SKA1对肾癌恶性表型的影响及其调控有丝分裂的分子机制研究

Renal cell carcinoma (RCC) is one of the most lethal urological malignancies. RCC is resistant to conventional chemotherapy and radiotherapy. So far, nephrectomy is still the most effective treatment of clinically localized tumor and about 50% members of those patients are in their late stage when firstly diagnosed of RCC and lose their best opportunities for treatment. Therefore, it’s urgent to discover new therapeutic targets. Spindle and kinetochore-associated complex subunit 1 (SKA1)，as an important part of SKA complex, plays a key role during mitosis. However, its function in RCC is unknown. Preliminary results showed that SKA1 was highly expressed in RCC tissues, and knockdown of SKA1 could obviously change the biological behavior of kidney cancer cells. So we speculate that SKA1 may play a key role in RCC tumorigenesis as an oncogene. To verify the hypothesis，we intend to investigate the fucntion of SKA1 in the RCC progression and the molecular mechanism of SKA1 on mitosis from three aspects including clinical case study , cell level, and whole animal model. This project will elucidate the molecular mechanism of RCC from a new perspective, and provide a new target for the prevention and treatment of RCC.

肾细胞癌（RCC）是泌尿系统中致死性最强的恶性肿瘤之一。肾癌对放、化疗不敏感，治疗仍以手术为主，然而约50%的患者首次就诊时已属晚期错过了最佳手术时机。因此，开发新的治疗靶点迫在眉睫。SKA1 是纺锤体与动粒相关蛋白复合体(spindle and kinetochore associated complex，SKA)的组成亚基，对有丝分裂过程起精密调控作用，然而SKA1在肾癌中的研究尚未见报道。前期实验结果表明，SKA1在RCC组织中高表达，而抑制其表达能显著改变肾癌细胞的生物学行为，由此推测SKA1可能作为致癌基因诱导肾癌的发生发展。为证实该推论，我们将从临床病例研究、细胞水平、整体动物水平三个层面，观察SKA1对肾癌细胞生物学功能的影响，并探讨SKA1调节有丝分裂进程的分子机制。本课题有望从新的视角阐明 RCC 发生的机理，并为 RCC的防治提供新靶点。

肾透明细胞癌（clear cell renal cell carcinoma, ccRCC）是泌尿系统常见的恶性肿瘤，死亡率高，预后较差，然而目前关于ccRCC转移的分子机制尚不清楚。生物学功能上，通过TCGA（The Cancer Genome Altas）（N=72）数据库分析发现SKA1（Spindle and kinetochore-associated protein 1）在淋巴结转移组织中的表达水平显著高于正常及原发肿瘤组织，在Fuhrman分级为G3+G4中的表达水平显著高于G1+G2分级，SKA1高表达的患者总生存率较低（Overall survival, OS），SKA1的表达水平与ccRCC转移具有相关性，并与ccRCC患者的预后不良有关。细胞功能实验表明，敲减SKA1在肾癌细胞中的表达可显著抑制细胞侵袭迁移能力。机制上，采用Co-IP-MS（免疫共沉淀-质谱）技术鉴定出内源性SKA1与SAFB蛋白互作。此外，免疫荧光结果显示SKA1与SAFB在细胞质和细胞核中均存在共定位，但主要共定位于细胞核中。通过全基因表达谱芯片技术分析shSKA1和shCtrl两组间mRNA的表达情况，共筛选出535个差异表达基因（P<0.05, Fold change≧2.0），根据P值和Fold change值，其中双特异性磷酸酶6（Dual-specificity phosphatase 6，DUSP6）可能是SKA1介导肾细胞癌恶性进展的关键靶基因。荧光素酶报告基因实验结果显示，在SKA1敲减的786-O和ACHN细胞中DUSP6的荧光素酶活性增加，当共转染pcDNA-SAFB质粒后，DUSP6的荧光素酶活性降低。然而在SKA1过表达的肾癌细胞中敲减SAFB后，DUSP6的荧光素酶活性回复。综上所述，SKA1通过与SAFB蛋白质互作，抑制DUSP6转录从而促进细胞上皮间质转化，最终诱导肾癌细胞转移。本研究深入阐明了SKA1作为致癌基因的分子机理以及与肿瘤恶性生物学特性间的调控关系，有望为临床肾癌的诊疗提供新的靶标。