KISS-1基因在肾细胞癌转移中作用机制的研究

人类基因组计划的完成，标志着功能基因组学和蛋白质组学研究将在生命科学领域中占据越来越重要的地位。明确基因的功能，阐明其发挥功能所依赖的调控信息及其相互作用的分子机制，是功能基因组研究的重要内容。我科在前期的工作中应用基因芯片技术检测到了KISS-1基因表达下调，而且在后续的实验中证实了该基因与肾细胞癌发生的相关性，相关的研究在国内外未见报道。本研究利用分子细胞生物学和生物信息学手段进一步研究KISS-1基因的生物学特性并阐明其在细胞信号传导途径中的位置，并构建转基因小鼠平台，从而了解该基因的功能和调控机制，为阐明肾细胞癌发生的分子机制提供有价值的研究资料，并为肾细胞癌的临床诊治提供新的诊断标志物和治疗药靶。

本研究首先证明KISS-1基因在喉、脑和肾等组织中有表达，并将其定位于细胞浆中。进一步的表达研究证实了KISS-1基因在肾癌组织中表达下调，且在伴有转移的肾癌组织中表达下调更为显著。而且KISS1基因过表达能够显著抑制肾癌细胞的侵袭能力，并能够分别下调和上调转移相关基因MMP9和E-cadherin的表达，具有肾癌转移抑制基因的作用。由于KISS1基因在肾癌在肾癌特别是伴有转移的肾癌组织中表达下调的原因不明，我们通过深入的实验证实突变、杂合性丢失和启动子区甲基化等并不是该基因在肾癌组织中表达下调的原因。进一步的研究结果证实，miR-21在伴有转移的肾癌组织表达上调，且在肾癌细胞中miR-21能够与TCF21基因3’ UTR的结合，并在转录后水平负性调控TCF21基因的表达；TCF21在伴有转移的肾癌组织表下调，TCF21转录因子能够与KISS-1基因的启动子区调控序列结合，上调KISS1基因的表达；miR-21的表达上调是KISS1基因在伴有转移的肾癌中表达下调的原因之一。我们应用免疫共沉淀方法，发现一个与KISS-1蛋白互作的蛋白质，经质谱检测为Metastin receptor蛋白。Metastin receptor在肾癌组织中存在表达和功能的异常，能够与KISS-1基因协同调节发挥肿瘤抑制基因的作用。我们成功构建转KISS-1基因小鼠，为今后的基因在体功能研究建立了研究平台。本研究明确了KISS-1基因的功能和调控机制，为阐明肾癌发生的分子机制提供重要的实验依据。