低氧诱导因子1α基因遗传变异在肾细胞癌进展及预后中的作用及其机制研究

Renal cell cancer is a common urinary tract tumor and is relatively resistant to radiation therapy and chemotherapy. A considerable part of the patients who receive nephrectomy will develop recurrence and metastases. The prognosis for these patients is very unfavorable. Hypoxia inducible factor-1α plays an important role in the development, progression and prognosis of renal cell caner (RCC) through influencing tumor angiogenesis. In this study, we will investigate the influence of genetic variations in HIF1A on the progression and prognosis of RCC, and the potentially biological mechanisms. The preliminary studies have found an rs2057482 C>T variation in the 3′UTR region of HIF1A was associated with RCC lymph node metastasis and prognosis. Besides, the mRNA level of HIF1A was significant lower in the para-tumor tissues harboring the variant genotype (rs2057482 CC/CT). The project intends to further investigate the mechanism underlying the regulation of rs2057482 C>T variation on the expression of HIF1A. The results of the project may contribute to the efforts directed to a better understanding of the progression and prognosis of renal cell caner and provide important reference for the early diagnosis and treatment of RCC, and for the estimation and early intervention of patients’ risk of recurrence and metastasis.

肾癌是常见的泌尿系统肿瘤，对放化疗均不敏感且术后复发、转移率高，预后不佳。低氧诱导因子1α通过影响肿瘤血管生成而在肾癌的发生发展及预后过程中起重要作用。本课题拟探讨低氧诱导因子1α基因（HIF1A）遗传变异在肾癌发展及预后中的作用及其生物学机制。前期研究发现位于HIF1A 3′UTR区域的rs2057482 C>T突变和肾癌淋巴结转移以及患者预后相关，且携带CT/TT基因型癌旁组织中HIF1A mRNA水平明显降低。本课题拟采用多种生物学技术和方法进一步研究该突变对HIF1A基因转录后调控的影响及其可能的分子机制。初步阐明HIF1A参与肾癌发展及预后的可能生物学机制，为今后肾癌早期诊断、治疗，以及患者术后肿瘤复发、转移风险评估和早期干预提供重要参考。

项目背景：肾癌是常见的泌尿系统肿瘤，对放化疗均不敏感且术后复发、转移率高，预后不佳。因而，探寻肾癌发生发展的生物学靶标对于肾癌早期诊断、治疗，以及患者术后肿瘤复发、转移风险评估和早期干预有着十分重要的意义。目前已有大量的文献报道候选基因的单核苷酸多态性可以改变基因的表达和功能，影响肿瘤的易感性、肿瘤进展以及患者预后。大量的研究显示血管生成在肾癌的发生发展过程中起到十分重要的作用。VHL/HIF1A通过调控肿瘤血管生成而参与肾癌的发生发展。我们前期研究发现位于VHL/HIF1A基因功能区的单核苷酸多态性可联合影响肾癌患者的预后，且HIF1A rs2057482 和肾癌的淋巴结转移相关。基于前期研究，本项目拟进一步研究该位点的功能，此外，进一步探索血管生成通路其他相关基因在肾癌发生发展中的作用。主要研究内容：1、课题通过细胞培养、质粒构建和转染、免疫印迹以及EMSA等实验生物学技术和方法初步探讨了rs2057482突变对HIF1A基因转录后调控的影响及其可能的分子机制；2、对分子靶向药物治疗的晚期肾癌患者进行随访，探讨血管生成相关基因多态性与患者靶向药物治疗敏感性以及副作用的关系；3、将候选基因拓展至IGF1/IGFBP3通路以及cyclin D1基因，探讨其多态性和肾癌发病风险之间的关系以及可能的生物学机制。重要结果：1、发现HIF1A rs2057482多态性的位点突变可影响miRNA与HIF1A 3’UTR的结合效率，进而影响HIF1A的表达，从而影响患者的进展及预后；2、发现了VEGF多态性与晚期肾癌靶向药物治疗敏感性的相关性，以及ABCB1多态性和晚期肾癌靶向药物治疗副反应的相关性；3、发现了CCND1（rs1944129和rs7177）以及IGF1 rs5742714三个多态性位点和肾癌易感性之间的关系。并对IGF1 rs5742714位点进行了深入的功能研究。关键数据及其科学意义：1、揭示HIF1A rs2057482影响肾癌淋巴结转移的生物学机制，对于肾癌的危险分级具有临床应用价值，及早干预具有转移倾向的患者；2、发现晚期肾癌靶向药物治疗的生物学靶标，对于敏感患者筛选以及副反应的预防具有个体化治疗的意义；3、进一步发掘了肾癌易感性的基因标志物。