摘要: 肾癌，又称肾细胞癌(renal cell carcinoma，RCC)，其发病率占全身恶性肿瘤的3％，在病理上75％表现为透明细胞癌，不同病理类型的肾癌具有不同的临床特点、治疗方案和预后。血尿、疼痛、肿块称为肾癌的三联征。临床上有30％—50％病例系偶然发现的无症... 展开 肾癌，又称肾细胞癌(renal cell carcinoma，RCC)，其发病率占全身恶性肿瘤的3％，在病理上75％表现为透明细胞癌，不同病理类型的肾癌具有不同的临床特点、治疗方案和预后。血尿、疼痛、肿块称为肾癌的三联征。临床上有30％—50％病例系偶然发现的无症状患者，而有症状者在诊断时大都已有或将发生转移病变。目前肾癌的主要治疗方法是外科手术根治，但既使早期患者手术治疗后，仍有部分患者将发生转移。转移性肾癌预后较差，对放化疗等治疗不敏感，3年平均存活率低于5％。因此，深入了解肾癌的发病机制，并在此基础上探索早期诊断和治疗方法有着重要的意义。 目前肾癌的研究主要从蛋白组学、基因组学和microRNA(miRNA)组学等几方面来探讨肾癌的发病机制和寻找疾病早期诊断的分子标记物。其中miRNAs是近来才发现的一种小RNA，长度为22个核苷酸左右，可以结合靶基因的3’非翻译区(3'UTR)来降解靶基因的mRNA或者抑制蛋白质翻译。miRNAs作为转录后水平上的调控因子，在个体的生长发育和细胞的增殖、分化、凋亡等多种生物学过程中发挥重要作用。越来越多的证据表明miRNAs与肿瘤的发生有密切的关系，起着癌基因或抑癌基因的作用。 机体内基因与miRNAs之间存在着相互作用，具体表现为一个miRNA可以有多个靶基因，而一个靶基因也可以调节多个miRNA，在一起交织成一个复杂的网络。已有的研究都是进行miRNA的表达谱分析，再进行靶基因的预测以了解它们之间的相互关系，这种方法不能全面地了解机体的基因调控网络。并且都是采用芯片的方法进行表达谱分析，而芯片具有假阳性高，不能检测低丰度表达的基因和miRNAs，不能鉴别新的miRNAs等缺陷，新一代测序技术因其高通量，高精确性可以弥补这一不足。 为了全面系统地了解肾癌患者肾癌组织的miRNA表达差异及可能的临床意义，我们拟以肾透明细胞癌这一最多见的肾癌病理类型为研究对象，采用新一代测序技术Solexa平台，通过同时对miRNAs及基因的表达谱进行大规模比较基因组学研究，寻找肾癌中差异表达的miRNA和其相应的靶基因，从分子生物学水平上揭示miRNAs参与癌症的可能生物机理。并且运用比较基因组学和系统生物学的手段，了解miRNAs与靶基因作用的详细机制，为肾癌的诊断及治疗提供可靠翔实的分子生物学基础。 我们共选取六名肾透明细胞癌患者，其中性别和年龄相匹配的男女患者各三名，分别对他们的肾癌组织和癌旁正常组织进行miRNA和基因的表达谱分析。我们的研究共检测到肾组织中有500多个miRNA的表达，其中200个miRNA的表达量较高。在所有肾癌患者的肾癌组织中约有64个miRNA的表达差异，其中下调表达的40个，上调表达的24个。我们将含有相同Seed(miRNA第2-8位)的miRNA聚类为同一家族，发现在男性患者中，18个miRNA家族在正常组织和癌组织中表达存在显著差异；在女性患者中，8个miRNA家族在正常组织和癌组织中表达存在显著差异。同时，我们还发现了100多个新的候选miRNA。 在基因表达谱分析中，共检测到14000个基因，其中9400个基因的表达丰度较高。肾癌组织中以下调表达的基因为主。男女患者分别都有基因表达的差异；在所有患者中都有差异表达的基因共有28个，其中下调表达的基因26个，上调表达的基因2个。将这些基因进行功能分析，发现在下调表达的基因中有7个与代谢和信号通路相关，分别参与PPAR信号通路和脂肪酸和氨基酸等代谢途径。 同时，我们采用系统生物学的方法将基因和miRNA表达谱进行综合分析。采用TargetScan运算方法，发现在下调表达的26个基因中有12个可能是潜在的miRNA的靶基因。鉴于miRNA是通过与靶基因的3'UTR结合来降解靶基因的mRNA，它们两者之间的表达呈反向关系，那么推测这些miRNA在肾癌组织中的表达应该升高。我们将在肾癌中上调表达的24个miRNA与它们进行比对，共发现有3个基因可能是上调表达的miRNA的靶基因。这3个基因分别是SLC4A4、CLCN5、GATM，而他们都是let—7的靶基因。我们对这6个患者采用实时荧光定量PCR(real—time PCR)的方法进行差异表达的miRNA和mRNA的验证，发现与测序结果相一致。随后又我们采用另一患者群(共26个患者)对差异表达的miRNA进行验证，并了解差异表达的miRNA与临床病理指标的相关性。发现在这26个患者中，肾癌组织和对应的癌旁组织差异表达的miRNA与测序结果基本一致，并且miR-142-3p与肾癌病理分级之间存在统计学差异。 我们的研究首次采用新一代测序技术，应用系统生物学的方法进行肾癌患者肾癌组织的miRNA和基因表达谱研究，发现let—7在肾透明细胞癌中表达升高，其可能的靶基因是SLC4A4、CLCN5、GATM。并且发现了100多个新的候选miRNA。临床上miR-142-3p与肾癌病理分级之间可能具有相关性。提示肾癌患者肾癌组织miRNA的差异表达可能参与肾癌的发病。 收起