾静脉肝脏转移能力,以及抑制皮下瘤的生长。