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目的:肾癌全称肾细胞癌或肾腺癌(Renal cell carcinoma,RCC),是一种致死性较强的泌尿系统恶性肿瘤。尽管RCC诊断治疗水平已经取得巨大进步,但晚期肾癌患者的预后不佳,主要是由于肾癌容易发生转移和复发,因此研究肾癌病理机制有助于肾癌的诊断与治疗。MicroRNA(miRNA)是由19-25个核苷酸组成的一组小片段非编码RNA,参与癌症的发生和转移过程。miR-137是一种能参与多种癌症发生发展的重要的miRNA,但是miR-137在肾癌中的生物功能及其潜在的分子机制仍然不清楚。因此本研究的目的是分析miR-137在肾癌细胞中的表达情况及相关的生物学作用,同时对其可能的分子机制进行初步探讨,为确立以miR-137为靶点的诊断及治疗方案提供参考。方法:本实验通过实时定量PCR(real-time quantitative reverse transcription PCR,RT-qPCR)比较miR-137在肾癌细胞系和肿瘤组织中的表达情况,同时分析miR-137的表达与患者年龄、性别、癌症分期、肿瘤大小、是否发生转移等临床指标之间的关系。为深入研究miR-137在肾癌细胞中的生物学作用,将miR-137-mimic转化入786-O细胞中,通过RT-qPCR对转化效率进行验证;通过MTT实验对细胞活性进行测定;通过流式细胞术分析过表达miR-137对786-O细胞凋亡和细胞周期的影响;应用Transwell侵袭及迁移试验、细胞划痕实验进行评价miR-137对786-O细胞的侵袭和迁移能力;采用小鼠荷瘤实验研究过表达miR-137对小鼠肿瘤的生长的影响;为了研究其相关的分子机制,通过在线软件Target Scan和miRandasearch预测miR-137的潜在靶基因,通过RT-qPCR、western blot、荧光素表达技术、RNA干扰(RNA interference,RNAi)研究miR-137的靶基因作用。结果:为了研究miR-137的表达与肾癌病情发展的相互关系,我们采用RT-qPCR对miR-137的表达水平进行了检测。肿瘤细胞及组织中miR-137的表达水平显著低于正常细胞及组织。尤其在肾癌组织中miR-137的表达水平与癌旁组织相比降低了约78%。miR-137的表达与患者肿瘤大小、癌细胞转移能力呈负相关。为进一步验证miR-137的生物学作用,将miR-137 mimic转染于786-O细胞中,用RT-qPCR对miR-137的表达进行了确认。MTT法测定细胞活力显示miR-137mimic组肾癌细胞活力显著低于阴性对照组和空白对照组(P<0.05)。流式细胞仪检测结果显示过表达miR-137可以将786-O细胞阻遏在G0/G1期从而使得处于S期的细胞比例显著降低。同时,过表达miR-137能显著增加肾癌细胞凋亡比例,降低肾癌细胞侵袭和迁移的能力。体内实验显示过表达miR-137可以有效抑制小鼠肿瘤的生长。我们采用Target Scan和miRandasearch对miR-137的靶基因进行了预测。结果显示:miR-137可与PIK3R3基因的3’-UTR进行结合。荧光素报告系统结果证实PIK3R3为miR-137的直接受体。此外,我们通过RT-qPCR和western blot研究发现过表达miR-137可以显著降低PIK3R3转录和翻译水平。此外本实验还采用si-PIK3R3对该基因进行了沉默,研究发现PIK3R3基因的沉默可以有效抑制癌细胞侵袭和迁移的作用,与过表达miR-137有相同的功效。最后,我们发现相对于邻近的正常组织,PIK3R3在肾癌组织中的表达明显上调,相关性分析表明miR-137在肾癌组织中与PIK3R3表达水平负相关。这些结论表明miR-137抑制癌细胞侵袭和迁移的能力在一定程度上依赖对PIK3R3基因表达的抑制。结论:在肾癌细胞及组织中miR-137的表达水平显著低于正常细胞,miR-137的低表达与肿瘤大小、TNM分期和是否发生转移相关。同时我们的研究也表明过表达miR-137可以在体外有效抑制肾癌细胞的增殖、侵袭及迁移能力,在体内抑制肿瘤增长。PIK3R3被证明作为miR-137的靶点,抑制该基因表达能够抑制肾癌细胞的侵袭及迁移能力,过表达该基因能够反转miR-137对肾癌细胞侵袭及迁移抑制作用。这些研究表明对于肾癌治疗miR-137是一个有潜力的治疗靶标。