PinX1基因通过NF-κB/MMP-2信号通路调节肾癌转移的分子机制研究

PinX1 was found to be a tumor suppressor gene in recent years, but its role in the metastasis of RCC is not clear. In our previous study, the clinical relevance of PinX1 in RCC was evaluated using tissue microarray in two independent human RCC cohorts, it demonstrated that PinX1 expression was dramatically decreased in RCC tissues compared with normal renal tissues and paired adjacent non-tumor tissues. Low PinX1 expression was significantly correlated with metastasis and worse survival. In vivo studies revealed that suppressing the expression of PinX1 in RCC cells significantly enhanced the metastasis ability of RCC cells. In vitro studies validated that PinX1 regulated MMP-2 expression and activity via NF-κB signaling pathway, then it affected RCC metastasis. This project intends to study the molecular mechanism that PinX1 interacts with NF-κB and then eventually regulates metastasis of renal cell carcinoma through NF-κB/MMP-2 signal pathway.. This project includes: ① We will study the molecular mechanism of PinX1 interacts with NF-κB by in vitro cell model. ② We will verify if PinX1 can suppress tumor metastasis through NF-κB/MMP-2 signal pathway by in vivo nude moues model. ③ We will analysis the correlation among PinX1, NF-κB and MMP-2 expression by two independent human RCC microarray. Our study will provide a new target for renal cell carcinoma molecular diagnosis and gene therapy.

PinX1是近年发现的一个重要抑癌基因，其在肾癌转移中的作用尚不清楚。申请人预实验利用两套独立的肾癌组织芯片研究发现，肾癌组织PinX1表达降低，且与肾癌转移和患者预后不良高度相关；动物模型研究显示：PinX1低表达可显著增强肾癌细胞在体内的转移能力；细胞水平研究证实：PinX1可以通过调控MMP-2的表达和活性调节肾癌细胞的迁移、侵袭能力，这种调控依赖NF-κB。本课题将研究PinX1如何与NF-κB相互作用，进而调控NF-κB/MMP-2 信号通路，最终调节肾癌转移的分子机制。. 本研究包括：① 细胞水平研究PinX1与NF-κB相互作用的具体分子机制；② 用裸鼠肺转移模型验证PinX1通过NF-κB/MMP-2信号通路在体内调控肾癌转移的作用及机制；③ 利用组织芯片，验证PinX1、NF-κB及MMP-2在肾癌中的表达及相关性。其目的为肾癌的分子诊断和治疗寻找新的靶点。

本研究利用组织芯片，PinX1高、低表达的细胞模型以及裸鼠肾癌肺转移模型分别从人群水平，体外及体内水平研究PinX1与肾癌转移的关系，并进一步阐释其调节肾癌转移的具体分子机制。该研究证实了PinX1的低表达与肾癌的转移及预后密切相关，并可以作为判断肾癌患者预后的独立预测因子，同时初步证明PinX1对肾癌转移的调节作用是依赖于NF-κB/MMP-2信号通路的。我们首次发现并证实了PinX1可能是调节肾癌转移过程中重要的靶分子。现将主要工作方法及结果归纳如下：.1. 利用两套独立的具有完整临床资料和随访信息的共353例肾癌肿瘤组织芯片研究发现与正常肾组织及癌旁组织相比肿瘤组织PinX1中表达降低，且其降低与淋巴结转移，TNM分期及不良预后高度相关；单变量和多变量Cox比例风险回归模型提示PinX1可作为判断肾癌患者预后的独立预测分子。.2. 利用两株人肾癌细胞通过Transwell小管实验在细胞水平研究发现PinX1可通过抑制MMP-2的表达及活性进而抑制肾癌细胞的迁移、侵袭能力。.3. 细胞水平进一步通过RT-PCR及Western blot实验发现PinX1可通过抑制NF-κB通路活性进而抑制MMP-2的表达及活性。从而在细胞水平上证明PinX1可通过NF-κB/MMP-2信号通路调节肾癌细胞的转移能力。.4. 体内实验通过小动物活体成像技术证明PinX1的低表达可显著增强肾癌细胞的体内转移能力，且PinX1的低表达可显著降低发生转移性肾癌小鼠的生存时间。另外，免疫组化显示在PinX1高表达或低表达组中p65和MMP-2的表达同步呈现降低或升高趋势，与细胞水平所得结论一致。