论文部分内容阅读
研究背景:肾细胞癌(Renal cell carcinoma,RCC)是世界上常见的癌症之一。该癌症的发病率和死亡率每年都在不断上升。肾细胞癌(RCC)是泌尿系恶性肿瘤中发病率排名第二的肿瘤,约占所有新发癌症的3.8%,诊断时的中位年龄为64岁。是影响人民健康的重要疾病。RCC具有透明细胞肾细胞癌(cc RCC)、乳头状肾细胞癌(p RCC)和嫌色肾细胞癌(ch RCC)等十余种亚型的肾细胞癌以透明细胞肾细胞癌最为常见,占病例的85-90%。RCC的病程通常无症状,没有可靠的早期诊断标志物。因此,初诊患者中约17%伴有远处转移。目前RCC的治疗方式主要是手术治疗,但cc RCC手术切除术后的转移和复发率很高(约30%的患者)。并且当手术治疗不再可行时,几乎所有的肾癌病理类型对化疗和放射治疗都不敏感。尽管目前RCC的治疗方法,如靶向治疗和免疫治疗取得了进步,但转移性cc RCC患者的5年总生存率(小于10%)并没有明显改善。为了发掘高效的生物标志物和潜在的治疗靶点,需要我们更深入地探寻肾癌详细的发病机制。遗传学研究发现,只有2%的人类基因组DNA可以被转录成m RNA,而剩下的98%可以被转录成长链非编码RNA(Lnc RNA)。随着时间的迁移,更多的Lnc RNA被揭露了面纱。作为包含超过200个核苷酸的Lnc RNA通常不具备编码蛋白质的功能。Lnc RNA具有许多细胞过程的重要调控因子的功能,近年来,它们被认为参与了各种生理或病理过程。Lnc RNA主要通过对基因的表达从而影响癌症的发生发展。而对基因表达的调控可以在表观遗传、转录和转录后中发生。本课题组初步筛选出LINC01355,并进一步的探究LINC01355在RCC中的机制研究,其在RCC组织和细胞系中表达有明显差异,且其差异表达与RCC生存预后有关,通路富集分析显示LINC01355可能与EMT的发生有关。虽然LINC01355被发现参与了多种肿瘤的发生发展,但LINC01355在肾细胞癌中的作用机制尚不清楚,本研究目的是探讨LINC01355影响肾细胞恶性表型的分子机制。利用生物信息学方法分析了LINC01355与RCC临床分期、病理分级的关系、受试者特征(ROC)曲线对RCC诊断的价值、通路富集分析、LINC01355与RCC免疫浸润的关系等。再利用qRT-PCR实验检测LINC01355在RCC患者临床组织样本和细胞系中的表达来验证之前生信分析预测结果。随后利用反义寡核苷酸(ASO)转染技术来干扰RCC细胞系中LINC01355表达水平,再通过体外细胞功能实验研究低表达和过表达LINC01355对RCC细胞恶性表型的影响。利用蛋白免疫印迹(WB)检测上皮间充质化(EMT)相关蛋白的表达,证实LINC01355通过影响上皮间充质化来影响RCC恶性表型。构建稳定干扰LINC01355表达的稳转RCC细胞株是通过慢病毒转染技术。通过公共数据网预测LINC01355的结合位点和靶基因可能分别是miR-30a-5p和POSTN,双荧光素酶报告基因实验证明LINC01355与miR-30a-5p直接相关,同样方法验证miR-30a-5p能与POSTN基因结合。同样利用qRT-PCR、WB、ASO转染实验观察LINC01355、miR-30a-5p和POSTN三者的关系。通过裸鼠成瘤的体内实验来观察LINC01355的表达水平与RCC恶性表型的关系。第一部分:LINC01355在肾细胞癌中的表达及其临床意义目的:分析LINC01355在肾癌组织和细胞中的表达情况及其临床意义。方法:(1)利用生物信息学方法分析LINC01355在泛癌以及肾癌中的表达水平。(2)LINC01355在RCC中表达水平与RCC的临床分期、病理分级等肿瘤特征的关系。(3)利用ROC曲线评估基于LINC01355的表达区分正常患者和肾癌患者的能力。(4)基于LINC01355构建的列线图模型预测RCC患者生存预后的价值。(5)通路富集分析LINC01355在RCC中潜在功能通路;(6)RCC患者中LINC01355表达水平与免疫细胞浸润相关性分析;(7)qRT-PCR检测LINC01355在肾癌细胞系和肾癌组织中的表达水平。(8)核质分离实验对细胞中LINC01355表达差异进行定位分析。结果:(1)LINC01355在泛癌、RCC组织配对样本和RCC细胞系中的表达量均为高表达。(2)LINC01355表达水平与临床分期、病理分级、生存预后密切相关。(3)ROC曲线提示LINC01355在诊断RCC有较高的价值。(4)单、多因素分析显示LINC01355可以成为判断RCC患者预后的独立因素。(5)基于LINC01355构建的列线图模型能较好的预测RCC患者的生存预后。(6)RCC患者中LINC01355的表达与多种免疫细胞浸润有着关联。(7)通路富集分析显示LINC01355在RCC中可能参与细胞的增殖分化及EMT的形成。(8)LINC01355无论是在肾癌细胞系还是组织上均呈现高表达状态。(9)核质分离实验发现LINC01355在细胞质和细胞核中分布大致相同。结论:通过生物信息学分析发现了LINC01355在RCC组织和细胞系中高表达与RCC患者的临床分期、分级、生存预后相关,是诊断RCC和判断RCC患者生存预后的潜在指标,与免疫细胞浸润有着密切关联,在RCC中的细胞增殖分化及EMT发生有关。RCC细胞系和组织中LINC01355呈现高表达状态,且细胞核和细胞质均有分布。第二部分:LINC01355的验证及其对RCC生物学功能的影响目的:探索LINC01355对RCC恶性生物学功能的作用。方法:(1)反义寡核苷酸(ASO)干扰LINC01355的表达,并验证效率。(2)细胞试验CCK8、平板克隆实验检测LINC01355对RCC细胞增殖能力的影响。(3)细胞划痕、Transwell迁移实验检测LINC01355对RCC细胞迁移影响。(4)Transwell侵袭实验检测LINC01355对RCC细胞侵袭影响。(5)WB实验检测LINC01355表达降低后对EMT相关蛋白的影响。结果:(1)ASO能显著的敲低LINC01355。(2)CCK-8和平板克隆实验发现LINC01355能促进RCC细胞的增殖。(3)细胞划痕、Transwell实验显示LINC01355的表达下降,RCC细胞迁移和侵袭的能力也随之下降。(4)WB实验发现下调LINC01355后,EMT相关蛋白N-cadherin和Vimentin的表达量下降,E-cadherin表达量上升,表明LINC01355促进RCC的EMT进程。结论:LINC01355在体外可以促进RCC细胞增殖、迁移和侵袭,LINC01355可能通过促进EMT进程来促RCC细胞的恶性表型。第三部分:LINC01355通过miR-30a-5p/POSTN轴促RCC的恶性表型目的:探索LINC01355在调控RCC恶性表型的分子作用机制。方法:(1)利用公共数据库预测能与LINC01355结合的miRNA和下游的靶基因。(2)双荧光素酶报告基因检测LINC01355与miRNA、下游靶基因之间存在的相互作用。(3)qRT-PCR和WB检测LINC01355在不同表达水平的情况下下游m RNA和靶基因表达水平的变化。(4)挽救实验验证LINC01355是否通过该信号轴促进RCC的进展。(5)裸鼠成瘤实验验证LINC01355在体内促进肾癌的发生发展。结果:(1)miR-30a-5p是可以同时与LINC01355和POSTN结合的m RNA。(2)双荧光素酶报告基因实验表明miR-30a-5p能与LINC01355和POSTN直接结合。(3)qRT-PCR和WB显示敲低LINC01355表达后miR-30a-5p的表达量上调;过表达miR-30a-5p后POSTN表达下降。(4)抑制miR-30a-5p的表达可以部分回复LINC01355敲减对肾癌细胞的抑制作用。(5)体内裸鼠成瘤实验显示LINC01355能促进RCC的体内生长。结论:LINC01355可以通过miR-30a-5p/POSTN信号轴来促进RCC恶性进展。